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植物源杀菌剂研究中存在的问题

植物源杀菌剂研究中存在的问题

                             保护伞技术部

    植物中杀菌成分的含量受多种因素的影响,提取方法、剂型研究等因素也直接影响到植物源杀菌剂的实际应用,同时,其有效成分的鉴定,购校关系、杀菌机理研究等都直接影响到杀菌剂的生物合成、应用。

1、扩大有杀菌作用的植物资源的调查,建立杀菌植物资源数据库。

我国幅员辽阔,拥有丰富的植物资源,仅药用植物的种数就有8 000种左右,其中一部分具有抑菌、杀菌作用,近些年来通过许多学者的不断研究筛选,我们已经掌握了许多有抑菌、杀菌作用的植物资源,为我们开发合成新型环保的农药提供了帮助。但是这些筛选研究往往相对集中在若干个科、属,其他科、属许多有杀菌作用的植物存在漏选的可能,因此应该加大筛选的范围,尤其在一些偏远地区、山区中可能存在着抗菌、杀菌植物资源。同时,筛选工作存在重复性,缺乏系统性,各地研究机构、高校应该相互联系、共同协作,系统研究并建立杀菌植物资源数据库,从而避免漏选和重复性工作。

2、建立高效、快速、准确的活性物质筛选方法。

抑菌、杀菌活性物质筛选方法是否合适对发现新的杀菌成分具有重要作用,现在筛选工作大多停留在用一种或几种溶剂对植物资源进行提取,并用这种粗提物在实验室内对病原菌的毒力的测定,这种在单一、稳定的条件下的抑菌效果,与自然界气候的变化、多种病菌共同存在的条件存在很大差异,这种筛选方法有可能导致一些活性物质的漏筛。我们需要根据每个植物对象的特点,采用灵活的研究方法,如科学合理的提取分离体系和检测方法,同时要加强与生物学科、化学学科之间的交叉与合作,这样才能推动植物源杀菌剂研究的深入发展。比如应用生物分子相互作用分析系统(BIA)可以快速查出药剂在生物体中的受体阅,有望发现新的靶标,将为新型杀菌剂的开发开辟一个全新的方向。

3、加强植物资源抑菌、杀菌成分提取研究

植物体内活性物质种类、含量受遗传因素、外界环境等条件的影响。因此即使相同的植物其体内活性物质也因生长地域、气候条件而不同,同时活性物质含量往往以植物特定部位、特定生长发育时期最高,现今国内仍有许多研究只是对某个植物进行杀菌活性筛选,并没有充分考虑到产地、提取部位、采摘时间等因素,因此我们应以某个地区特定的杀菌植物为研究对象,确定其活性物质有效的部位和采摘提取时期。同时由于植物体内含有多种物质而往往抑菌活性物质含量又很少,因此必须用合理的提取分离手段才能得到纯度高、作用好的抑菌物质。我们常用的提取方法包括煎煮法、水蒸气蒸馏法、浸渍法、渗漉法、回流法。近年来我国的研究方法和技术不断提高,相继开发利用了超临界流体萃取法( SFE)酶法、微波辅助提取法、超声波技术提取法、半仿生提取法(酸碱法)超微粉碎技术、真空液相层析等提取方法,使活性成分提取效率得到了极大地提高,但对于不同的杀菌有效物质、不同的植物要综合运用各种先进提取技术、优化提取方法,降低生产成本。为了满足工厂化对保植物资源的需求,可以利用生物技术如组织培养技术、细胞培养技术,对植物资源进行快速繁殖,同时,要加快实验室的提取分离技术工厂化的步伐,使先进的技术和实际生产紧密结合,在考虑杀菌效果的同时要充分考虑到成本的因素,加强植物源杀菌剂在市场上的竞争力,只有这样植物源杀菌剂才能真正的应用于实际生产中。

4、确定各有效成分间构效关系、深入抗菌机理的研究,从而设计合成新农药。

现阶段国内对植物源杀菌剂的研究还处在有效植物的筛选,粗提物的应用效果上,对于提取液的有效成分含量的鉴定也取得了一定的进展,但对于有效成分间构效关系、抗菌机理的研究还处于起步阶段,要综合运用高分辨质谱、二维核磁共振谱、单晶X射线衍射法等技术确定有效成分的分子结构,同时应探索其结构与活性的关系,以寻找先导结构进行结构修饰与改造,从而进行半合成或全合成,并将其开发成为新型、安全、高效的杀菌剂。

5、复配的研究

    单一的植物提取液就含有几十种甚至上百种成分,这些成分中可能有一种起到主要的抑菌作用,也可能是两种或是多种成分之间共同作用的结果,往往有时某种植物提取液无明显的抑菌效果,但是与其他植物提取液复合后就加强了抑菌能力。或是植物提取液与其他杀菌剂复合后其杀菌能力得到大幅度提高。通过与化学杀菌剂复配,不仅可利用化学杀菌剂作用快的特点,提高速效性,而且可运用植物源有效成分的复杂性,不易产生抗()药性,从而达到互补,研制开发出新型、高效、安全的杀菌剂。

6、加强植物源杀菌剂的助剂研究,开发植物源杀菌剂新剂型

    植物源杀菌剂的效果得到最大发挥,我们应加强增效剂、渗透剂等助剂的研究, 同时加强不同杀菌剂之间的混合复配研究。有些植物源杀菌剂活性成分对光和热不稳定,有些会随时间而变质失效,这给植物源杀菌剂的贮藏、使用带来一定的影响,因此我们应加强这方面的研究。 在剂型方面目前我国农药的剂型是以乳油和可湿性粉剂为主。乳油生产、贮运和使用中都不安全。粉剂污染环境,农药有效利用率低。因此我们要加强水溶剂、微乳剂等对环境造成的污染小,对人畜安全,绿色环保剂型的研究。 

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