Les acaricides sont une classe de pesticides largement utilisée dans l'agriculture, l'industrie et d'autres secteurs. Ils sont principalement utilisés pour lutter contre les acariens agricoles, ou tiques, sur le bétail et les animaux de compagnie. Chaque année, le monde subit d'énormes pertes dues aux acariens nuisibles. Selon l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, 80 % des cheptels bovins mondiaux sont infestés par les tiques, ce qui coûte environ 7,3 milliards de dollars par an en pertes économiques mondiales. En Amérique du Sud, les plants de soja endommagés par le tétranyque Mononychellus planki McGregor (Acari : Tetranychidae) ont perdu environ 18,28 % de leur rendement céréalier. En Chine, près de 40 millions d'acres d'agrumes sont également infestés par Panonychus citri (McGregor). Par conséquent, la demande mondiale d'acaricides augmente d'année en année. Les huit principaux produits du marché des acaricides en 2018 sont : le spirodiclofène, la spirométhicone, le diafenthiuron, le bifénazate, le pyridabène et le propargite, l'hexythiazox et le fenpyroximate, leurs ventes totales s'élèvent à 572 millions de dollars américains, soit 69,1 % du marché des acaricides, et la taille du marché devrait atteindre 2 milliards de dollars américains d'ici 2025. La taille du marché des acaricides est susceptible d'être plus importante à mesure que les terres arables mondiales diminuent, que la population augmente, que la demande de produits naturels augmente et que la demande de pratiques agricoles durables augmente.
L'analyse du marché mondial des acaricides montre que l'araignée rouge, le tétranyque des agrumes et Panonychus urmi sont de loin les espèces d'acariens nuisibles les plus importantes économiquement, représentant plus de 80 % du marché. D'autres acariens apparentés sont les pseudo-tétranyques (principalement les tétranyques courts), les acariens de la rouille, les acariens gallicoles et les taons. Les légumes et les fruits, notamment les agrumes, la vigne, le soja, le coton et le maïs, sont les principales cultures sur lesquelles les acaricides sont appliqués.
Cependant, en raison de la brièveté de leur cycle biologique, de la parthénogenèse, de leurs mécanismes métaboliques uniques et de leur forte adaptabilité environnementale, les acariens herbivores tels que les tétranyques et les acariens panclaw ont vu leur résistance aux acaricides croître rapidement. Les acariens représentent 3 des 12 arthropodes résistants recensés. Dans l'application mondiale des acaricides, les acaricides chimiques conventionnels tels que les organophosphorés, les carbamates, les organochlorés et les pyréthroïdes occupent toujours une place prépondérante. Ces dernières années, malgré l'apparition d'acaricides hautement efficaces comme le bifénazate et l'acétafénac, le problème de l'homogénéisation des acaricides demeure préoccupant. Avec l'utilisation à long terme et non scientifique de ces acaricides, la plupart des acariens herbivores ont développé différents degrés de résistance aux acaricides chimiques disponibles sur le marché, et leurs effets ont considérablement diminué. D'autre part, avec l'attention croissante portée aux questions environnementales et l'essor progressif de l'agriculture biologique, la demande de produits naturels pour la protection des cultures a considérablement augmenté sur le marché mondial. Par conséquent, le développement d'acaricides biologiques sûrs, efficaces, respectueux de l'environnement, moins nocifs pour les ennemis naturels et peu susceptibles de développer une résistance est imminent.
Sur cette base, il est urgent que l’industrie et le développement industriel exploitent pleinement les avantages des ressources biologiques de la Chine pour promouvoir la recherche, le développement et l’application d’acaricides biologiques.
1. Contexte de la recherche sur les alcaloïdes du vératrotrol
L'hellébore, également appelée oignon de montagne ou hellébore noir, est une plante médicinale vivace. Plante insecticide indigène en Chine, on extrait souvent ses rhizomes pendant la végétation et on les fait frire pour obtenir une décoction douce afin de laver à froid les moutons, les chèvres, les bovins et autres animaux d'élevage, et de lutter contre les asticots de mouches domestiques et autres parasites. Les chercheurs ont ensuite constaté que l'hellébore avait également un effet efficace contre d'autres nuisibles. Par exemple, l'extrait d'acétate d'éthyle de rhizome de Veratrum présente une bonne activité insecticide sur les larves de deuxième et troisième stades de Plutella xylostella, tandis que l'extrait d'alcaloïde Veratrol présente un certain effet létal sur les larves adultes et de quatrième stades de blatte germanique. Parallèlement, les chercheurs ont également constaté que différents extraits de rhizome de Veratrum présentent une bonne activité acaricide, notamment l'extrait éthanolique, l'extrait chloroformique et l'extrait n-butanolique.
Cependant, l'extraction des principes actifs est un problème complexe. Les chercheurs chinois utilisent généralement l'extraction par ultrasons au chloroforme alcalinisé à l'ammoniaque, l'extraction à l'eau, l'extraction par percolation à l'éthanol et l'extraction au CO2 supercritique pour obtenir des principes actifs à partir de rhizomes de veratrum. Parmi ces méthodes, l'extraction par ultrasons au chloroforme alcalinisé à l'ammoniaque utilise une grande quantité de chloroforme, un solvant toxique, malgré un taux d'extraction relativement élevé. L'extraction à l'eau nécessite de nombreux temps d'extraction, une consommation d'eau importante et un faible taux d'extraction. L'extraction au CO2 supercritique pour extraire les alcaloïdes de la vératroline offre non seulement un taux d'extraction élevé, mais préserve également les principes actifs, améliorant ainsi considérablement l'activité médicinale et la pureté des principes actifs des produits obtenus. De plus, le résidu de CO2, non toxique et sans solvant, est inoffensif pour l'organisme et l'environnement, ce qui permet de ralentir la pollution environnementale causée par les méthodes d'extraction traditionnelles. Il est considéré comme l'une des meilleures technologies d'extraction et de séparation pour les effets médicinaux des plantes. Cependant, le processus de production risqué et le coût élevé entravent son application industrielle à grande échelle.
2. Progrès de la recherche et du développement des alcaloïdes du vératrotrol
Étude sur la technologie d'extraction du Veratrum. Cette technologie de co-extraction repose principalement sur l'utilisation du Veratrorum, une substance médicinale traditionnelle chinoise, complétée par des substances médicinales naturelles. La vératrotoïne et d'autres principes actifs sont préparés ensemble, et différents solvants sont utilisés simultanément pour extraire en continu les substances médicinales botaniques, afin de maximiser la purification et la précipitation progressive des principes actifs efficaces. L'obtention de composés de groupement aux fonctionnalités différentes ou similaires à partir d'un même lot de matières premières permet d'améliorer considérablement le taux d'utilisation des matières premières botaniques, de réduire les coûts de production et d'accroître considérablement la compétitivité du marché.
Étude du mécanisme d'action des principes actifs du Veratrum. L'extrait de rhizome de Veratrol est un mélange contenant plus de dix principes actifs, tels que le vératrol, le resvératrol, la vératrotoïne, la cyclopamine et l'oxyde de resvératrol. Il agit sur le système nerveux des parasites.
Selon des rapports de recherche, sa toxicité repose sur l'ouverture des canaux Na+ voltage-dépendants, qui à leur tour ouvrent les canaux Ca2+ voltage-activés, entraînant la libération de neurotransmetteurs. Les canaux sodiques voltage-dépendants font partie intégrante de la signalisation neuronale et musculaire. Les composants actifs de l'extrait de Veratrum peuvent provoquer des perturbations du courant dans les canaux sodiques, entraînant des modifications de la perméabilité membranaire, provoquant un choc sismique et, à terme, la mort.
Parallèlement, des chercheurs français ont signalé que les alcaloïdes de la vératroline peuvent également inhiber de manière non compétitive l'acétylcholinestérase (AChE) des insectes. En raison du nouveau mécanisme d'action des alcaloïdes de la vératroline, une attaque multisite peut se produire, et les acariens ont du mal à s'adapter aux médicaments multisites par leurs propres modifications structurelles ; il est donc difficile de développer une résistance aux médicaments.
Technologie de préparation d'extrait de rhizome d'hellébore à 0,1 % CE. Grâce à une technologie d'extraction avancée et à une excellente préparation, la faible tension superficielle du médicament permet d'envelopper rapidement l'insecte, de favoriser la pénétration et l'absorption de la solution médicamenteuse et d'optimiser l'effet des principes actifs. Sa dispersibilité dans l'eau est excellente, et la solution est transparente et homogène après dispersion. Après dilution 1 000 fois, le temps de mouillage complet de la toile est de 44 secondes, ce qui permet un mouillage et une pénétration rapides. Les données de stabilité par diffusion de la lumière multiples ont montré que la préparation d'extrait de rhizome de veratrum à 0,1 % CE présentait une bonne stabilité et répondait parfaitement à divers environnements d'application.
Progrès de la recherche sur la technologie d'application de l'extrait de rhizome de veratrum à 0,1 % CE
La nouvelle technologie a considérablement amélioré les propriétés d'action rapide du médicament. Par rapport à la technologie précédente, le produit utilise moins d'ingrédients. Grâce à ce procédé unique, les ingrédients sont plus abondants et l'effet synergique est plus évident.
Français Dans le même temps, lorsqu'il est utilisé avec des pesticides chimiques existants, il peut d'abord réduire considérablement la base de population d'acariens rouges, réduire la quantité de pesticides chimiques et améliorer l'effet de contrôle. Pour résumer, pendant la période d'incidence élevée d'acariens des agrumes Panonychus à Hezhou, Guangxi, Chine, la pulvérisation de 0,1 % d'extrait de rhizome de Veratrum CE + 30 % d'étoxazole a été efficace en 20 minutes, aucun insecte vivant n'a été observé 3 jours après l'application, et l'effet de contrôle était de 11 jours après l'application. peut être maintenu au-dessus de 95 %. Au stade précoce des acariens panclaw des agrumes de l'orange navel de Jiangxi Ruijin, l'extrait de rhizome de Veratrum CE à 0,1 % + 30 % de bifénazate de tétramizine est mort un jour après l'application, et aucun insecte vivant n'a été observé 3 jours après l'application, l'effet de contrôle est proche de 99 % après 16 jours.
Les résultats des essais biologiques sur le terrain ci-dessus montrent que, que le nombre de base d'araignées rouges soit faible ou élevé, qu'il soit utilisé seul ou en association avec des agents chimiques, l'extrait de rhizome de Veratella vulgaris peut réduire le nombre de base d'araignées rouges et améliorer l'efficacité des pesticides chimiques. Il a montré un excellent effet de contrôle. De plus, l'extrait de rhizome d'hellébore est issu de plantes. À la concentration recommandée, il peut être utilisé sans danger au stade du bourgeonnement, de la floraison et de la fructification de la plupart des plantes, et n'a aucun effet sur le développement des pousses, des fleurs et des fruits. Il est sûr et respectueux de l'environnement pour les organismes non ciblés tels que les ennemis naturels des acariens, et ne présente aucune résistance croisée avec les insecticides et acaricides existants. Il est particulièrement adapté à la lutte intégrée contre les acariens (IPM). Grâce à la réduction de l'utilisation des pesticides chimiques, les résidus de pesticides chimiques tels que l'étoxazole, le spirodiclofène et le bifénazate dans les agrumes peuvent être pleinement conformes à la « Norme nationale chinoise de sécurité alimentaire relative aux limites maximales de résidus de pesticides dans les aliments » et à la « Norme alimentaire de l'Union européenne ». La norme relative aux limites maximales de résidus de pesticides dans les aliments et la norme américaine relative aux limites maximales de résidus de pesticides dans les aliments constituent une garantie solide de sécurité alimentaire et de qualité des produits agricoles.
La technologie d'édition génétique favorise l'industrialisation de l'hellébore
L'hellébore est une plante médicinale courante, une plante herbacée vivace de la famille des Liliacées. Elle pousse en montagne, en forêt ou dans les buissons. On la trouve dans le Shanxi, le Hebei, le Henan, le Shandong, le Liaoning, le Sichuan, le Jiangsu et d'autres régions de Chine. Elle est riche en ressources sauvages. Selon une étude, la production annuelle d'hellébore médicinale est proche de 300 à 500 tonnes. Il existe de nombreuses variétés, telles que l'hellébore, l'hellébore de Xing'an, l'hellébore de Maosu et l'hellébore de Guling, dont les principes actifs varient d'une espèce à l'autre.
Grâce au développement rapide des biotechnologies et à la recherche approfondie sur les matières médicinales de l'hellébore, l'utilisation de la technologie d'édition génétique pour améliorer les espèces médicinales d'hellébore et la domestication artificielle d'espèces sauvages a progressé progressivement. La culture artificielle de variétés d'hellébore réduira considérablement les dommages causés par l'extraction de l'hellébore aux ressources génétiques sauvages et favorisera l'industrialisation de l'hellébore dans les domaines agricole et médical.
À l'avenir, les extraits naturels de rhizomes d'hellébore dérivés de plantes médicinales devraient réduire progressivement l'utilisation d'acaricides chimiques traditionnels et apporter de nouvelles améliorations à l'amélioration de la qualité des produits agricoles, à l'amélioration de la qualité et de la sécurité des produits agricoles, à l'amélioration de l'environnement écologique agricole et au maintien de la biodiversité. grande contribution.
Date de publication : 08/08/2022