茶氨酸的应用

本发明属于昆虫保护，涉及茶氨酸的应用，具体涉及茶氨酸在制备昆虫保健、预防或防治昆虫农药中毒产品中的用途。背景技术：1、众所周知，90％的野生植物和75％的粮食作物依赖于昆虫授粉。授粉昆虫既是全球粮食安全的保障者，也是全球生物多样性的维护者。然而农药的危害触目心惊，但它是防治害虫的速效方法，是虫口夺粮的关键工具，也有力地护卫着全球粮食安全。17世纪，人类使用烟草浸取液作为杀虫剂。1828年确定该浸取液有效成分为烟碱(nicotine)。1904年成功合成出烟碱，并用于防治果树、蔬菜和水稻等害虫(tomizawa&casida,2005)。然而，尼古丁对哺乳类动物的毒性大于对昆虫的毒性，环境风险高。20世纪70年代，人们开始对烟碱结构进行优化，开发对哺乳动物毒性低，且不存在与其他杀虫剂(如有机磷和拟除虫菊酯)产生抗药性的新型杀虫剂(tomizawa&casida,2001)。1991年，吡虫啉首次推向市场(jeschke&nauen,2008)。吡虫啉是一种内吸杀虫剂。产品速效性好，药后1天即有较高的防效，残留期长达25天左右。这种新烟碱类杀虫剂对昆虫高毒性(触杀和胃毒均可，高选择性)，对哺乳动物低毒性(环境安全)，且与其他农药无交互抗药性的开发成功，立即引起全球范围内类似结构化合物的研发热潮。1993年为了区别与以前的烟碱杀虫剂，人们将基于烟碱结构优化得到的吡虫啉杀虫剂称之为新烟碱类杀虫剂(neonicotinoid pesticides)。新烟碱类杀虫剂堪称人类杀虫剂研究和现代农业的里程碑。在全球杀虫剂市场占据了主要地位，在全球粮食和农业安全上发挥着举足轻重的作用，成为全球最成功，最有效和最畅销的杀虫剂，新烟碱类杀虫剂在全球和中国被广泛使用。2、新烟碱类杀虫剂具有独特的理化性质，使其具有杀虫广谱性和高效性。其一，新烟碱类杀虫剂在常温下极不易挥发，方便田间喷雾方式的应用。其二，新烟碱类杀虫剂作为极性杀虫剂，与其他非极性杀虫剂相比，具有更高的溶解度和较低的亲脂性。新烟碱类杀虫剂具有内吸性，能够逐步分布到植株全身组织，从而快速杀死侵害植株任何部位的害虫。新烟碱类杀虫剂的作用机理是其作为烟碱乙酰胆碱受体(nachrs)激动剂与乙酰胆碱受体选择性结合，与昆虫乙酰胆碱(ach)产生竞争，阻断中枢神经正常传导，进而导致昆虫麻痹、死亡。由于该类杀虫剂具有独特的作用机制，与常规杀虫剂没有交互抗性。3、新烟碱类杀虫剂面世至今已近30年，根据取代基的不同，发展过程中经历4次迭代。第一代新烟碱类药物氯代烟碱型，包括吡虫啉(imidacloprid)、啶虫脒(acetamiprid)，和噻虫啉(thiacloprid)等；第二代新烟碱类杀虫剂硫代烟碱型，包括噻虫嗪(thiamethoxam)、噻虫胺(clothianidin)；第三代新烟碱类杀虫剂呋喃烟碱型，包括氟比呋喃酮；第四代新烟碱类杀虫剂砜亚胺类，包括氟啶虫胺腈(sulfoxaflor)。4、杀虫剂的亚致死效应导致的授粉昆虫的亚健康会带来行为和生理的改变，对变化环境的适应能力将会降低。亚健康必然导致授粉昆虫机体的免疫力下降，这将会导致昆虫感染各种疾病，包括昆虫巢内的群体性传染病，最后导致授粉昆虫个体和整个蜂群的崩溃。5、授粉昆虫种群生存和繁衍能力下降，必然对人类的安全造成致命的冲击。因此，新烟碱杀虫剂已成为授粉昆虫的重要威胁之一。欧盟等国迫于急迫的授粉蜂危机、粮食危机、植物多样性维持危机的威胁，开始宣布对新烟碱杀虫剂限制性使用。反对者至今还在抗议新烟碱类杀虫剂的禁用和限制性使用的指令。2013年欧盟发布禁令，禁止吡虫啉、噻虫嗪及噻虫胺这三种新烟碱类农药；2016年11月加拿大提议淘汰吡虫啉其所有农业用途和大部分室外用途，并将19个含有噻虫嗪和16个含有噻虫胺的产品进行特别审查；2018年4月欧盟禁止吡虫啉、噻虫嗪及噻虫胺这三种新烟碱农药的室外用途；2018年12月法国将吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、噻虫啉和啶虫脒这五种新烟碱类农药列入禁用名单；美国环境保护署取消了12种会伤害蜜蜂的新烟碱类农药产品登记，2019年5月20日起生效，包含先正达、拜耳旗下产品，取消的12项产品登记中包含7项种衣剂，含噻虫胺、噻虫嗪的产品登记。欧美等大型化学品公司，希望开发出对授粉昆虫“无害”的替代化学杀虫剂(第三代新烟碱杀虫剂)。但是，越来越多的研究显示，新开发的低毒性的第三代、第四代的新烟碱杀虫剂仍然可对授粉昆虫产生毒性作用。6、结合动物学、进化生物学、神经受体药理学、神经行为学原理，知道杀虫剂的亚致死效应导致的授粉昆虫的亚健康会带来行为和生理的改变，对变化环境的适应能力将会降低。亚健康必然导致授粉昆虫机体的免疫力下降，这将会导致昆虫感染各种疾病，包括蜂巢内的群体性传染病，最后导致授粉昆虫个体和整个蜂群的崩溃。授粉昆虫种群生存和繁衍能力下降，必然对人类的安全造成致命的冲击。7、综上，目前必须在这样的复杂困局，针对授粉昆虫找到另一种新的保护技术路线，从而预防和解除杀虫剂的毒性，来保护授粉昆虫，寻找新的保护思路和保护技术路线。8、发明人开展了昆虫抵御田间剂量新烟碱农药毒害的药物筛选研究，设计了从植物中分离筛选的路线，幸运地发现茶氨酸具有意想不到的效果。9、茶氨酸是日本学者酒户弥二郎1950年首次从绿茶中分离。研究发现，茶氨酸非常稳定，能够耐高温、耐酸、耐碱，能保持不失活不分解。茶氨酸给人带来鲜爽风味。同时，基于高等哺乳动物的实验，发现它本身还具有许多生理功能。比如它能突破血脑屏障直接影响大脑活动，从而对人的情绪产生影响。这种影响又可能在生理上对于人体健康产生积极作用。1964年，日本批准了茶氨酸为食品添加剂使用。茶氨酸具有鲜甜味和高鲜的香味特点，茶氨酸有优良的加工特性和稳定性，可以广泛应用于点心类、糖果及果冻、饮料、口香糖、巧克力等食品中。茶氨酸也作为关键成分出现在功能食品和饮品以及膳食补充剂中，旨在对人体产生精神放松的作用，且不会引起嗜睡感。美国fda在1985年给予了茶氨酸gras的分类。gras(generally recognized as safe)意为“普遍公认的安全”，意味着茶氨酸可以自由地不用限量地用于各种食品中。各项科学实验充分证明了茶氨酸具有食品原料的特性，符合应当有的营养要求，且无毒、无害，对人体健康不造成任何急性、亚急性、慢性或者其他潜在性危害。特别值得一提的是，大量的高等哺乳类动物实验显示，茶氨酸具有抗癌、抗肿瘤、降低血压、安神、促进大脑功能和神经生长等功效。10、目前茶氨酸在人、猪，禽已成为备受国际市场欢迎的多功能植物保健产品，但是，其是否能促进低等无脊椎动物昆虫的健康，以及是否具抗杀虫剂毒性的作用未见报道。技术实现思路1、针对以上技术问题，本发明提供茶氨酸在制备昆虫保健、预防或防治昆虫农药中毒产品中的用途。2、本发明保护茶氨酸的应用，所述的应用包括以下两个方面：3、(1)在制备授粉昆虫保健方面的用途；4、(2)在制备授粉昆虫预防或防治昆虫农药中毒产品中的用途。5、进一步地，所所述的产品为授粉昆虫保健品、预防授粉昆虫农药中毒或改善农药损伤药物或饲料。6、进一步地，所述的产品中包含茶氨酸。7、进一步地，所述的产品为包含茶氨酸的固体或液体。8、除此之外，茶氨酸能够诱导昆虫产生强烈的摄食偏好，这意味着昆虫会主动大量地摄入茶氨酸。这一科学发现确保了昆虫能在田间主动大量地摄入茶氨酸，解决了其在田间可能因为药物摄入量不够达不到缓解中毒效应的关键技术障碍。同时，本发明还实验了大量摄入茶氨酸是否会引起累积毒性，发现不会造成累积毒性。9、本发明系统地研究了茶氨酸对正常昆虫有无保健作用，是否抗杀虫剂对昆虫的损害：研究了茶氨酸药物对杀虫剂诱导的微巢群社会发育不良、运动障碍、嗅觉学习记忆障碍的预防保护作用，还研究了茶氨酸药物长期暴露是否对昆虫具有毒性。10、和现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：11、1.本发明首次发现长期茶氨酸摄入对授粉昆虫无毒副作用，对正常授粉昆虫有保健作用且能够改善杀虫剂对授粉昆虫的多种损害，包括杀虫剂导致的运动障碍、嗅觉学习记忆障碍和社会行为障碍，首次确认了茶氨酸能够有效地阻止农药带来的损伤，对授粉昆虫的生存和繁殖具有重大的意义，也将为全球提供一种保障粮食和生物多样性安全的解决方案提供技术基础。12、2.本发明提供的茶氨酸安全性高、绿色，对授粉昆虫无副作用，为制备授粉昆虫农药损伤的药物或饲料提供了一种安全的原料，且能够诱导授粉昆虫产生强烈的摄食偏好，为茶氨酸在田间地头的应用提供了应用基础，为解决全球粮食和农业危机、生物多样性安全保护提供了新的科学依据和保护策略。