Теоретические расчеты валидности применения пиретроидов с веществами-синергистами из группы лигнанов
Автор: Муковоз П.П., Ерохова М.Д., Валиуллин Л.Р., Андреевская Б.Б., Поляков Д.Д., Вечерова В.М.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 1 (106), 2024 года.
Бесплатный доступ
Для предотвращения резистентности насекомых-вредителей, одной из основных проблем защиты сельскохозяйственных культур, к инсектицидам применяют ротацию используемых препаратов, совместное внесение действующих веществ из разных химических групп, а также включение в состав препаратов соединений, усиливающих биологическую активность действующих веществ. Такие вещества-синергисты действуют на ферменты насекомого, инактивирующие инсектицид, позволяя гораздо большему числу молекул инсектицидов взаимодействовать с клеточной мишенью насекомого, значительно увеличивают эффективность препаратов. Поэтому с целью изучения валидности применения веществ-синергистов из группы бензодиоксоланов совместно с пиретроидными инсектицидами, проведены теоретические расчеты, моделирующие механизмы взаимодействия пиретроидов и производных бензодиоксоланов с клеточными мишенями насекомых. Рассчитано, что с наибольшей вероятностью в химическом взаимодействии с электофильными реагентами (каким является железо гемма) будут участвовать только атомы кислорода и углерода кратных связей. С помощью квантово-химических расчетов получены энергии образования комплексов лигандов с аминокислотами активного центра фермента - часть этих комплексов оказалась достаточно устойчива (самым устойчивым являлся комплекс с пиперанилбутоксидов, в то время как комплексы с эписезамином и сезаминолом имели слишком высокие значения энергий). Предложены модели, описывающие блокаду бензодиоксоланами активных центров ферментов, инактивирующих пиретроиды. Представлены расчеты, показывающие эффективность связывания бензодиоксолановых фармакофоров с активными центрами оксигеназ насекомых-вредителей, позволяющие использовать такие лигнананы в качестве веществ-синергистов. Вестник аграрной науки, 1(106) 2024 DOI: 10.17238/issn2587-666X.2024.1.77 78 Проведенные теоретические расчеты моделей веществ-синергистов из группы лигнананов совместно с пиретроидными инсектицидами дают возможность дальнейшей экспериментальной проверки путем последующего биотестирования предложенных моделей на насекомых-вредителях сельскохозяйственных растений
Молекулярный докинг, синергисты, клеточная мишень, лиганд, инсектициды
Короткий адрес: https://sciup.org/147244740
IDR: 147244740 | DOI: 10.17238/issn2587-666X.2024.1.77
Список литературы Теоретические расчеты валидности применения пиретроидов с веществами-синергистами из группы лигнанов
- Дорожкина Н.А. Справочник по защите сельскохозяйственных растений от вредителей и болезней. Минск: Урожай, 1969. 286 с.
- Яхонтов В.В. Вредители сельскохозяйственных растений и продуктов Средней Азии и борьба с ними. Ташкент: Государственное изд-во УзССР, 1953. 6б3 с.
- Щеголев В.Н. Сельскохозяйственная энтомология. М. Л: Сельхозгиз, 1960. 371 с.
- Соколов М.С. Здоровая почва - условие устойчивости и развития агро- и социосфер (проблемно-аналитический обзор) / М.С. Соколов, А.М. Семенов, Ю.Я. Спиридонов, Т.Ю. Торопова, А.П. Глинушкин // Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 2020. № 1. С. 12-21. DOI: 10.31857/S0002332920010142.
- Соколов М.С. Технологические особенности почвозащитного ресурсосберегающего земледелия (в развитие концепции ФАО) / М.С. Соколов, А.П. Глинушкин, Ю.Я. Спиридонов, Е.Ю. Торопова, О.Д. Филипчук // Агрохимия. 2019. № 5. С. 3-20. DOI: 10.1134/S000218811905003X.
- Семенов А.М., Глинушкин А.П., Соколов М.С. Здоровье почвенной экосистемы: от фундаментальной постановки к практическим решениям // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2019. № 1. С. 5-18.
- Соколов М.С. Управляемая коэволюция педосферы - реальная биосферная стратегия XXI века (вклад в развитие ноосферных идей В.И. Вернадского) / М.С. Соколов, Ю.Я. Спиридонов, В.П. Калиниченко, А.П. Глинушкин // Агрохимия. 2018. № 11. С. 3-18. DOI: 10.1134/S0002188118110091.
- Романова И.Н., Рыбченко Т.И., Птицына Н.В. Агробиологические основы производства зерновых культур. Смоленск: Смоленская государственная сельскохозяйственная академия, 2008. 109 с.
- Романова И.Н. Совершенствование технологий производства зерна и семян в Центральном регионе России / И.Н. Романова, О.П. Беляева, Н.В. Птицына, Т.И. Рыбченко // Известия Смоленского государственного университета. 2011. № 4 (16). С. 101-108.
- Терентьев С.Е., Птицына Н.В., Можекина Е.В. Азотное питание и качество пивоваренного солода // Пиво и напитки. 2017. № 6. С. 14-17.
- Ториков В.Е., Птицына Н.В. Качество зерна озимой пшеницы в зависимости от сроков посева и уровня минерального питания // Вестник Алтайского аграрного гос. университета. 2017. № 3 (149). С. 11-15.
- Huey R., Morris G. M., Forli S. Using AutoDock 4 and AutoDock vina with AutoDockTools: a tutorial // The Scripps Research Institute Molecular Graphics Laboratory. 2012. V. 10550. P. 92037.
- Liu F., Yang Z., Mei Y., Houk K. N. QM/QM' Direct Molecular Dynamics of Water-Accelerated Diels-Alder Reaction // The Journal of Physical Chemistry B. 2016. V. 120. №. 26. P. 6250-6254. DOI: org/10.1021/acs.jpcb.6b02336.
- Senn H. M., Thiel W. QM/MM methods for biomolecular systems // Angewandte Chemie International Edition. 2009. V. 48. №. 7. P. 1198-1229. DOI: org/10.1002/anie.200802019.
- Chemcraft is a graphical program for working with quantum chemistry computations [Электронный ресурс] -Режим доступа: https://www.chemcraftprog.com/
- Frisch A. Gaussian 09W Reference // Wallingford, USA, 25p. 2009. V. 470.
- Rassolov, V. A., Ratner, M. A., Pople, J. A., Redfern, P. C., Curtiss, L. A. 6-31G* basis set for third-row atoms //Journal of Computational Chemistry. 2001. V. 22. №. 9. P. 976-984. DOI: org/10.1002/jcc.1058.
- Tirado-Rives J., Jorgensen W. L. Performance of B3LYP density functional methods for a large set of organic molecules //Journal of chemical theory and computation. 2008. V. 4. №. 2. P. 297-306. DOI: 10.1021/ct700248k.
- Feyereisen M., Fitzgerald G., Komornicki A. Use of approximate integrals in ab initio theory. An application in MP2 energy calculations //Chemical physics letters. 1993. V. 208. №. 5-6. P. 359-363. DOI: 10.1016/0009-2614(93)87156-В.
- Merrick J.P., Moran D., Radom L. An evaluation of harmonic vibrational frequency scale factors // J. Phys. Chem. A. 007. № 111. P. 11683-11700. DOI: 10.1021/jp073974n.
- Firefly computational chemistry program [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html
- Neto A.C., Muniz E.P., Centoducatte R., Jorge F.E. Gaussian basis sets for correlated wave functions. Hydrogen, helium, first-and second-row atoms // Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. 2005. V. 718. No. 1-3. P. 219-224. DOI:10.1016/j.theochem.2004.11.037.
- Mukovoz V., Mukovoz P., Dolzhenko V., Meshalkin V. Isolation of extracts of wormwood - effective natural insecticides of the terpenoid group // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: 17. Saint-Petersburg: IOP Publishing Ltd, 2020. P. 012007. DOI 10.1088/1755-1315/578/1/012007.
- Mukovoz P., Mukovoz V., Dankovtseva E. Isolation of dalmatian chamomile extracts - environmentally friendly natural compounds with insecticidal action // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: 17. Saint-Petersburg: IOP Publishing Ltd, 2020. P. 012010. DOI: 10.1088/1755-1315/578/1/012010.
