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生物制御化学

備考

一回ある某というオッサンの講義で課されるレポと、テストで評価
出席とらない
語句説明問題に出るやつは「これ覚えて」と云うらしい。【】で囲うか。
やっぱりセッションにインデントはつきません。ぶら下げは適宜します。
講義はダルイ。
プリントは面倒なので、別個にpdfにします。

第一回講義


1.農薬概論
1.1定義:プリント参照
1.2歴史
江戸時代 神社の虫除け札(そもそも農薬じゃない)
1670年代 鯨油、菜種油を水田表面に撒く→気門が詰まって虫死ぬ。
1690年代 フランスでタバコを用いた駆除(詳細メモり忘れた)
明治・大正 天然物(除虫菊、デリス根)輸入。同時に無機物(ボルドー液)も
1921年 クロルピクロン製造(コクソウ虫)日本でも農薬開発が行われる。
WW2以降 DDT BHC パラチオンの3大農薬が登場。螟虫、ウンカの駆除。
以下、目くるめく農薬の時代へ

しかし、安全性への配慮なし。

昭和30年代 農薬取締法
農家の保護を目的とした法律。
後に消費者&環境保護へ

現在
◎有機合成農薬の開発・改良
  目標
   ・人、動物への毒性低下
   ・環境中での残留低下
   ・薬効が高い(少量で済むように)
   ・選択性
◎生物農薬(天敵)、フェロモン剤、ホルモン剤
◎非選択性農薬と組み換え作物の利用
グリホサート(商品名: ラウンドアップ)は、1980年代半ばに導入された非選択的除草剤で、直接接触したすべての植物を枯らす。現在では遺伝子操作により、これに耐性を有する作物が開発されたため、雑草防除用の主要除草剤となっており、除草剤と耐性作物種子が合わせて売られるようになった。

1.3分類
1.3.1用途による分類
殺菌剤、殺虫剤、殺ダニ剤、殺鼠剤
除草剤
植調剤
誘引剤

1.3.2組成による分類:プリント参照。覚えなくていいけど、引けるように。
1.3.3剤形による分類
粉剤、粒剤、水和剤、フロアブル剤(ゾル剤)
乳剤(エマルション)、マイクロカプセル剤

1.3.4毒性
急性毒性試験……経口投与でマウス50%が死亡する量【LD50】
        単位:mg/kg
毒物……LD50≦50
劇物……50<LD50≦300
普通物…300<LD50

1.4農薬の必要性
◎安定多収
①多肥料で育てられる
多肥料だといもち病が発生。さらに螟虫の被害が甚大に。助けて農薬くん。
②早期栽培可能
早期栽培だと台風のときに既熟だから影響が少ない。さらに盛夏の根腐れが開花時じゃなく、減数分裂に被害がでない。
でも螟虫の被害がとってもすごいことに。たすk(ry
③品種改良(農薬と関係ない)

◎農業労働の軽減
農作業において、除草作業はたいへん。
60年前は、10aの土地につき、50時間も除草に手間をかけていた。
農薬を使う現在ではたった3時間で済む。

◎米の品質向上
食味優良品種はいもち病に弱いから、農薬が必要。

――雑談――
無農薬栽培は、あくまでお金持ち用の栽培であり、小さな集団で成立しているに過ぎない。
国策とかで出すのは非現実的。況や世界レベルをや
――――

1.5安全性
1.5.1毒性の評価
  • 【急性毒性】……すぐ死ぬ
  • 【慢性毒性】……継続的に摂取すると毒性がある
  • 【残留毒性】……環境中(植物体内、土壌無生物、光、空気)での分解を受けにくいもの。慢性毒性の一種。

パラチオン:急性毒性
有機水銀:無機水銀となり慢性毒性
DDT、BHC:残留毒性

1.5.2登録制度
天然物(【リード化合物】)→改良→スクリーニング→試験(プリント参照)

第二回講義

2植物病原菌の防除
2.1.緒論
植物病原菌にはウィルス、細菌、糸状菌などがあります。
というけど、生物学的な分類を考えると、この並びは滅茶苦茶。
細菌に対応する言葉として真菌が存在し、真菌の一種族として糸状菌が存在します。ウィルスは……略。
講義のメインは:植物細胞などを壊さず、糸状菌をどうするかというところになります。全部ぶっ殺したらラクだけど、植物が枯れたら元も子もないし。
活躍するのは予防剤と治療剤。治療剤については略。
予防剤に必要な項目として、浸透性、移行性、安定性が挙げられる。ただこの安定性は高すぎると残留性に直結する。適度な残効性が要求されるといえる。

2.2作用機構
2.2.1細胞膜の生合成阻害
細胞膜は情報伝達系の要である。
2.2.1.1エルゴステロール
EBI剤(ergosterol biosynthesis inhibitor)
A)DMI剤(demethlation inhibitor)
酵素P450の阻害。メチル基の水酸化を阻害。機構の詳細はプリントを参照。
特徴は含窒素芳香族へテロ環が存在すること。
B)モルフォリン系
還元反応の阻害剤。機構は不明。構造はプリントを見るべし。

2.2.1.2グリセロン脂質の生合成阻害
阻害剤には共通して“-S-X=”の構造がある。しかし機構は不明。
代表的リン脂質であるレシチン(フォスファチジルコリン)の生合成はプリントにあるので、これを見て機構に気づいた人は教官に言ってみるといい。

2.2.2細胞壁の生合成阻害
A)ペプチドグリカン(PG)
農薬というよりは医薬品として使う。
βラクタム系はペプチドによる架橋形成を阻害する。
B)キチンの生合成阻害
糸状菌の細胞壁はキチンでできている。
ポリオキシン類(この類は混合物という意味)によりキチン合成を阻害できるらしい。
機構はキチンの材料であるUDP-N-アセチルグルコサミンと拮抗するからだそうな。
C)メラニンの生合成阻害
メラニンは細胞壁を強固にする働きがある。
イモチ病菌は菌糸を伸ばして植物体に侵入するけど、そのさいに強度な細胞壁が必要。この底力がメラニンに依る。
メラニンを押さえるといっても美白化粧品じゃだめw
C-1)還元酵素の阻害
詳細はプリントの図2-13を見ろ。
高濃度ではフラビオリン(赤色)が溜まる
低濃度では2-ヒドロキシジュグロン(橙色)が溜まる
C-2)脱水酵素の阻害
プリント見て。
D)その他
ジカルボキシイミド系の物質が殺菌剤に利用できる事はわかっているが、必須構造も機構も分かっていない。ノリで合成して効いたものを加工して……という地味な作業が繰り返されている。

2.2.3エネルギー代謝の阻害
図2-18を見るべし。
相当省略されている図だが、この図は電子伝達系と酸化的リン酸化が共役しているということを表している。
ミトコンドリアにおける電子伝達系の話は図2-20を見といてください。