責(zé)任編輯:左彬彬 來(lái)源:世界農(nóng)化網(wǎng) 日期:2023-12-27
多殺霉素具有觸殺及胃毒毒性。其作用方式新穎,害蟲在攝入或接觸多殺霉素后,該成分會(huì)作用于害蟲的神經(jīng)系統(tǒng),持續(xù)激活靶標(biāo)昆蟲煙堿型乙酰膽堿受體,但其結(jié)合位點(diǎn)不同于煙堿和吡蟲啉,國(guó)際殺蟲劑抗性行動(dòng)委員會(huì)(IRAC)將多殺霉素分為第五組。多殺霉素可使害蟲迅速麻痹、癱瘓,常在1-2天后造成害蟲死亡,起效速度快。
多殺霉素可殺滅的害蟲種類繁多,而其最大特點(diǎn)體現(xiàn)在有效防控薊馬上。薊馬被列為國(guó)內(nèi)一類農(nóng)作物病蟲害,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尚無(wú)有效對(duì)抗此類害蟲的農(nóng)藥,而多殺霉素系列(還包括乙基多殺菌素)是目前市場(chǎng)上對(duì)薊馬唯一有效的殺蟲劑品類。另?yè)?jù)悉,在防治鱗翅目害蟲方面,多殺霉素的功效能夠和氯氰菊酯相媲美。
此外,多殺霉素的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是安全性良好。目前尚未見(jiàn)多殺霉素出現(xiàn)藥害的報(bào)道。得益于其獨(dú)特的作用機(jī)制,此類產(chǎn)品對(duì)哺乳動(dòng)物、水生動(dòng)物、鳥類也較為安全。該成分也可生物降解。多殺霉素在中國(guó)可用于綠色食品生產(chǎn)中,在美國(guó)、歐盟等地允許用于有機(jī)種植中。2023年,歐盟更新發(fā)布了由科迪華作為主要申請(qǐng)人的多殺霉素再評(píng)審初步結(jié)果,認(rèn)為這一熱點(diǎn)殺蟲劑無(wú)內(nèi)分泌干擾效應(yīng),多殺霉素的安全性再獲認(rèn)可。
但多殺霉素也存在限制其市場(chǎng)擴(kuò)張的缺陷。多殺霉素的生產(chǎn)成本較高,通過(guò)刺糖多孢菌發(fā)酵生產(chǎn)多殺霉素的產(chǎn)量較低,副產(chǎn)物多,提取工藝復(fù)雜等因素導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格較高,制約了多殺霉素的推廣。此外,多殺霉素光穩(wěn)定性不佳,在陽(yáng)光下會(huì)快速降解。因此多殺霉素產(chǎn)品容易出現(xiàn)持效性不理想的問(wèn)題。
針對(duì)持效性問(wèn)題,陶氏對(duì)多殺霉素經(jīng)過(guò)化學(xué)結(jié)構(gòu)改造,制成了乙基多殺菌素。該成分同樣作用于昆蟲神經(jīng)系統(tǒng),具有胃毒和觸殺作用(IRAC列為第五組),但比多殺霉素具有更廣的殺蟲譜和更強(qiáng)的功效。其中有兩個(gè)組分——乙基多殺菌素-J和乙基多殺菌素-L,均獲得了美國(guó)″總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)″。在國(guó)內(nèi),乙基多殺菌素已經(jīng)進(jìn)入″綠色食品農(nóng)藥使用準(zhǔn)則″目錄,為綠色食品生產(chǎn)資料。
此外,不少多殺霉素與其他活性成分聯(lián)合使用以彌補(bǔ)持效性缺陷。
多殺霉素產(chǎn)品登記和應(yīng)用
中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)顯示,目前(截至2023年12 月16日)國(guó)內(nèi)含多殺霉素的產(chǎn)品共計(jì)115個(gè),有81家企業(yè)擁有登記證。這其中,多殺霉素原藥有8個(gè),懸浮劑81個(gè),水乳劑7個(gè),水分散粒劑6個(gè),餌劑3個(gè),粉劑2個(gè),微乳劑2個(gè),可分散油懸浮劑2個(gè)。制劑中,多殺霉素單劑共計(jì)70個(gè)。與其復(fù)配的活性成分及對(duì)應(yīng)產(chǎn)品數(shù)量分別為甲維鹽9個(gè),茚蟲威4個(gè),蟲螨腈4個(gè),阿維菌素3個(gè),吡蟲啉2個(gè),唑蟲酰胺2個(gè),虱螨脲2個(gè),氟蟻腙2個(gè),氯蟲苯1,呋蟲胺1個(gè),噻蟲嗪1個(gè),殺蟲環(huán)1個(gè)。而國(guó)內(nèi)獲得乙基多殺菌素(原藥、單劑和復(fù)配)產(chǎn)品登記的企業(yè)僅有科迪華一家(專利期未過(guò))。
表1. 國(guó)內(nèi)獲得多殺霉素和乙基多殺菌素原藥登記的企業(yè)
甲維鹽是國(guó)內(nèi)多殺霉素復(fù)配產(chǎn)品選用最多的活性成分。該成分是通過(guò)阿維菌素半合成的殺蟲劑,防治薊馬的速效性好,殺蟲譜廣,是一種具備高效、低毒、低殘留、無(wú)公害等特性的殺蟲劑。甲維鹽與多殺霉素聯(lián)用依靠雙重作用機(jī)理,可以延緩抗性發(fā)展。此類復(fù)配制劑近年來(lái)在蔬菜上的應(yīng)用較多。
在海外,由于種植結(jié)構(gòu)不同,多殺霉素系列在不同地區(qū)的常見(jiàn)應(yīng)用不盡相同。例如,在日本只有顆粒劑和水合劑,產(chǎn)品最主要應(yīng)用在果蔬和水稻上;在韓國(guó)主要用于果蔬;在越南主要用于水稻,其次是應(yīng)用在果蔬上。而在澳大利亞,此類產(chǎn)品多用于果蔬,防治果蠅(來(lái)源:BioEx 2023中王彭的報(bào)告)。
鑒于此類產(chǎn)品具備的特點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中有以下幾點(diǎn)建議:
1)多殺霉素系列產(chǎn)品在害蟲低蟲齡階段的防治效果優(yōu)于高蟲齡,因此建議提前使用。
2)與甲維鹽、蟲螨腈等成分聯(lián)合使用,能夠改善抗蟲的速效性和持效性。
3)此類產(chǎn)品沒(méi)有內(nèi)吸性,因此液體制劑在使用時(shí)應(yīng)做到噴勻噴細(xì),也可搭配具備內(nèi)吸性的殺蟲劑使用。
4)多殺霉素和乙基多殺菌素已出現(xiàn)交互抗性,在抗性治理中需避免二者輪用。
5)研究顯示多殺霉素系列對(duì)蜜蜂的毒性較高,使用時(shí)應(yīng)注意遠(yuǎn)離授粉蜜蜂。
領(lǐng)先企業(yè)布局市場(chǎng)
作為最早布局多殺霉素系列產(chǎn)品的企業(yè),科迪華(原陶氏)目前依舊是此類產(chǎn)品重要的供應(yīng)商。據(jù)公司介紹,其在澳大利亞銷售的Naturalure®(含多殺霉素、引誘劑和保濕劑)已成為該國(guó)各地果樹和葡萄作物中防治果蠅的首選產(chǎn)品之一,得到了廣泛的使用,產(chǎn)品在炎熱條件下也能保持活性,還獲得了有機(jī)認(rèn)證。在中國(guó),科迪華已不再銷售多殺霉素產(chǎn)品,取而代之的是乙基多殺菌素制劑,如愛(ài)多樂(lè)®,可用于防治水稻二化螟、稻縱卷葉螟、豇豆豆莢螟和黃瓜美洲斑潛蠅。
2022年,科迪華慶祝其斥資2.42億美元的乙基多殺菌素和多殺霉素?cái)U(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目完工。這一位于美國(guó)密歇根州Midland I-Park的項(xiàng)目旨在滿足市場(chǎng)對(duì)其多殺霉素系列產(chǎn)品不斷增長(zhǎng)的需求。加上此前在Harbour Beach建設(shè)的此類產(chǎn)品擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目,科迪華多殺霉素系列的產(chǎn)能將提高50%。此次擴(kuò)產(chǎn)解決了100多個(gè)國(guó)家/地區(qū)客戶對(duì)于250多種作物的植保解決方案的需求。
在國(guó)內(nèi),齊魯制藥集團(tuán)在研發(fā)多殺霉素上也取得了技術(shù)突破。公司經(jīng)過(guò)十多年的研究和摸索,攻克了工藝難關(guān),于2017年成功開發(fā)并商業(yè)化供應(yīng)多殺霉素,在此類產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新和生產(chǎn)供貨等方面國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。據(jù)齊魯制藥集團(tuán)介紹,其呼倫貝爾基地建設(shè)項(xiàng)目投產(chǎn)后,公司多殺霉素產(chǎn)能將有極大提升,據(jù)多殺霉素產(chǎn)能將超過(guò)1500噸。
齊魯制藥集團(tuán)已推出多款多殺霉素制劑,如10%多殺霉素懸浮劑(華星®老殺®、齊星捍清速®、齊星薊統(tǒng)領(lǐng)®)、480克/升多殺霉素懸浮劑(齊星班治®,齊星薊無(wú)名®)、0.5%多殺霉素粉劑(華星功臣®)、20%多殺?甲維鹽懸浮劑(齊星蛙盾®),為種植者提供了防治小菜蛾、細(xì)斜紋夜蛾、果蠅、薊馬等害蟲的新的選擇。
布局全球多殺霉素業(yè)務(wù)的三浦百草多年前將多殺霉素設(shè)定為戰(zhàn)略研發(fā)產(chǎn)品。公司于2018年在國(guó)內(nèi)取得了多殺霉素原藥登記,目前已在全球60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)進(jìn)行了登記布局,同時(shí)擁有國(guó)內(nèi)的制劑登記4個(gè),正在登記中的復(fù)配產(chǎn)品2個(gè)。三浦百草多殺霉素產(chǎn)品通過(guò)在技術(shù)方面不斷創(chuàng)新,提高了多殺霉素的適用性和經(jīng)濟(jì)性,擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。據(jù)悉,三浦百草也在擴(kuò)大多殺霉素的產(chǎn)能。其二期項(xiàng)目即將投產(chǎn),屆時(shí)公司的多殺霉素產(chǎn)能將會(huì)翻倍。
三浦百草多殺霉素(2.5%、5%、480克/升)目前在國(guó)內(nèi)黃瓜、豆角、花卉、茄子、辣椒、石榴等作物防治薊馬上得到了廣泛的推廣和應(yīng)用,效果表現(xiàn)優(yōu)異;同時(shí)在蔬菜青蟲、花生小菜蛾、大蔥蔥管蟲、水稻稻縱卷葉螟等作物害蟲上試驗(yàn)推廣。
2023年7月20日觀察到豆角薊馬數(shù)量多,基本爬滿在作物上,當(dāng)日施用三浦百草的利凈(含多殺霉素),24小時(shí)跟蹤薊馬情況,死蟲基本都落在了葉片上,死蟲率約70%。
2023年6月10日記錄黃瓜花中薊馬藏在花蕊里,粗略統(tǒng)計(jì)蟲口有8頭,當(dāng)日使用三浦百草多殺霉素+甲維鹽,次日觀察到花中薊馬活蟲0個(gè)。
未來(lái)前景
近年來(lái)有害生物綜合治理方式的應(yīng)用逐年擴(kuò)大,尤其是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,對(duì)綠色農(nóng)藥、生物農(nóng)藥的需求逐年增加,多殺霉素系列產(chǎn)品的市場(chǎng)未來(lái)仍將持續(xù)增長(zhǎng)。此外,隨著更多新產(chǎn)能的建成并投放,多殺霉素系列在我國(guó)的應(yīng)用將持續(xù)上升。
盡管前景被人看好,但多殺霉素系列市場(chǎng)的快速擴(kuò)大仍被一些因素限制。陶氏益農(nóng)開發(fā)的多殺霉素和乙基多殺菌素,以及先正達(dá)開發(fā)的阿維菌素和甲維鹽,被稱為是發(fā)酵產(chǎn)品類殺蟲劑中的″四大天王″,共占全球發(fā)酵產(chǎn)品類殺蟲劑銷售額的約90%。阿維菌素和甲維鹽與多殺霉素的市場(chǎng)重合度高,對(duì)多殺霉素市場(chǎng)顯著擴(kuò)大造成一定限制。不過(guò)環(huán)保部在2017年將阿維菌素列入″高污染、高風(fēng)險(xiǎn)″行列后,其銷量正在下降。阿維菌素經(jīng)歐盟再評(píng)審之后,由于對(duì)鳥類、野生哺乳動(dòng)物、水生無(wú)脊椎動(dòng)物、蜜蜂、非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物等均具有較高的風(fēng)險(xiǎn),于2023年被限制為僅能在溫室大棚中使用。來(lái)自阿維菌素的競(jìng)爭(zhēng)正在下降。
此外,多殺霉素系列的生產(chǎn)成本較高,農(nóng)民會(huì)對(duì)高價(jià)產(chǎn)品的效果有較高的期望。不過(guò)對(duì)此已有企業(yè)在攻克生產(chǎn)難題上取得了進(jìn)展,除了實(shí)現(xiàn)多殺霉素的大規(guī)模生產(chǎn),還提高了多殺霉素中活性更強(qiáng)的spinosyn A的占比。一些企業(yè)還在劑型上突破創(chuàng)新,例如三浦百草的多殺霉素除了擁有最常見(jiàn)的懸浮劑外,還具備片劑、引誘劑、粉劑等,其中片劑由速釋層和緩釋層組成,速釋層能夠在投入水中后快速崩解釋放多殺霉素,在短時(shí)間內(nèi)殺滅水域中的害蟲,緩釋層則能夠保護(hù)多殺霉素在水中的活性和穩(wěn)定性,緩慢并長(zhǎng)期釋放多殺霉素,大幅減少用藥。因此,未來(lái)多殺霉素價(jià)格和功效有望進(jìn)一步改善。
企業(yè)也可通過(guò)更多技術(shù)研究,開拓與其他產(chǎn)品的差異化之路。多殺霉素化學(xué)合成困難,因此利用微生物發(fā)酵的生物合成受到青睞,但刺糖多孢菌較難培養(yǎng),且遺傳操作困難,克隆多殺霉素生物合成途徑,并在易于遺傳操縱的細(xì)菌中進(jìn)行異源表達(dá),是高效生產(chǎn)多殺霉素的重要研究方向。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)基因族進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)高活性多殺霉素衍生物(如丁烯基多殺菌素)的表達(dá)[1],也是提高多殺霉素類產(chǎn)品活性的研究方向——不過(guò)新活性成分登記難度大。多殺霉素系列產(chǎn)品在生產(chǎn)效率、成本、產(chǎn)能和功效方面陸續(xù)改善后,未來(lái)將贏得更大的市場(chǎng)份額。
另一方面,隨著行業(yè)產(chǎn)量擴(kuò)大,企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也將加劇。國(guó)內(nèi)企業(yè)在擴(kuò)大多殺霉素市場(chǎng)方面,可通過(guò)擴(kuò)作登記,開發(fā)更多與農(nóng)藥的聯(lián)用方案,開拓西北、西南這些多殺霉素應(yīng)用尚且較少地區(qū)的作物市場(chǎng),此外也可發(fā)展花卉、獸藥、儲(chǔ)糧害蟲防治等細(xì)分市場(chǎng)。做好市場(chǎng)定位對(duì)發(fā)展多殺霉素業(yè)務(wù)至關(guān)重要。
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