鱼藤酮的应用现状及存在问题Word版

传播优秀Word版文档，希望对您有帮助，可双击去除！传播优秀Word版文档，希望对您有帮助，可双击去除！传播优秀Word版文档，希望对您有帮助，可双击去除！鱼藤酮的应用现状及存在问姓名：郝瑶学号：20110801111班级：11生工1班摘要鱼藤酮是一种广谱性杀虫剂，对害虫高效且不易产生抗药性。它是一种天然的植物质杀虫剂和杀螨剂，为无公害农产品生产推荐使用品种，具有广阔的应用前景。该文简要介绍了鱼藤酮的产品及应用范围、鱼藤酮的应用开发现状以及应用过程中出现的问题和解决方法，并对今后进一步开发应用鱼藤酮提出建议。关键词鱼藤酮；杀虫剂；应用现状；存在问题；综述鱼藤酮(rotenone)具有触杀、胃毒、拒食和熏蒸作用，杀虫谱广，对果树、蔬菜、茶叶、花卉及粮食作物上的数百种害虫有良好的防治效果[1]，对哺乳动物低毒，对害虫天敌和农作物安全，是害虫综合治理上较为理想的杀虫剂，被广泛应用于蔬菜、果树等农作物和园林害虫的防治。为了顺应绿色食品发展的要求，近年来我国鱼藤酮产品的发展十分迅速。本文就鱼藤酮的产品、应用开发现状及在应用过程中出现的一系列问题进行了综述。1鱼藤酮的产品及应用范围近年来，鱼藤酮的产品的使用呈逐年递增的趋势，从1991年广东省广州农药厂从化市分厂登记第一个鱼藤酮产品到现在，共有11家企业登记鱼藤酮产品18个厂次，其中原药2个，单剂4个，复配制剂12个。这些产品中，2.5%、7.5%鱼藤酮乳油，3.5%高渗鱼藤酮乳油，5%除虫菊素·鱼藤乳油(除虫菊素+鱼藤酮)、18%辛·鱼藤乳油(辛硫磷+鱼藤酮)和1.3%氰·鱼藤乳油(氰戊菊酯+鱼藤酮)用于防治十字花科蔬菜和番茄上的蚜虫；0.2%苦参碱水剂+1.8%鱼藤酮乳油桶混剂，25%敌·鱼藤乳油(敌百虫+鱼藤酮)、1.3%氰·鱼藤乳油(氰戊菊酯+鱼藤酮)和2.5%氰·鱼藤乳油(氰戊菊酯+鱼藤酮)用于防治菜青虫(Pierisrapae)，7.5%氰·鱼藤乳油(氰戊菊酯+鱼藤酮)和1.8%阿维·鱼藤乳油(阿维菌素+鱼藤酮)用于防治小菜蛾(Plutellaxylostella)，25%水胺·鱼藤乳油(水胺硫磷+鱼藤酮)用于防治柑橘上的矢尖蚧(Prontaspisyanonensis)，21%辛·鱼藤乳油(辛硫磷+鱼藤酮)防治棉花上的棉铃虫(Heliothiszea)。[2]这些产品主要以鱼藤为，其中大部分是复配产品，防治面积达几千万公顷。经研究表明鱼藤酮与其他化学或生物农药混配[3-4]高效、低毒，可以有效地延缓害虫的抗药性，减少环境污染，还能刺激植物生长，对天敌无杀伤作用，有利于促进生态平衡。2鱼藤酮的作用早期的研究表明鱼藤酮的作用机制主要是影响昆虫的呼吸作用，主要是与NADH脱氢酶与辅酶Q之间的某一成分发生作用。鱼藤酮使害虫细胞的电子传递链受到抑制，从而降低生物体内的ATP水平，最终使害虫得不到能量供应，然后行动迟滞、麻痹而缓慢死亡。许多生物细胞中的线粒体、NADH脱氢酶、丁二酸、甘露醇以及其他物质对鱼藤酮都存在一定的敏感性。Setayriacervi线粒体中从NADPH到NADH这一过程的电子传递可被鱼藤酮高度抑制。并且，丝虫寄生物Setariadigitata线粒体颗粒中的反丁烯二酸还原酶系统的活性对鱼藤酮敏感。鱼藤酮和水杨氧肟酸可抑制Trypanosomabruceibrucei线粒体内膜的电动势(EMT)，从而间接地影响NADH脱氢酶的活性;鱼藤酮还可抑制Trypanosomabruceibrucei线粒体呼吸链中的NADH到细胞色素C和NADH到辅酶Q还原酶的活性。鱼藤酮可抑制Cryptococcusneoformans细胞中甘露醇的合成，可能是影响了甘露醇合成酶的活性，从而间接地对生物体产生影响。另外，鱼藤酮可抑制细胞中纺锤体微管的组装，并在体外证明抑制微管的形成，鱼藤酮是以一种可逆的方式联接在微管蛋白上而抑制了微管的形成。从遗传学的角度来看，纺锤体形成受到抑制必然影响细胞的正常分裂，从而可推论鱼藤酮可能通过这一途径影响虫体的生长。此外，鱼藤酮处理菜粉蝶幼虫会使虫体体壁蛋白质组成发生改变，使总蛋白的量降低，体壁蛋白的变化必定影响体壁结构。3鱼藤酮的应用开发现状3.1毒鱼剂几千年以前南美洲的土著居民就知道把含鱼藤酮的尖荚豆属植物作为鱼毒剂，用来获取食物。他们将这些植物在湖和小河中拖动或将这些植物的茎杆和根碾打出的汁顺着小溪流入池塘中，鱼就会变得麻木而易于捕捉，这种方法捕获的鱼人吃了没有什么副作用，因为所含鱼藤酮的量很低。现今菲律宾等东南亚沿海一带，还经常有人在珊瑚礁海域和退潮后海水滞留海域及无法撒网的水域，利用鱼藤根粉捕鱼。鱼藤酮能杀死鱼类和部分水生昆虫，而对浮游生物、致病菌、寄生虫及其休眠孢子不起作用[5]，是清理鱼塘理想药剂。鱼藤酮对多数鱼类的致死浓度为0.025mg/L，而对虾却可以在含10mg/L鱼藤酮的溶液中正常生存。例如日本的对虾养殖场，在将种苗移至虾池前，都用市售的鱼藤根粉末驱除虾池中的有害鱼类，以有效地保护幼虾。由于鱼藤酮对鱼类及其它生物具有大面积的毁灭性，因此应对其加以控制使用，以免严重破坏海洋生态环境。鱼藤酮还可用作杀螺剂[6]和捕获观赏鱼类。许多种鱼在鱼藤酮致死浓度的溶液中会很快浮上水面，此时若及时将它们转移至5~10mg浓度的亚甲基盐溶液中，这些鱼便会马上恢复活力。应用鱼藤酮的这一特性，可以捕获到高品质的观赏鱼，这种方法有时也可用于某些科学研究。3.2杀虫剂19世纪中叶就有人把鱼藤当作杀虫剂使用，至今已有100多年的历史，对它的生物活性、作用方式、作用机理、杀虫谱等都研究得比较清楚，并且形成了一套较为完善的理论。鱼藤酮对15个目，137科的800多种害虫具有一定的防治效果，对蚜螨类害虫效果尤其突出。适应范围广，包括经济作物、住房、果园、从事农业生产的房屋、狗、猫、兔子、马以及储存的谷物、温室、湖和小溪。Higgs[7]等人用鱼藤酮溶液对绵羊洗浴，9个月后在绵羊身上找不到虱子(Bovicolaovis)。Takashima[8]发现鱼藤酮具有很强的抗幽门螺杆菌(Helicobacterpylori)活性(MIC1.3μg/ml)。鱼藤根粉的溶剂提取物对害虫具有强烈的触杀、拒食和致畸等作用。在美国华盛顿州，用鱼藤酮来控制西红柿和其他作物上的块茎跳甲(Epitrixtuberis)和美国马铃薯跳甲(Epitrixsubcrinita)。胡椒基丁醚(piperonylbutoxide)与鱼藤酮混用可使Perillusbioculat的3龄幼虫产生很高的死亡率。冯春[9]用鱼藤精防治曲房螨类、跳虫(Poduridae)、谷盗、甲壳虫、木象等害虫效果显著。鱼藤酮和拟除虫菊酯混合后对园林植物常见害虫均有很强杀灭力，而无副作用，能克服当前园林植物害虫对有机磷和拟除虫菊酯等常用杀虫剂的抗药性，少剂量、高效能、迅速杀灭害虫[10]。1.3%、2.5％、7.5％的氰·鱼藤乳油用于防治蔬菜、水稻、果树和茶叶等多种作物害虫，对有机磷杀虫剂有抗性的各种蚜虫、菜青虫(Pierisrapae)等有很好的防治效果[11]。0.2%苦参碱水剂+1.8%鱼藤酮乳油桶混剂安全无污染，避免了使用常规农药对蔬菜的残留污染和对环境的污染，对天敌无杀伤作用[3]。3.5%鱼藤酮乳油是以一种特异的植物渗透剂与鱼藤酮配制而成，对番茄蚜虫有良好的防治效果，速效性强，持效期长，对作物安全，是防治蔬菜蚜虫比较理想的农药品种[12]。2.5%复配农药吡虫啉·鱼藤乳油(鱼藤酮+吡虫啉)可以有效地延缓害虫的抗药性，降低用药量，减少环境污染，具有较强的市场竞争力和较高的经济效益[4]。4%鱼藤酮与4%氯氰菊酯(cypermethrin)混用对甘薯粉虱(Berrisiatabacim)有很高的防效[13]。鱼藤酮和氰戊菊酯(4:1)以及鱼藤酮和氯氰菊酯(4:1)混剂对柑桔潜叶蛾(Phyllocnistiscitrella)、柑桔全爪螨(Panonychuscitri)、柑桔銹蜘蛛(Phyllocoptrutaoleivora)和柑橘叶刺瘿螨(Phyllocoptesobleivorus)有很高的防效，且持效期长，还可提高作物产量[14]。3.3兽药、医药及其他鱼藤酮可治疗“癫皮狗”病和犬疥螨病；1%的鱼藤酮软膏可治愈牛螨病；鱼藤精可治愈猪疥癣病。溴化鱼藤酮乳剂治疗疥癣效果较好，且无不良反应。有人报道鱼藤酮能抑制肝细胞增殖，具有抗癌[15]、防癌[16]作用。鱼藤酮可以抑制由tB-OOH引起的U937细胞坏死[17]，并使之增殖。鱼藤酮还具有显著消肿镇痛作用。截耳瓣鱼藤[18](Derrisscandens)的茎可用作祛痰药、利尿剂、抗痢疾药、补益药并治疗恶病质。鱼藤酮还可以当作护肤品，如新肤螨灵霜中就含有鱼藤酮。Lonchocarpusmuehlbergianus的种子可用来制作食品和饲料[19]。4应用过程中存在的问题及解决方法4.1毒性鱼藤酮因其具有广谱的杀虫活性，良好的生态效益，并在自然界大量存在，而被广泛应用于蔬菜、果树等农作物害虫的防治。但大量使用所造成的环境污染以及对人体的危[20]，尤其是对人体神经系统毒性，是目前国内外关注的热点[21]。4.1.1细胞毒性鱼藤酮是一种细胞毒性化合物，其主要生化效应是抑制细胞呼吸链对氧的利用，造成内呼吸抑制性缺氧[22]，从而产生细胞毒作用。近年研究发现鱼藤酮长期低剂量静脉或皮下[23，24]注射大鼠，其中脑多巴胺(DA)神经元内出现典型的Lewy小体，黑质纹状体和前额皮层的DA神经元退行变性，黑质纹状体的酪氨酸羟化酶免疫活性降低，出现类似引起帕金森病的神经化学物质、神经病理学特征以及行动呆滞、僵住症等帕金森病样临床症状[25]。Thiffault[26]等证实大剂量急性用药主要表现为急性毒性效应，其对中枢DA系统的选择性损伤难以表现出来；小剂量长期持续用药，在不影响身体其他部位功能的情况下，DA系统损伤才会表现出来。鱼藤酮既可增强DA细胞对其它毒害因素的敏感性，也可直接诱发DA细胞凋亡，还可以促进DA神经元释放DA，DA经自身氧化而反过来损伤DA神经元[27]。Bashkatova[28]还证实长期暴露于鱼藤酮中的大鼠脑中的氮氧化物和脂质过氧化物的含量增加。据Alam[29]最新报道，鱼藤酮所导致的上述这些症状可以用治疗帕金森病药物L-DOPA逆转。鱼藤酮虽然会出现类似帕金森病症状，但必须长期小剂量接触才会发生。鱼藤酮的稳定性差，持效期短，施于作物表面后1~3d就降解为低毒甚至无毒的物质，人们根本就没机会长期接触到。4.1.2急性毒性鱼藤酮是一种强烈的神经毒剂，中毒后引起呼吸中枢及血管运动中枢的麻痹。鱼藤对人的致死量为3.6g～20g[30]。误食大剂量的鱼藤酮将导致严重的抽搐、昏迷、呼吸衰竭及心、肝、肾等多器官功能衰竭。鱼藤酮虽属中等毒，但不小心很容易引起中毒事件。因此施药人员要科学、合理用药，做好安全防护措施。4.2资源目前国内外绝大部分厂家生产的鱼藤酮是从鱼藤属等豆科植物的根部提取的。这些植物大部分分布于热带和亚热带地区，鱼藤属主要分布于东南亚的马来半岛，尖荚豆属主要分布于南美洲，灰叶属主要分布于非洲东部。鱼藤生长2~3年根中的鱼藤酮含量才达到最高，而一旦根部被挖，又要重新栽种，这样循环的周期太长。生产极大的受到资源、地区和成本的限制，难以满足日益增长的需求。为了进一步推广应用鱼藤酮，首先就应该满足产品原材料的大量需求，寻找高鱼藤酮含量的植物品种，利用扦插、组织培养等生物技术，迅速建立种植基地。采集原料时，应根据植物的取用部位合理使用。如非洲山毛豆叶中的鱼藤酮含量较高就采集树叶；鱼藤根中的鱼藤酮含量较高就应挖取根部，同时可以利用荒山荒地，房前屋后等空闲地进行人工栽培。我国华南地区特别是广东省，有丰富的品质优良的鱼藤植物资源，含酮量达13%，且民间还有种植鱼藤的习惯。在广东、云南、广西等省已建有大面积的鱼藤种植基地。1998年华南农业大学昆虫毒理研究室从坦桑尼亚和菲律宾成功引进了一种鱼藤酮的新资源－非洲山毛豆，它属于豆科的一种优秀的杀虫植物。整个植株中都含有活性成分，其中尤以叶片中的含量最高。叶子采摘后又可以发出新叶，有利于资源的重复再生，具有其他鱼藤酮资源植物不可比拟的优点。今后还将筛选出鱼藤酮的抗寒品种，往北引种，扩大鱼藤的种植面积。借鉴植物细胞培养技术，通过研究不同温度下对鱼藤离体培养细胞生长的影响，找出最佳生长所需的培养温度及含鱼藤酮植物细胞培养的优良条件，为进一步开展大量培养、获得高产量的鱼藤酮做准备。4.3其他方面鱼藤酮的工业化生产一般采用有机溶剂提取，其废弃的溶剂容易对环境产生污染，提取方法传统，大部分还是用冷浸法，其提取率低，周期长，在加热的过程中很容易氧化和变性，条件很难控制，有效成分的回收率很低，造成大量原材料的浪费和成本的升高，提取后的废渣成为污染源，生产出的产品大多为浓缩物，竞争力不强，难以进入国际市场。目前我国已注册登记的鱼藤酮产品皆为乳油，乳油制剂中含有大量的有机溶剂，容易污染环境。鱼藤酮施到作物表面后，在日光的照射下其半衰期仅1d左右，过短的持效期影响其防效，使得用户增加施药次数，提高生产成本。鱼藤酮的分子结构复杂，难于进行人工合成。鱼藤酮在空气中不稳定，易光解氧化、制剂浓度不稳定，使用时不易化等，极大的影响推广使用。直接利用自然植物资源生产加工植物质杀虫剂，如不引导得法，将会与保护植被、绿化和水土保持等方面产生矛盾。鱼藤酮对鱼的毒性大，施药过程中应尽量避免污染水域。5展望鱼藤酮作为一种高效、安全的植物质杀虫剂，既不污染农业生态环境和农产品，又对人类和动物的健康无害，而且在杀虫的毒性上并不亚于化学杀虫剂的杀虫效果，有很广阔的发展前景。但至今鱼藤酮的开发利用还不够普遍，只限于东南亚、南美洲和非洲等某些局部地方使用。为了进一步开发应用鱼藤酮，首先就应该加强宣传力度，不断改进鱼藤酮的提取和分离方法。现在有许多的方法可应用于鱼藤酮的提取，如超临界流体萃取法、索氏提取法、水蒸汽蒸馏法、超声波法等，这些方法各有优缺点，但都比冷浸法的提取率高，这样既可以节约资源，又降低了成本。提取后的废渣采用先进的生化技术，生产出具有重大环保意义的生物杀虫肥。通过改变鱼藤酮的剂型来提高鱼藤酮的持效期和稳定性。目前已有人研究出鱼藤酮的纳米和微胶囊剂型，还申请了专利。最有效的方法就是将鱼藤酮与其他化学或生物农药复配，这样既起到增效的作用，又可以有效地延缓害虫的抗药性，延长残效期，降低用药量，减少环境污染，具有较强的市场竞争力和较高的经济效益。参考文献[1]谷文祥,曾鑫年,谢建军.不同温度对毛鱼藤和西非灰毛豆愈伤组织生长的影响[J].华南农业大学学报,1999,20(4):125-126[2]胡楫,潘志荣.无公害杀虫剂-高效鱼藤氰的研制及工厂化生产[J].广东农业科学,2012,2:42-44[3]周训芝,王进,戴爱国.2%绿之宝防治甘蓝菜青虫效果[J].农药,1998,37(10):30[4]刘丽芬,吴永凤.2.5%复配农药吡虫啉·鱼藤酮乳油含量的高效液相色谱法测定[J].广州化工,2002,30(1):22-24[5]武艳玲.常用药物清塘的方法及效果[J].河北渔业,1996,3:41-42[6]彭飞,黄琼瑶.植物杀螺剂的研究进展[J].实用预防医学,2010,7(3):240-241[7]HiggsARB,LoveRA,MorcombePW.Efficacyagainstsheeplice(Bovicolaovis)andfleecewettingofsixshowerdippreparations[J].AustrVetJ,2014,71(7):207-210[8]TakashimaJ.马来鱼藤中一新的鱼藤百类化合物及相关成分的抗幽门螺杆菌活性[J].国外医药·植物药分册,2003,18(1):21[9]冯春.曲房病虫防治药剂及其使用方法[J].酿酒,2011,5:12-15[10]韦星船,雷雨.鱼藤酮、拟除虫菊酯复配杀虫剂[J].广州大学学报(综合版),1999,13(4):61-64[11]王运浩,章志芳,胡辑.鱼藤氰在叶菜中残留降解动态[J].农业环境保护,1995,14(5):216-218[12]胡国.3.5%高渗鱼藤酮乳油防治番茄蚜虫效果好[J].吉林蔬菜,2000,3:40[13]徐汉虹,黄继光.鱼藤酮的研究进展[J].西南农业大学学报,2001,23(2):140-143[14]莫美华.鱼藤混剂对柑桔害虫药效的研究[J].佛山农牧高等专科学校学报,1994,1:13-17[15]CunninghamML,SolimanMS,BadrMZ,etal.Rotenone,ananticarcinogen,inhibitscellularproliferationbutnotperoxisomeproliferationinmouseliver[J].CancerLett,1995,95(1-2):93-97[16]StaelvonHolsteinC,ErikssonS,HuldtB,etal.Endoscopicscreeningduring17yearsforgastricstumpcarcinoma[J].ScandJGastroenterol,2011,26(10):1020-1026[17]SestiliP,BrambillaL,CantoniO.Rotenoneandpyruvatepreventthetert-butylhydroperoxide-inducednecrosisofU937cellsandallowthemtoproliferate[J].FEBSLett,1999,457(1):139-143[18]SriwanthansB.截耳瓣鱼藤体外对正常人淋巴细胞增殖及对正常人和HIV—1感染者天然杀伤细胞的影响[J].国外医药植物药分册,2012,17(3):117-118[19]ValliloMI,TavaresM,AuedP,etal.PartialchemicalcharacterizationofLonchocarpusmuehlbergianusseeds[J].RevistaInstitutoAdolfoLutz,2001,60(1):17-22[20]TrojanowskiJQ.Rotenoneneurotoxicity:anewwindowonenvironmentalcausesofParkinson′sdiseaseandrelatedbrainamyloidoses[J].ExpNeurol,2003,179(1):6-8[21]刘祯,李卫红,张杰,等.鱼藤酮对神经瘤细胞线粒体膜电位的影响[J].环境与职业医学,2013,209(2):73-75[22]FerranteRJ,SchulzJB,KowallNW,etal.Systemicadministrationofrotenoneproducesselectivedamageinthestriatumandglobuspallidus,butnotinthesubstantianigra[J].BrainRes,2011,753(1):157-162[23]AlamM,SchmidtWJ.Rotenonedestroysdopaminergicneuronsandinducesparkinsoniansymptomsinrats[J].BehavBrainRes,2002,136:317-324[24]ShererTB,KimJH,BetarbetR,etal.Subcutaneousrotenoneexposurecauseshighlyselectivedopaminergicdegenerationandalpha-synucleinaggregation[J].ExpNeurol,2003,179(1):9-16[25]FlemingSM,ZhuC,FernagutPO,etal.Behavioralandimmunohistochemicaleffectsofchronicintravenousandsubcutaneousinfusionsofvaryingdosesofrotenone[J].ExpNeurol,2004,187(2):418-429[26]ThiffaultC,LangstonJW,DiMonteDA.Increasedstriataldopamineturnoverfollowingacuteadministrationofrotenonetomice[J].BrainRes,2000,885(2):283-288[27]董兆君,乐卫东.鱼藤酮的多巴胺神经元毒性与帕金森病[J].国外医学·神经病学神经外科学分册,2001,28(5):357-360[28]BashkatovaV,AlamM,VaninA,etal.Chronicadministrationofrotenoneincreaseslevelsofnitricoxideandlipidperoxidationproductsinratbrain[J].ExpNeurol,2004,186(2):235-241[29]AlamM,MayerhoferA,SchmidtWJ.TheneurobehavioralchangesinducedbybilateralrotenonelesioninmedialforebrainbundleofratsarereversedbyL-DOPA[J].BehavBrainRes,2004,151(1-2):117-124[30]邝贺龄主编.内科急症治疗学[M].第3版.上海科技出版社,1998.437生物农药论文姓名：郝瑶学号：20110801111班级：11生工1班指导老师：李同祥