除虫菊素性质和作用

天然除虫菊概述

天然除虫菊（Pyrethrm cinerariaefolium Trev.）是一种菊科菊属植物，原产于地中海地区，1876年引进美国，其后日本、非洲、南美国家广泛栽培，形成产业。]940年非洲肯尼亚和坦桑尼亚先后引进，1976年澳大利亚引进，逐渐发展成非洲和澳大利亚两大规模化种植区，至今已有超过150年的栽培和使用历史。我国由中科院昆明植物研究所于1987～1988年引进，至1992年在云南大理等地试种成功。随后，昆明植物所完成了天然除虫菊提取技术的开发，并与企业合作，于1999年开始相继在云南曲靖、红河、玉溪等地规模化种植，经过近10年的发展，云南已发展成世界第三大天然除虫菊生产地，推广种植面积达到6万亩，产品品质得到国际认可。

天然除虫菊

天然除虫菊是世界上唯一集约化种植的杀虫植物，其花朵中含有高效的杀虫活性物质，通称天然除虫菊素（pyrethrins），由六种结构相似的化合物组成。由于天然除虫菊素源于天然，在自然界中很容易降解，在人及动物体内没有积累的记录，不残留任何有毒物质，不会沿食物链传递，不污染使用空间，因此被世界公认为安全有效的杀虫剂，尽管其生产成本比化学合成杀虫剂高，但仍然受到欧洲、美国、日本等发达国家的青睐，应用广泛。在发达国家，约50%以上的天然除虫菊用于家居卫生消灭蚊、蝇、蟑螂等害虫，约20%用于医院、超市、食品加工场所等公共环境，约10%用于有机农产品的生产。

天然除虫菊的缺点

随着世界各国对食品安全的重视，国内对食品安全整治力度的加大，我国的天然除虫菊产品市场需求快速发展，产业的发展空间迅速扩大，我国天然除虫菊产业的发展出现难得的历史性发展机遇。然而，由于我国天然除虫菊产业起步较晚，阻碍产业发展的一些关键技术必须尽快解决，其中，天然除虫菊连年种植发生了严重的品种退化，品种含量及单位面积产量低下，天然除虫菊品种及其种植技术成为阻碍产业发展的关键，而非洲和澳大利亚都有较成熟的种植技术和优良品种。因此，通过国际技术合作与交流，加快我国天然除虫菊品种改良工作和种植技术完善，促进我国天然除虫菊产业化的发展，有重要的意义。

提取成本昂贵

国内产量经过6年的连续种植，田间出现了严重的品种混杂和退化。

国内田间管理技术落后，产量较低，花期不整齐。

拟出虫菊酯介绍

除虫菊作为农药至今已有110年以上的历史。到20 世纪80年代，英国的Elliott以天然除虫菊素为先导物，合成了世界第一个拟除虫菊酯类杀虫剂。之后Elliott在1972年又开发了第一个对光稳定的此类杀虫剂氯菊酯，继而日本住友化学公司开发了氰戊菊酯，并于1976年商品化。由此揭开了全球农药科技工作者对拟除虫菊酯的研究和开发。历程40余年，全球共开发了近80个拟除虫菊酯类杀虫剂。

拟除虫菊酯类农药作用机制

拟除虫菊酯类引起的中毒症状可分为兴奋期与抑制期两个阶段。在兴奋期，昆虫乱爬动;到抑制期，活动逐渐减少，进入麻痹期，最后死亡。在这两个时期中，神经活动各有其特征性变化。受毒化的神经的放电过程中，在电刺激产生单一尖峰以后，紧接一个延续的负后电位，并随后出现一系列的动作电位，即所谓重复后放。重复后放是昆虫的中毒初期，即兴奋期。然后转入不规则的后放，有时产生一连串的动作电位，有时停止。这一阶段内昆虫出现痉挛和麻痹，而当重复后放变弱时即进入完全麻痹。传导的终止即为死亡的来临。在麻痹之后用生理盐水洗去拟除虫菊酯，不能或极少使昆虫恢复。这些表征，特别是击倒作用的迅速出现，说明拟除虫菊酯这一类化合物是神经毒剂，作用迅速。

近年来的研究表明，拟除虫菊酯对靶标部位的选择性不是绝对的，它同时涉及神经系统的其他部位。国内外大量研究表明：拟除虫菊酯除了作用于神经系统的钠通道以外，还对体内ATP酶、乙酰胆碱酯酶（AchE）、抗氧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽转移酶等一系列重要的酶产生活性抑制作用。并且拟除虫菊酯在不同组织内、不同生物体内对酶的抑制作用存在明显差异，同时抑制作用还会受分子结构、温度、浓度等因素的影响。

拟除虫菊酯类杀虫剂在环境中的降解

拟除虫菊酯类农药普遍具有对环境友好、降解速率慢、持效使用安全等特点，而近年来随着拟除虫菊酯类农药的广泛使用，最近研究表明，此类农药有蓄积性，长期接触即使是低剂量也会引起慢性疾病，对一些有益生物（如蜜蜂）造成极大危害。

物理性吸附

物理性吸附即范德华力吸附，是指在范德华力的作用下把物质吸附下来的过物理性吸附对于疏水性农药的滞留以及降解是非常重要的。拟除虫菊酯的物理性吸附主要受吸附介质控制，矿物、悬浮沉积物、玻璃、木炭、钾长石等不同介质吸附通量迥异。

化学性降解

化学性降解包括光降解、水解、氧化还原、人工湿地和其他因素。光化学降解是拟除虫菊酯类农药在环境中迁移转化的重要途径，有自然光照降解、紫外光照降解、光催化降解、辐照降解等。低温避光是拟除虫菊酯在环境中稳定存在的先决条件。基体组合物、容器材料及样品的酸度会增强拟除虫菊酯的不稳定。通过氧化还原反应降解拟除虫菊酯主要包括以下几个方面：一是酶的氧化还原作用；二是NO3自由基对拟除虫菊酯的降解作用。人工湿地对拟除虫菊农药的降解和去除具有很好效果，成为拟除虫菊酯类农药降解和消除的有效手段之一，因此人工湿地的利用及开发也逐渐得到人们的重视。当拟除虫菊酯类农药运用到环境中时，其降解途径就会受到环境中多种介质的作用，例如渤海海岸带沉积物中外加Cd2+对拟除虫菊酯的缺氧生物降解有抑制作用，抑制作用随着外加金属离子浓度的增大而明显。

含氯氰菊酯、氯菊酯的成品杀虫水乳剂