acid等
• 植物：海藻Chondric armata及Digenia simplex • 特点：作用于以谷氨酸为传递介质的突触，活化Ca2+
运输系统，促使突触前膜释放谷氨酸，同时活化半胱 氨酸蛋白激酶，暴露出更多潜在的谷氨酸受体。
• 前景：结构简单，结构改造比较容易，目前已取得很 大进展，将可能有以软骨藻酸为先导的杀虫剂。 • 获得我国农药临时登记：假木贼碱、藜芦碱、茴蒿素、 异羊角扭甙、苦参碱、川楝素等。
• 古柯叶：可卡因
• c. 吡啶类: 烟碱 • d. 喹啉联啶类:苦参碱
e. 喹啉类
奎宁：金鸡纳树皮的主要活性成分，含量高
达3%(总碱含量高达6%)，治疗疟疾的有效成
分。奎宁、金鸡纳定、金鸡纳宁 f. 吲哚类 长春花生物碱、马钱子类生物碱、毒扁豆碱 g. 异喹啉类 小檗碱、吗啡类生物碱
产生鱼藤酮类杀虫活性的植物
木蓝族 (Galegeae)
• 。
紫穗槐属 (Amporpha
鸡血藤属 (Millettia) 孟德木属 (Mundulea) 灰叶属(Tephrosia)
菜豆族 (Phaseolae)
豆薯属 (Pachyrhizus)
刀荚藤属 (Spatholobus) Calopogonium 乳豆属(Galactia)
• 生物源农药： 利用生物资源开发的农药。 • 狭义指直接利用生物自身产生的活性物质或生物活体。
广义则包括人工合成的天然活性结构及其类似物。 它包括植物源农药和动物源农药及微生物源农药。
生物源农药特点
(1) 相对低毒性 大多数生物源天然产物农药对哺乳动物毒性较低，使 用中对人畜比较安全。 如：鱼藤酮大鼠急性经口LD50 132mg/kg
• 古柯：叶含红古豆碱和古豆碱等生物碱。
• 百部生物碱：大多含有吡咯烷(即吡咯)环，对咀 嚼式口器和吮吸式口器害虫均有毒杀作用。 • 天津胜利植物农药厂0.88%双素碱(茴蒿素+百部碱) 水剂可用于防治大白菜蚜虫，是较早获得国家农 业部登记的植物源杀虫剂品种之一。
• b. 托品烷类 • 莨菪(lang dong浪当)碱、阿托品。 • 茄科植物天仙子：莨菪碱和阿托品(即消旋莨菪碱)。 • 颠茄：含阿托品和东莨菪碱。 • 茄科植物洋金花和曼陀罗：均含有这几种生物碱。
Wilkins&Board(1989): 1389种植物具有杀菌活性。 • 大蒜素：我国曾以大蒜素分子结构为模板，衍生合成类似物乙 蒜素，开发成功杀菌剂402，防治甘薯黑斑病、小麦腥黑穗病及 棉花苗期病害等。 • 稻瘟灵：从抗稻瘟病水稻植株分离出含丙二酸叉结构的杀菌化 合物，以此为先导化合物开发稻瘟灵（富士一号）。
生物源农药
小组成员： 201110114126 201110114127 201110114128 201110114129 201110114130 201110114131 201110114132
徐 进 闫光远 余伟杰 张丽容 赵 帅 周习生 曾汉超
主要内容
一、 生物源农药的特点
二、 生物源农药研究开发途径 三、 生物源农药种类
• 植物：卫矛科植物苦皮藤Celastrus angulatus和雷
公藤Tripterygium wilfordii
• 特点：哺乳动物毒性较低，对许多咀嚼式口器害虫， 特别是鳞翅目害虫胃毒作用强， • 作用机理：破坏昆虫中肠肠壁细胞，引起昆虫体液大 量丧失。
I. 谷氨酸类似物
• 化合物：软骨藻酸domoic acid和红藻氨酸Kainic
A. 作用方式 • 强烈的触杀胃毒作用：菜粉蝶幼虫
• 拒食作用：日本甲虫
• 生长发育抑制作用：某些鳞翅目害虫 • 熏杀作用 B. 作用机理 • 电子传递链呼吸抑制剂。主要作用于NADH脱氢酶 与辅酶Q之间的某一成分上，且偏向于辅酶Q。
鱼藤酮对昆虫作用机理:
• 抑制细胞电子传递链，降低体内ATP水平，最终使害 虫得不到能量供应，行动迟滞、麻痹而缓慢死亡。 • 抑制细胞中纺锤体微管的组装 • 影响丁二酸、甘露醇以及其他物质循环 • 穿透表皮层作用于体壁真皮细胞，引起真皮细胞病变，
生物碱类
A.烟碱
烟碱 氯吡啶甲基 吡虫啉类新烟碱类杀虫剂
Cl N
CH 2
N NH
O
N NO 2
S Cl N N
N+ N N O
OCH 3
B. 萜类-印楝素、苦皮藤素，闹羊花素
• 卫矛科植物苦皮藤—0.2%苦皮藤EC(粉剂、可 湿性粉剂) 等。
苦皮藤素V结构
印楝&印楝素
• 印楝（Azadirachta indica A.Juss）, 楝科楝属。 热带乔木，速生，常青。高15-40米。每株一年结果 量最高达50kg，寿命可达200年。
F. 四氢呋喃脂肪酸内酯
• 化合物：asimicin, annonin和neoannonin
• 植物：番荔枝科番荔枝Annona sguamosa和巴婆 Asimina trioba。
• 活性：对果蝇、墨西哥豆瓢虫、棉红蜘蛛、瓜蚜、蚊 幼虫都有强烈的致死作用。 • 机理：呼吸毒剂，抑制NADH和辅酶Q之间电子传递。
E. 尼鱼丁类化合物
• 尼鱼丁ryanodine、脱氢尼鱼丁dehydroryanodine等：
南美杀虫植物尼亚那Ryania speciosa中分离。
• 尼鱼丁制剂：1945年引入美国 • 毒性：对人畜毒性很大，引起哺乳动物僵直性麻痹，
• 机理：肌肉毒剂，主要作用于钙离子通道，影响肌肉 收缩。
• 前景：通过结构修饰，希望发现有选择毒性的化合物， 即对昆虫高效而对哺乳动物低毒的化合物，未有商品 化产品。
3、先导化合物模型 以新发现的活性化合物的结构作为先导化合物模型， 用人工合成的方法进行结构优化研究，筛选出性能比 天然活性物质更好的新农药，创造重大的商业价值。 除虫菊 乙烯 系列高效拟除虫菊酯类杀虫剂。 乙烯利
沙蚕毒素
大蒜素 链霉菌产物
巴丹
抗菌素402 溴虫腈
白花除虫菊(19世纪40年代)
三、生物源农药种类
1、植物源农药
2、动物源农药 3、微生物源农药
1、植物源天然产物农药
• 植物毒素(phytotoxin) ：植物产生的对有害 生物具有毒杀作的次生代谢产物。
包括：
植物源杀虫剂 植物源杀菌剂 植物源除草剂 植物内源激素
(1)植物源杀虫剂
植物源杀虫剂的化学成分 A、生物碱 • a.吡咯啶类
印楝素、川楝素
杀虫作用方式 最显著：拒食、抑制生长发育、忌避(?)
胃毒、抑制呼吸和不育等多种活性
活性物质 以印楝素为主的80余种杀虫活性物质，可防治10目 400余种农林、仓储和卫生害虫。 作物 粮食、棉花、林木、花卉、瓜果、蔬菜、烟草、茶叶、 咖啡等作物。尚未使害虫对产生抗药性。
(2) 防治谱较窄，选择性明显
• 田间喷洒印楝制剂，并不影响果蝇寄生蜂羽化，羽化 的寄生蜂能正常交配，寻找新的果蝇寄主。 • 有利于保持生态平衡，有利于IPM方案的实施。 • 印楝素：鳞翅目最敏感，低于1-50mg/kg拒食效果好 • 鞘翅目，半翅目，同翅目：相对不敏感，100-600
mg/kg的浓度才可能拒食率100%。
米籽兰苯并呋喃类化合物rocaglamide及其类似 物
• 米籽兰Aglaia odorata枝条 甲醇提取物分离出苯并呋喃 类化合物rocaglamide及其 类似物
• 改变试虫的取食行为，可能 是抑制了昆虫中枢神经系统，
使昆虫厌食，试虫饥饿而死。
rocaglamide结构
(2)植物源杀菌剂
•
鱼藤酮类化合物
• Takei等(1929)首先提出鱼藤酮分子式为
C23H22O6。
• 鱼藤类植物中先后分离鉴定了鱼藤酮、灰叶素
(tephrosin)、鱼藤素(deguelin)、灰叶酚 (toxicarol)等杀虫活性化合物
• 都具有与鱼藤酮类似的结构母核，通常称为
鱼藤酮类化合物。
鱼藤酮作用方式&机理
C.黄酮类
• 鱼藤酮（rotenone）
• 灰叶素(tephrosin)
• 鱼藤素(deguelin)
• 灰叶酚(toxicarol)
鱼藤
鱼藤&鱼藤酮
三大传统杀虫植物之一，
杀虫谱广，可防治800多 种害虫，对蚜虫、菜粉蝶、 桑毛虫、二十八星瓢虫和 柑桔红蜘蛛等害虫防效优 良。
鱼藤酮 从鱼藤属等植物中提取的杀虫活性的物质。
有些毒性较高，但其活性很高，制剂有效成分含量很 低，因而在使用中对人畜仍然很安全。
如：Avermectins大鼠经口LD50仅10.06mg/kg，急性经 皮LD50大于380mg/kg，但1.8%爱力螨克(阿维菌素)EC 大鼠急性经口LD50为650mg/kg，兔急性经皮LD50大于 2000mg/kg。
影响其正常生理功能，致使在蜕皮过程中旧表皮的代 谢和新表皮的沉积形成受到干扰，出现表皮中几丁质， 粗蛋白和粗脂肪含量的异常变化，造成旧表皮较厚韧， 新体壁薄软，虫体变畸致死。
D. 椒酰胺类化合物
化合物种类：具有N-(2-甲丙基)-酰胺的结构，如胡椒碱
piperine、墙草碱pellitorine、千日菊酰胺spilanthol 等
• 井冈霉素：对水稻纹枯病，小麦纹枯病高效，对稻曲 病有效，其它则防效很差，甚至根本无效。
(3)环境压力较小，对非靶标生物较安全
绝大多数为生物合成天然物质，环境中易于降解。 多数方式是非毒杀性，因而对非靶标生物，特别是对鸟类、兽 类、蚯蚓、害虫天敌及有益微生物影响较小。
(4) 缓效性
大多数作用缓慢 有害生物大量发生迅速蔓延时不能及时控制危害。
(5) 前景广阔性
生物种类繁多，次生物质丰富， 微生物新菌种种类丰富，研究开发潜力很大，前景广阔。