中药复方化学成分的研究进展摘 要: 综述了中药复方化学成分的研究成果与进展,包括有效化学成分的定性与定量、全方化学成分的提取分离与鉴定、复方活性部位与有效成分的药理追踪等。 中药复方是中医治病的主要临床应用形式,复方中的化学成分是中药发挥药效作用的物质基础。进行复方化学成分的研究,在阐明中医的方药理论,揭示中药的配伍规律和作用机制,优化制剂工艺,制定质控标准,实现中医药现代化并走向国际市场等方面均具重要意义。笔者就中药复方化学成分的研究进行综述,以供参考。 1 研究方法与途径 迄今,中药复方化学成分的研究,无论在思路还是在技术与方法等诸方面仍处探索阶段,不少作者提出了一些有意义的观点和构思,如余亚纲的中药复方化学成分系统分离与鉴定的三元设计方案〔1〕,薛燕等提出的中药复方多成分经多途径协同作用的霰弹理论〔2〕以及周俊的中药复方天然组合化学库与多靶作用机制〔3〕等,这些对于如何开展中药复方化学成分的研究工作具有一定的启发和参考价值。关于中药复方化学成分的研究方法与途径,目前可归纳成如下3个方面:1)以单味药有效成分为指标,对全方制剂进行定性与定量。2)采用植化方法对全方化学成分进行系统提取、分离和鉴定。 3)以药效为标准追踪复方活性部位与有效成分。 2 以单味药有效成分为指标定性与定量 确定单味药主要有效化学成分作为指标性物质(marker substances),采用各种分离与分析技术,对复方全方、各药配伍及各单味药制剂中指标性物质(成分)进行定性与定量,并探讨制备条件(药材粒度、煎煮器具、加水量、浸泡时间、煎煮时间、煎煮次数、加热温度、包煎与另煎以及先煎与后下等)、制备方式(单煎、分煎和合煎)、配伍和剂型等对指标性物质(成分)质和量的影响。此类研究工作开展较多,也取得了一些有意义的结果。 四物汤由当归、地黄、芍药和川芎组成,袁久荣等〔4〕采用多种分析方法测定了四物汤各药单煎、分煎和合煎液中的阿魏酸、8种微量元素、17种氨基酸及水溶性煎出物的含量,结果表明在加热条件下合煎时,各成分间具有增溶效应。钟立贤等〔5〕测定并比较了小青龙汤(由麻黄、桂枝、芍药和甘草等组成)各药单煎、分煎及合煎液中麻黄碱的含量,结果显示合煎液中麻黄碱含量最低,此系甘草酸与麻黄碱作用产生沉淀所致,但合煎液与分煎液的药效并无显著差异,说明虽然甘草酸与麻黄碱形成沉淀,但口服后在体内仍具药效,因此对中药复方煎煮过程中产生的沉淀应慎重考虑其取舍。四逆汤由附子、甘草和干姜组成,张宇等〔6〕对附子与甘草、附子与干姜及三味药配伍前后主要有效成分进行了定性与定量,结果表明附子与干姜配伍时,具毒性的乌头碱类含量升高;而附子与甘草配伍时,乌头碱类含量降低,说明中医“附子无干姜不热、得甘草则缓”理论具有一定科学依据。 六味地黄汤为补阴名方,严永清等〔7~9〕对其化学成分进行了初步分析,结果表明同一方剂因制备工艺不同,其化学成分的质与量也不尽一致;复方化学成分不等于各单味药化学成分的简单加和;合煎液中化学成分种类多于分煎液。朱永新等〔10〕发现生脉散水煎剂中人参皂苷Rg3和Rh1等含量明显高于单味人参水煎 剂,由此推测在加热煎煮过程中发生了人参皂苷的水解转化,结果使原来在单味药中属微量成分的Rg3和Rh1在复方中成为主要成分。严永清等〔7〕则在比较生脉散中人参、麦冬和五味子合煎与分煎液化学成分差异时发现,合煎液中人参总皂苷的含量低于分煎液,而在血流动力学以及对心肌作用和临床疗效观察上,合煎液效果优于 分煎液,据此推测人参皂苷Rg3和Rh1等可能是该方某些药理作用和临床疗效的活性成分。魏慧芬等〔11〕对小半夏加茯苓汤及方中各单味药的化学成分进行了比较,结果发现复方中生物碱含量低于半夏单味药,而氨基酸含量均高于各单味药,认为高含量的氨基酸对发挥该方的和胃止呕作用有益。 五仁液系山楂核等多种中药提取制成的一种杀菌剂,涂家生等〔12〕用GC/MS法对其化学成分进行了分析,发现其富含酚类、苯甲酸类和脂肪酸等具抗微生物作用的有效成分,并以面积归一化法计算了各类有效成分的相对含量。枳术丸由枳实和白术组成,罗尚凤等〔13〕采用GC/MS法测定了其制备过程中苍术酮、苍术内酯、羟基苍术内酯和脱水羟基苍术内酯等4种有效成分的含量动态变化,结果发现在炮制时白术中的苍术酮可氧化生成苍术内酯和羟基苍 术内酯,而在与枳实组方时苍术内酯和羟基苍术内酯又可还原成苍术酮,并讨论了这一化学变化的原因。 3 用植化法对化学成分提取、分离与鉴定 将中药复方视为一个整体,采用植化方法对全方化学成分进行系统提取、分离、纯化和结构鉴定,可全面分析复方化学成分是什么,与单味药成分比较有何区别以及有无新化合物生成等。目前,有关这方面的研究工作报道不多。 全文地址: 共三页
微生物的发酵作用对传统酿造食品安全性的影响
摘要:对我国酿造食品的工艺特点和生物转化作用机制进行了阐述,分析了发酵过程中微生物的发酵作用对食品酿造过程中的生
物性污染、化学性污染和物理性污染等食品安全性因素的影响,得出我国传统酿造食品由于微生物的发酵作用经过分解、消除和滤
过等过程使其更具有安全性特征。
关键词:传统酿造食品;发酵作用;食品安全
食品为人类提供营养要素,同时也是微生物生长的天
然培养基。我国传统酿造食品(酱油、酱类、食醋、腐乳、白
酒、酸菜、泡菜等)多以谷类、豆类、蔬菜等为原料,将自然
界的群体微生物引入发酵过程共同作用形成风味独特的
食品。通过微生物发酵作用引起的生物转化食品具有良
好的品质、感官特性、可消化性和营养价值。
随着现代工业发展,工业“三废”中的有毒有害物质
(如重金属毒物、N-亚硝基化合物、多环芳烃化合物等)在
环境中污染逐渐增多,这些有毒有害物质通过土壤、水体、
空气等环境污染酿造食品原料、食品容器和包装材料等。
化学农药、化肥和仓储药剂(如杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植
物生长调节剂、粮食熏蒸剂、防护剂等)通过各种渠道污染
食品酿造原料,作为发酵原料的粮食在生产、加工、贮藏等
环节受到霉菌、细菌、寄生虫等生物污染。本文从我国传统
食品酿造的工艺特点、微生物的生物转化机制对食品污染
的作用进行分析,探究传统酿造食品在发酵过程中的安全
性问题。
1传统酿造食品的工艺特点
我国传统酿造食品历史悠久,经过千百年的实践形成
独特的酿造工艺特点。
1.1敞口固态发酵
传统酿造一般采用固态发酵技术,在添加谷糠或稻
壳等辅料之后进行边糖化边发酵的“双边发酵”工艺,具有
发酵时间长、产品风味浓厚、管理粗放等特点。整个过程
采用敞口式工艺,充分利用物产资源与自然资源,制曲时
富集各种功能性微生物,驯化和培育了特定的微生物群
落结构体系,将主体微生物与环境微生物融为一体。同时
摸索出一套完整的温度、湿度、酸碱度、通气量、发酵时间
等酿造工艺条件,创立了产品增香与各种加工技术,对创
造我国独特的酿造食品风味和保证产品质量具有十分重
要的作用。
1.2多种微生物共同作用
酿造过程是一个复杂的生物化学反应过程,产品品质
主要取决于多种微生物的协同作用。微生物主要来自于
曲种和环境,包括霉菌、酵母菌、细菌等,各种微生物共栖
生长,赋予醅料复杂而完整的酶系,具有较强的糖化、液化
和蛋白分解能力。各种微生物在发酵过程中盛衰交替,此
消彼长,协同作用,产生单一菌种所不能比拟的作用。在
发酵过程中水解与发酵交替进行,避免过高浓度底物对有
益微生物和生化反应的负面影响。发酵时间长,酶促反应
深入而完善,代谢产物丰富多彩,产品风味醇厚、浓郁[1-2]。
1.3多样的产品防腐措施
传统酿造食品采取灵活多样的产品安全措施,一是依
靠代谢产物本身的防腐作用(如白酒是依赖酒精的杀菌作
用,食醋是靠醋酸的抑菌作用);二是利用高浓度的食盐抑
制微生物的生长繁殖(如酱油、酱、腐乳等)。
2传统酿造食品的生物转化机制
传统酿造过程是多种微生物将原料中的淀粉、蛋白质
和脂类等大分子物质转化为产品的各种小分子风味物
质,构成产品的主要成分。酱油的风味物质按其化合物性
质可分为醇类、酯类、酸类、醛类及缩醛类、酚类、呋喃酮类
和含硫化合物等[3-4];食醋中除含有主要成分醋酸外,还含
有糖分、氨基酸、酯、醛、醇、酚、酮类等化学成分[5-6]。酱油和
食醋等酿造食品的风味物质构成产品特有的色、香、味,其
来源主要是2方面,一是植物原料的“主生物质”(如蛋白
质、淀粉等“,次生物质”如丹宁、芳香族化合物、异黄酮);
二是微生物及其酶对植物原料作用后的代谢产物。此外,
白酒、酱油、食醋等在贮藏过程中各种代谢产物相互作用
形成各种风味物质,据分析酱油含有300多种风味物质[4]。
2.1多糖的转化
传统酿造食品原料的主要成分为淀粉,它在曲霉菌分
泌淀粉酶的作用下分解为葡萄糖。这些单糖一部分作为
霉菌、酵母菌和细菌生长繁殖的碳源和能源,一部分在微
生物的作用下形成发酵产品的各种代谢产物。由淀粉转化
来的代谢产物包括各种酸类、醇类、酚类以及低聚糖等[7]。
酱油的糖分包括由大豆转化的低聚糖(如水苏糖、棉子糖
等)和由小麦淀粉转化的蔗果三糖、低聚果糖、低聚半乳
糖、低聚异麦芽糖以及低聚木糖等,而酿造食品的酸类、醇
类、酚类等小分子产物是构成产品风味的物质基础。
2.2蛋白质的转化
农药对环境的影响 农药对提高粮食产量所作的贡献是不可替换的,据统计,全世界每年因使用农药可增加3×108t~3.5×108t的粮食。如按每人每年250kg口粮计算,这些粮食可以养活12亿~14亿人口,从这个意义上来说,农药对人类发展的重要性是不言而喻的。但同时,农药是一类有毒化学物质,而且是人们主动投入到环境当中,长期大量使用,对环境生物安全和人体健康都将产生较大的不利影响。目前,农药与环境已经成为农业可持续发展中要解决的重要问题之一。农药的广泛使用对生态环境的污染和破坏也带来了严重的后果,毒害事故频频发生。控制农药污染,保护生态环境,已成为环境保护的一个热点问题。 我国农药污染特点及其存在的问题表现在以下几个方面。 (1)农药对土壤微生物的影响。植物化学保护所使用的农药,有的直接施于土壤里防治病、虫、草害的同时直接接触土壤微生物,就是直接喷布于植物地上部的农药也大部分掉在地上残留在土壤里,土壤里这些农药都会直接或间接与土壤微生物产生相互作用。一方面农药对微生物产生有利或不利影响,这关系着土壤肥力、植物发育和病、虫、草害的发展;另一方面土壤微生物对农药的降解代谢也起作用,这关系到农药的残效和残留。农药对土壤微生物的影响,各种药剂作用不同,不同土壤条件、施药时间、浓度等都对作用产生影响。例如:有机磷杀菌剂使用高浓度时对大豆根瘤菌起抑制作用,五氯酚钠和苯胺灵可能降低固氮菌的固氮作用,而扑草灭、草藻灭有时增加胺化作用。 (2)农药对害虫天敌的影响。害虫的天敌种类很多,包括病原微生物(病毒、细菌、真菌和原生动物)、线虫、蜘蛛、昆虫(捕食性及寄生性昆虫)和脊椎动物(蛙类和鸟类)等。在化学防治中,农药对害虫天敌的影响是不可忽视的。在不同类的农药品种中,以杀虫剂对害虫天敌的影响较大,而杀菌剂与除草剂影响较小。由于大量杀伤天敌,破坏害虫与天敌间的生态平衡,可能导致害虫再猖撅,给防治工作带来更大的困难。在农药使用时,应选择适当的剂型、使用浓度、施用的方法、用药时间等,降低农药对天敌的影响。例如:用三氯杀螨醇、石硫合剂防治红蜘蛛,既可以杀卵,又杀成虫、若虫,对天敌也比较安全。选用敌百虫防治荔枝蝽象,对其卵内寄生蜂没有影响,选用0.03%以下浓度的西维因防治果树红蜘蛛,对捕食性天敌钝绥螨没有影响。采用内吸磷包扎果树的茎干,或用久效磷于树干涂环,防治介壳虫或蚜虫,或者把农药施于作物根部,使根部吸收、输导到地上部而起杀虫作用,这种施药方法对天敌基本没有影响。施药时期应根据害虫发生适期和天敌发生适期适当进行安排,若发生矛盾,则必须加以调整,或提早或推迟。为保护寄生蜂,应尽量避开蜂的羽化高峰、幼蜂、化蛹前期和蛹阶段施药。
前言:
农药是农业生产中必不可少的生产资料,又是具有毒物属性的有害化学物质,不合理使用将导致对人体键康和生态环境的危害。随着新世纪的到来,人们对环境质量和食品安全的要求越来越高。由于种种原因,我国当前的农药污染状况不容乐观,某些地方还相当严重。提高全民的环境意识,防治农药污染越来越重要。
1.农药的发展概况
农药的发展大体经历了三个历史阶段,即天然药物时代(约19世纪7O年代以前)、无机合成农药时代(约19世纪7O年代至2O世纪4O年代中期)和有机合成农药时代。
2. 我国化学农药污染的现状
我国是一个.农业大国,农药使用品种多、用量人,其中70%~80%的农药直接渗透到环境中,对十壤、地表水、地下水和农产品造成污染,并进一步进入生物链,对所有环境生物和人类健康都具有严重的、长期的和潜在的危害性。
我国“预防为主,综合防治”的植保方针确立以来,农作物病虫害防治技术水平取得了较大的成就,但也存在化学农药用量过大,一些地区单纯依赖化学农药治虫防病等突出问题。我国白1983年始限制了有机氯的生产和使用,有机氯对环境的污染状况有了极大的改善,但在原有机氯重污染区,还将出现局部的、间歇性污染。
我国化学农药生产企业的规模、设备和技术力量比较落后,化学农药品质还不能令人满意。近十儿年来,化学农约品种虽然发生了较火的变化,开发了不少新品种,但整体上还是以老的传统品种为主体,各类化学农药品种比例不合理、产品显老化、剂型单调。
在我国,杀虫剂1 化学农药的70%以上,而其中高毒害杀虫剂有机磷又占70%以上;原约产量达万吨以上的品种有l2个,其中杀虫剂l1个,除草剂1个。农约剂 的开发与国外相比尚有很人的差距,在美国,原约与制剂之比为1:36,也就是说一种农药往往有36种制剂,日本为l:30,而我国仅为l:5,开发的余地很大。
3.农药的危害
3.1 农药污染对人体健康的危害
农药既是重要的农业生产资料,又是对生物体有害作用的化学物质,即具有毒物的属性。农药可经消化道、呼吸道和皮肤三条途径进入人体而引起中毒,其中包括急性中毒、慢性中毒等。由于人们的生活方式不同,有误服、误食、食用不卫生的水果,蔬菜和不注重个人的清洁卫生的情况而引起药物性中毒,而有些农药能溶解在人体的脂肪和汗液中,特别是有机磷农药,可以通过皮肤进入人体,危_害人体的健康。
急性中毒多发生于高效农药,尤其是高毒有机磷农药和氨基甲酸农药。这两种农药急性中毒都引起头晕头痛、恶心、呕吐、多汗且无力等:严重则昏迷、抽搐、吐沫、肺水肿、呼吸极度困难、大小便失禁、甚至死亡。慢性中毒是经常连续、吸入或皮肤接触较小量农药;使毒物进入人体后逐渐发生病变和中毒症状。此过程一般发病缓慢,病程较长,症状难于鉴别,也往往被人们忽略。我国除农药研制,生产人员外,因运输、贮藏和使用接触农药的人数达几百万之多,是一个相当庞大的群体。又因农药使用人员的自我保护设施和自我保护意识较差等原因,引起药物中毒,危害生命。
3.2 农药对生态环境的污染
在科学发展的今天,农药对生态环境的污染尤为严重。这是为什么呢?其中就包括了一个从量变到质变的过程。即可从本底值标准和农药卫生标准或生物标准两方面来理解农药污染。如果污染物的含量超过本底值,并达到一定数值就称为污染。污染物浓度超过卫生标准或生物标准,一般称之为污染或严重污染。这些都危害着人体健康,危害着生物和环境。
3.2 .1农药对水环境的污染
3.2.1.1 水体中农药的来源途径
水体中农药的来源主要是以下几个方面:向水体直接施用农药;含农药的雨水落入水体;植物或土壤粘附的农药,经水冲刷或溶解进入水体;生产农药的工业废水或含有农药的生活污水等都时刻危害着地表水和地下水的水质,不利于水生生物的生存,甚至破坏水生态环境的平衡。
3.2.1.2 农药污染对水环境的危害
在有机农药大量使用期,世界一些著名河流,如密西西比河、莱茵河等的河水中都检测到严重超标的六六六和滴滴滴。有时为防治蚊子幼虫施敌敌畏,敌百虫和其他杀虫剂于水面;为消灭渠道、水库和湖泊中的杂草而使用水生型除草剂等造成水中的农药浓度过高,大量的鱼和虾类的水生动物死亡。还在一些农药药夜配制点有不少药瓶和其他包装物,降雨后会产生径流污染,施药工具的随意清洁也造成水质污染。
3.2.2 农药对土壤的污染
3.2.2.1 土壤中农药的来源途径
农药进入土壤的途径有三种情况:第一种是农药直接进入土壤包括施用的一些除草剂,防治地下害虫的杀虫剂和拌种剂,后者为了防治线虫和苗期病害与种子一起施入土壤,按此途径这些农药基本上全部进入土壤;第二种是防治病虫害喷撒农田的各类农药。它们的直接目标是虫、草,目的是保护作物,但有相当部分农药落于土壤表面或落于稻田水面而间接进入土壤。第三种是随着大气沉降,灌溉水和植物残体。
3.2.2.2 土壤农药对农作物和土壤生物的影响
土壤农药对农作物的影响,主要表现在对农作物生长的影响和农作物从土壤中吸收农药而降低农产品质量。农作物吸收土壤农药主要看农药的种类,一般水溶性的农药植物容易吸收,而脂溶性的被土壤强烈吸附的农药植物不易吸收。
在前苏联的实验资料中显示水溶性农药乐果很易被莴苣,燕麦和萝f、等作物吸收,作物与土壤中农药浓度之比为5.3—4.8。植物对乐果的吸收系数是很高的农作物还易从砂质土中吸收农药,而从粘土和有机质中吸收比较困难。蚯蚓是土壤中最重要的无脊椎动物,它对保持土壤的良好结构和提高土壤肥力有着重要意义。但有些高毒农药,比如毒石畏、对硫磷、地虫磷等能在短时期内杀死它。
除此之外,农药对土壤微生物的影响是人们关心的又一个农药对微生物总数的影响,对硝化作用、氨化作用、呼吸作用的影响。而对土壤微生物影响较大的是杀菌剂,它们不仅杀灭或仰制了病原微生物,同时也危害了一些有益微生物,如硝化细菌和氨化细菌。随着单位耕地面积农药用量的减少,除草剂和杀虫剂对土壤微生物的影响进一步地消弱,而杀菌剂对土壤微生物的负面作用将会更加地成为我们关注的对象。 3.2.3 农药对大气的污染
由于农药污染的地理位置和空间距离的不同,空气中农药的量分布为三个带。第一带是导致农药进入空气的药源带。在这一带的空气中农药的浓度最高,之后由于空气流动,使空气中农药逐渐发生扩散和稀释,并迁离使用带。此外,由于蒸发和挥发作用被处理目标上的和土壤中的农药向空气中扩散。由于这些作用,在与农药施用区相邻的地区形成了第二个空气污染带。在此带中,因扩散作用和空气对流,农药浓度一般低于第一带。但是,在一定气象条件下,气团不能完全混合时局部地区空气中农药浓度亦可偏高。第三带是大气中农药迁移最宽和农药浓度最低的地带。因气象条件和施药方式的不同,此带距离可扩散到离药源数百公里,甚至上千公里远。
农药对大气污染的程度还与农药品种、农药剂型和气象条件等因素有关。易挥发性农药,气雾剂和粉剂污染相当严重,长残留农药在大气中的持续时间长。在其他条件相同时,风速起着重大作用,高风速增加农药扩散带的距离和进入其中的农药量。
化学农药的大量使用不但造成了土壤、大气和水资源的污染,同时,在动、植物体产生了化学农药的残留、富集和致死效应,已经成为破坏生态环境、生物多样性和农业持续发展的一个重大问题,应当给予充分的重视。而如何解决这一问题也成为了人们关注的焦点。笔者认为,在农业生产中,应该充分发挥农田生态系统中业已存在的害虫自然控制机制,综合运用农业防治、物理机械防治、生物防治和其他有效的生态防治手段,尽可能地减少化学农药的使用。
4.农药污染的特点
化学农药对环境的污染主要是毒化大气、水系和土壤,造成对自然的污染,影响生活在自然界中的各种生物, 引起生物相的改变,敏感种的减少与消失,污染种的增多与加强。
4.1 化学农药对生物的直接毒害
化学农药人致分为三类,即杀虫剂、杀菌剂和除草剂。杀虫剂是非特效毒药,不是只对一种目标害虫,而是对所有的生命都有毒性,对人类的危害最大。现在全世界每年冈杀虫剂中毒者近百万人、死亡者数万人。有一些化学农药虽然急性毒性较低,但在施用后对环境具有严重的潜在危害,有较高的慢性或“三致”毒性, 即最终可能导致动物的致畸、致癌,甚至还可能损害生物体的遗传机制,引起基冈突变。
4.2 化学农药的“3R”问题
一是农药的不断使用,导致害虫抗药性增强,化学农药的使用逐渐失去了它正常的防治效果,从而只有通过不断加大农药的使用量和使用次数来达到除害的目的,这就加剧了化学农药对环境的影响:二是由于目前使用的杀虫剂,大多数还缺乏选择性,在杀死害虫的同时往往也将它们的天敌杀死或杀伤,因而造成害虫再猖獗为害及次要害虫上升为害;三是化学农药使用后会以各种形式残留在农作物和其它环境要素(土壤、农产品、地下水等)中,有了残留,也就有了生物富集问题。由于生物富集和食物链传递,积少成多,积低毒成高毒,从而对人体健康造成极大的潜在威胁。
5 实施持续植保,控制农药污染
尽管我国实施“预防为主,综合防治”的植保方针以来,在病虫害防治上取得了一定的成效,但控制化学农药对环境污染的任务仍相当艰巨,我们必需实施持续植保,使植保 作的功能兼顾持续增产、人畜安全、环境保护、生态平衡等多方面的要求,针对整个农田生态系统,研究生态种群动态和相关联的环境,采 L}j尽可能相互协调的有效防治措施,充分发挥白然抑制因素的作用,将有害生物种群控制在经济损害水平下,使防治措施对农田生态系统的不良影响减少剑最低限度,以获得最佳的经济、生态;flI社会效益。
5.1 建立有害生物防治新思想体系
生物防治是综合治理的重要组成部分,是利用生物防治作用物(天敌昆虫和昆虫病原微生物)来调节有害生物的种群密度,通过生物防治维持生态系统中的生物多样性, 以生物多样性来保护生物,使虫口密度能持续地保持在经济所允许的受害水平以下。传统有害生物控制主要是通过抗病、虫品种植物检疫,耕作栽培制度以及物理化学防治等措施。
从持续农业观念看,有害生物防治应在更高一级水平上实现,其中包括转抗病、虫基因植物的利川,病、虫、草害生态控制,生物抗药性的利用等。将克隆到的抗病、虫基因通过生物 [程手段转移至优良品种基因组内以获得高抗病、虫优良新品种的_J:作是近二十年来各国学者抗病、虫育种的热点,目前已取得重大突破。如通过转移苏云金芽孢杆菌的Bt基因已成功地获得高效抗虫棉,抗虫水稻和抗虫大白菜,其中抗虫棉已在生产上推陈出新广泛应用。中国科学院微生物研究所成功地将Bt基因转移至杨树中,获得的抗虫杨树已进入大田试验阶段。农作物、有害生物和环境是一个相互依赖、相互竞争的统一体,通过改善生态环境,比如轮作休闲、作物布局、耕作制度、栽培管理等都可以调=农作物的生长发育,控制有害生物发生危害。近几年来,转抗除草剂基因作物的培育和利用已成为育种和植保作的重点之一,目前已获得抗草甘膦、草胺膦的玉米、大豆、油菜、棉花以及抗草胺膦烟草 1水稻等多种抗除草剂作物,使得一些选择性不高的除草剂得以广泛使用,有效地控制杂草群落的演替。
5.2 大力发展植物源农药
. 植物源农药具有在环境中生物降解快,对人畜及非靶保护 生物毒性低,虫害不易产生抗性,成本低,易得等优点,尤其是热带植物中含有极具应用前景的植物源害虫防治剂活性成分尚待开发,现已发现楝科中至少有l0个属的植物对 虫有杀灭活性,因此是潜在的化学合成农药的替代物。在克服害虫的抗约性及减少环境污染方面,植物源农药具有独特的优势,近几年来国内植物性农药产品的开发发展很快,先后有鱼藤精、硫酸烟碱、油酸烟碱、苦参素、川I楝制剂等小规模工业化生产。
5.3 研究开发有害生物监测新技术
要在植物病原体常规监测方法中的孢子捕捉、诱饵植株利用、血清学鉴定基础上开展病原物分子监测技术的研究,采用现代分子生物学技术监测病原物的种、小种的遗传组成的消长变化规律,为病害长期、超长期预测提供基础资料。对害虫的监测也可利用现代遗传标记技术(RFLP’RAPD等)监测害虫种群迁移规律。对于杂草应充分考虑到杂草群落演替规律,分析农作物—— 杂草、杂草——杂草间的竞争关系,另外还应考虑使用选择性除草剂给杂草群落造成的影响,对杂草的生态控制进行研究。
5.4 建立有害生物的超长期预测和宏观控制
为适应农业的可持续性发展,预测、预报应对有害生物的消长变化作出科学的判断,也就是要对有害生物消长动态实施数年乃至十年的超长期预测。要在更人的时空尺度内进行,其理论依据不单单只是与有害生物种群消长密切相关的气候因子,亦包括种植结构、环保要求、植保政策以及国家为实现农业生产持久稳定发展所制定的政策措施。
5.5 建立控制有害生物的长期性和反复性思想
自有人类栽培农作物历史以来,植物病、虫、草害无时无刻不制约着农产品的产量和品质,而品种抗病性的丧失、有害生物抗药性的产生、有害生物演替规律难以预料, 以及病虫防治要求作物遗传多样化和生产栽培、商贸加 要求的品种单一化的矛盾等技术问题一直未能解决,同时一部分已被控制的有害生物在放松防治或环境条件改变后又会回升,如大豆灰斑病从20世纪60,-~90年代的四次大流行,60年代火面积发生的小麦腥黑穗病,90年代又造成巨大危害,80年代初期狷獗一时的草地螟,在1998年和1999年春夏季再度发生。交替变化的趋势的事实都说明了植物病、虫、草害防治:[作的长期性和反复性,因此植保工作要适应农业生产条件、生态环境、环保要求等的改变而变化,要树立持续的思想,在新形势下控制有害生物的危害。同时逐步建立科学完善的与持续农业发展方向相适应的植保技术支持体系和稳定的植保科技队伍,为在更高水平上保证农业生产持续、健康、稳定的发展做贡献。