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中草药制剂生物农药作用机理

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 中草药制剂生物农药作用机理

1、中草药制剂生物农药杀菌机理:

中草药制剂生物农药具有内吸性治疗和保护作用,具有药效高、杀菌广谱、持效期长等优点,具体杀菌机理如下:

1)对真菌的主要作用机理

1)中药有效成份生物碱(如小檗碱)、黄芩素、绿原酸及薄荷酮等,对许多植物病原真菌的菌丝生长和孢子萌发有较强的抑制作用。

2)熬合过程中产生的多硫化合物可破坏病原菌的氧化还原过程,起到杀菌作用。

3)中药中的嘧啶类物质能够抑制真菌麦角甾醇的合成。麦角甾醇是真菌细胞膜的重要组分,如果甾醇合成受阻,将引起真菌细胞膜功能异常,甚至发生细胞破裂,最终导致细胞死亡。同时,甾醇也是一些甾体激素的前体,在真菌无性生殖和有性生殖过程中起着重要作用,其含量和组分的改变将影响真菌的繁殖。中草药中的碱基嘌呤和嘧啶类似物,可以作为核苷酸地下拮抗物而抑制病菌核酸前体的合成。

4)原药的PH值一般为7-9。药液的弱碱性,一是与真菌侵染植物过程中产生的酸类、毒类等有害物质发生中和反应缓解植物病害症状、修复微循环;二是有效成份的渗透性较强,能直接渗入作物叶肉组织,接触病原菌,进而杀死病菌。

5)皂苷类化合物具有优良的生物表面活性,提高药液在植物表面的渗透、乳化功能,可改变药液理化性状,提高药效。对细菌、真菌有抑菌作用,抗真菌能力强,主要机理是破坏病菌细胞膜,即在膜上形成小孔从而破坏膜的完整性,致其死亡。

2)对细菌的主要作用机理

1)中药成份中的黄柏碱等生物碱,除具有较强的渗透性外,还具有很强的吸水性,主要作用于病原菌细胞壁的肽聚糖和脂多糖,破坏其细胞壁、使其原生质裸露、继而瓦解。同时还破坏细菌鞭毛的蛋白结构,使其失去活性,降低侵染能力。此外,黄柏碱的抗菌原理还与其对细菌呼吸及RNA合成的强烈抑制有关。试验证明,生物碱对立枯丝核菌、十字花科蔬菜软腐病菌、茄科蔬菜青枯病菌的抑制作用十分明显。

2) 中草药黄连中的小檗碱能破坏细菌结构;抑制细菌糖代谢的中间环节丙酮酸的氧化脱羧过程;抑制核酸、蛋白质的合成和代谢。

3)中草药黄芪中的黄芪多糖对细菌及其毒性产物有直接抑杀和解毒作用,更重要的是通过营养复壮树体,调动机体的免疫防御功能而发挥扶正祛邪、抑菌杀菌作用。

4)中药中的黄酮类物质可通过破坏细胞壁及细胞膜的完整性,导致微生物细胞释放胞内成分引起膜的电子传递、营养吸收、核苷酸合成及ATP活性等功能障碍,从而抑制微生物的生长,起到抑菌作用。能够通过抑制细菌DNA旋转酶,抑制细菌细胞质膜的功能,抑制细菌能量代谢等方面发挥抑菌功效。

   (5熬合过程中产生的多硫化合物可破坏病原菌的氧化还原过程,起到杀菌作用。

2、营养复壮、提高免疫力等机理

1) 提高植物叶片中叶绿素的含量,增加光合作用,提高作物的自营养能力。西北农林科技大学出具的《猕猴桃叶片叶绿素含量测定》实验证明,用中草药制剂生物农药处理后的猕猴桃叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量比未处理的提高了近一倍。

2)提高植物酶活性,提高免疫力。西北农林科技大学出具的《“沃丰素”和“靓果安”对猕猴桃树相关酶活性的诱导作用》实验证明,用中草药制剂生物农药处理后的猕猴桃叶片中PODPPO的酶活性均明显提高,POD 直接参与细胞壁的木质化和角质化、生长素代谢、受伤组织的栓化愈合及对病原的防御;PPO 是含铜离子的酶, 当细胞受轻微破坏时某些细胞结构解体, PPO 与底物接触发生反应, 将酚氧化成棕褐色的醌, 醌则对病原菌有毒杀作用,这说明中(草)制剂可以提高作物的抗病能力。

3)所含的多糖类(如黄芪多糖、当归多糖等)及中、微量元素SZnCa等物质,能补充植物生长过程中所需要成分,促进作物生长,通过调动机体免疫防御功能间接起到抑菌、抗病作用。

4)黄芩、苦参等中药中含有的黄酮类化合物能增加植物色素,提高果实色泽,还对病菌菌丝有极强的抑制作用,对虫害有驱避作用,保护植物免受病虫害侵袭和光合作用的损失,增强植物光合作用,刺激植物生长。同时,它还是一种理想的对植物有害金属螯合剂和还原剂,可吸收有机或无机金属离子,将其还原成金属。如对因长期过量使用代森锰锌等化学农药造成的金属离子过量积累而对使树体造成的危害有很好的解毒作用。

5)中药中的脂肪酸类化合物依附在植物表面后能增加植物表层腊质层,对果实具有涂腊增光,净化果面,提高果品光洁度之功能,对叶片具有抗日灼的作用。同时脂肪酸类化合物能为生物体储存或提供能量,特别是能提高种籽发芽率,为此在浸种、灌根使用方面不仅能防病治病同时能提苗好而快。

6)氨基酸类能为植物提供氮营养物质,贮存能量。在植物表面具有良好的乳化和去污功能,保持植物表面的清洁。

7)多糖类化合物能提高果面光洁度,增加干物质积累。能补充营养,增强作物免疫力,是植物免疫力不可缺少的一种物质。

8)皂苷类化合物,能增加粒细胞,激活内源激素,加速原生质流动和转化,对植物有较强的免疫功能。

大蒜油作用机理

大蒜油具有杀菌、抑菌,杀虫、驱虫,解毒,抗病毒,延长食品保质期的功效。原因在于成分中含有大蒜素、硫代亚磺酸酯、二烯丙基三硫化物、二烯丙基二硫化物等等。大蒜素是具有辛辣味和蒜臭味的挥发性油状物,起到解毒、驱虫和杀灭空气中病菌、保护的作用。三硫化物、二硫化物对病原微生物有较强的抑制和杀灭作用,起杀菌、抑菌、延长食品保质期的作用。大蒜油中另一个辛辣味和蒜臭味的来源是硫代亚磺酸酯, 具有抗病毒活性。大蒜素与硫代亚磺酸酯在室温下很不稳定,易转化为阿霍烯、乙烯基二硫杂苯类和硫醚类等有机硫化合物。硫醚化合物具有杀虫作用。

1、杀菌、抑菌2种方式及作用机理:

1)触杀:大蒜素中的主要活性物质硫醚基(S-O-S),其中二硫醚和三硫醚能够透过病菌的细胞膜进入细胞质中,将含巯基的酶氧化为双硫键,从而抑制细胞分裂,破坏病菌和患病细胞的正常代谢。

2)熏蒸:大蒜油是一种不与水相溶,具有挥发性液态的有机硫化合物,能挥发到空气中,与空气中的病菌接触并杀灭。

抗真菌机理: 破坏巯基酶,通过对巯基的氧化使蛋白质失去活性;对含巯基的化合物如胱氨酸、谷胱氨酸发生竞争性抑制;非竞争性地抑制真菌内某些酶的活性。

抗细菌机理: 大蒜素分子中的氧原子与细菌生长繁殖所必需的半胱氨酸分子中的巯基相结合,使细菌缺少半胱氨酸,而抑制了细菌的生长和繁殖。

2、解决虫害有2种方式及作用机理

1)胃毒(喜食):散发独特的大蒜香味,使动物产生食欲感,使之迅速摄食, 昆虫吃了之后,硫烷基会使害虫的蛋白质合结构改变,致使肌肉松驰,使其厌食达到饿杀效果。

2)驱虫(不喜食):硫醚化合物对害虫有防御作用,在嗅觉触觉上刺激害虫和干拢信息号,致使害虫不爱在作物上取食。

3、促进作物循环

大蒜素中的多硫醚化合物具有强的抗氧化能力,能够保持细胞活性,延缓植株衰老,同时加快作物的生理循环,创造更多的养分,复壮树体,提高抗病能力。大蒜素含有多种活性成分,能提高机体细胞的免疫功能。其具有活化有糖脂质组织的细胞膜的功能,可加快细胞的新陈代谢速度,增强活力,增强机体的免疫力。还能调节自身循环,如病、残叶片加快脱落,减少营养的损耗。

4、解毒保健:大蒜素可显著降低汞、氰化物、亚硝酸盐等有害物的毒性。

5、抗病毒活性:硫化亚磺酸盐含量越高,抗病毒活性越好。

6、延长食品的保鲜期:二硫、三硫化合物抑制食品储藏时霉菌的生长,延长保质期。

7、保护:大蒜素是油状物,喷施到作物上会在作物叶片以及枝干表面形成一层保护膜,可阻止病菌的侵入,对作物起到保护作用。

 

作用

成分

方式

作用机理

杀菌、抑菌

大蒜素、二烯丙基三硫化物、二烯丙基二硫化物

触杀、熏蒸

灭真菌:破坏巯基酶,通过对巯基的氧化使蛋白质失去活性;对含巯基的化合物如胱氨酸、谷胱氨酸发生竞争性抑制;非竞争性地抑制真菌内某些酶的活性。

灭细菌:是由于大蒜素分子中的氧原子与细菌生长繁殖所必需的半胱氨酸分子中的巯基相结合,使细菌缺少半胱氨酸,而抑制了细菌的生长和繁殖。

杀虫、驱虫

硫烷基、硫醚化合物

胃毒(喜食)、驱虫(不喜食)

胃毒(喜食):散发独特的大蒜香味,使动物产生食欲感,使之迅速摄食, 昆虫吃了之后,硫烷基会使害虫的蛋白质合结构改变,致使肌肉松驰,使其厌食达到饿杀效果。

驱虫(不喜食):硫醚化合物对害虫有防御作用,在嗅觉触觉上刺激害虫和干拢信息号,致使害虫不爱在作物上取食。

促进作物循环

多硫醚化合物、多种活性成分

 

大蒜素中的多硫醚化合物具有强的抗氧化能力,能够保持细胞活性,延缓植株衰老,同时加快作物的生理循环,创造更多的养分,复壮树体,提高抗病能力。

大蒜素含有多种活性成分,能提高机体细胞的免疫功能。其具有活化有糖脂质组织的细胞膜的功能,可加快细胞的新陈代谢速度,增强活力,增强机体的免疫力。还能调节自身循环,如病、残叶片加快脱落,减少营养的损耗。

解毒保健

大蒜素

 

大蒜素可显著降低汞、氰化物、亚硝酸盐等有害物的毒性。

抗病毒活性

硫代亚磺酸酯

 

硫化亚磺酸盐含量越高,抗病毒活性越好。

延长食品的保鲜期

二硫、三硫化合物

触杀

二硫、三硫化合物抑制食品储藏时霉菌的生长,延长保质期。

保护

大蒜素

 

大蒜素是油状物,喷施到作物上会在作物叶片以及枝干表面形成一层保护膜,可阻止病菌的侵入,对作物起到保护作用。

 

茶皂素作用机理

茶皂素从山茶科植物的种子中提取的一种糖甙化合物,具有良好的生物活性,在自然界中自动降解、无毒副作用,主要成分为茶皂素、氨基寡糖素,起到杀菌、抑菌,调节植物生长、诱导作物免疫力、提高抗逆性,杀虫、驱虫,提高产量、改善品质的作用。其中茶皂素起到杀菌、抑菌,杀虫、驱虫,增效剂的作用;氨基寡糖素起到杀菌、抑菌,调节植物生长、诱导作物免疫力、提高抗逆性,杀虫,提高产量、改善品质的作用。

作用

成分

方式

机理

杀菌、抑菌

茶皂素、氨基寡糖素

触杀

氨基寡糖素作用机理:

溶解真细菌病原体的细胞壁;影响真菌孢子萌发,诱发菌丝形态发生变异、孢内生化发生改变;干扰病菌RNA的合成;

茶皂素作用机理:

抑制菌丝生长、孢子萌发;干扰病菌细胞的新陈代谢、增加其细胞膜的渗透性,对菌体细胞膜造成破坏,引发病菌死亡。

调节植物生长、诱导作物免疫力、提高抗逆性

氨基寡糖素

诱导

1、诱导植物抗性基团表达, 产生具有抗病作用的几丁酶、葡聚糖酶、保素及PR蛋白等,激活植物防御反应,提高自身免疫力及预防、减轻逆境对植物细胞的伤害并修复伤口;

2、活化植物细胞,促进植物生长,有助于受害组织的修复,促根壮苗,增强作物的抗病能力、抗逆性;

3、氨基寡糖素直接诱导活性氧产生速率增加。启动活性氧信号系统,引起抗性信号的转导。

增效剂

茶皂素

 

茶皂素是从山茶科植物的种子中提取的一种皂素类糖式化合物,是一种天然非离子型表面活性剂。提高药液在生物或植物体表的附着力,使之有助于药效的充分发挥,起到一定的增效作用。

杀虫、驱虫

茶皂素、氨基寡糖素

胃毒、触杀、驱虫

氨基寡糖素作用机理:

提高杀虫活性,使农药充分接触到靶标昆虫,达到快速触杀的效果。

茶皂素的作用机理:

鳞翅目昆虫具有一定胃毒和驱避作用,且浓度越高,驱避越强。与其他杀虫剂混用时,提高混用产品的杀虫活性。

提高产量、改善品质

氨基寡糖素

 

1、本身含有丰富的CN, 可被微生物分解利用并作为植物生长的养分。

2、对植物细胞的生长具有强烈的活化作用,参与植物的生长调节,促进植物对营养物质的吸收和利用,提高作物产量。