責(zé)任編輯:牡丹江佰佳信生物科技有限公司 來源:中國農(nóng)藥 日期:2013-01-31
隨著國家對于環(huán)境保護(hù)、人類健康的重視度越來越高,農(nóng)藥殺蟲劑的發(fā)展已經(jīng)從傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥逐步向生物農(nóng)藥領(lǐng)域進(jìn)軍,而“多殺霉素”作為一種高效生物殺蟲劑,由于其殺蟲迅速、殺蟲全面、對環(huán)境友好等眾多優(yōu)點(diǎn),在中國未來農(nóng)藥市場的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/SPAN>
1 產(chǎn)品簡介
多殺霉素又名刺糖菌素,其英文名為spinosad,由放線菌多刺糖多孢菌(saccharopolyspora spinosa)發(fā)酵生產(chǎn)。多殺霉素,是含spinosyn A基本組成成分和spinosyn D的混合物,是一種新型綠色廣譜生物殺蟲劑,屬于微生物源生化農(nóng)藥,由美國陶氏益農(nóng)公司研發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)獨(dú)家工業(yè)化生產(chǎn)。1997年在美國登記注冊,到2003年已在24個(gè)國家250多種作物上登記注冊。在我國登記商品名為菜喜(2.5%懸浮劑)和催殺(48%懸浮劑)。與一般殺蟲劑相比,多殺霉素具有見效快、無副作用、有選擇性、使用安全、易降解且較安全、產(chǎn)生抗性的可能性低等優(yōu)點(diǎn),且兼具了生物農(nóng)藥的安全性和化學(xué)農(nóng)藥的快速效果。曾因以上優(yōu)點(diǎn)獲美國“總統(tǒng)綠色化學(xué)品挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。
2 多殺霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)及有效成分
多殺霉素類化合物是刺糖多孢菌在培養(yǎng)介質(zhì)中經(jīng)有氧發(fā)酵而得到的次級代謝產(chǎn)物。從結(jié)構(gòu)上看,該類化合物屬大環(huán)內(nèi)酯類,分子內(nèi)包含一個(gè)四核環(huán)并連結(jié)兩個(gè)不同的六元糖,主要有8種類似物,合稱為Spinosyn。商業(yè)化產(chǎn)品以A、D為主要活性成分。詳見以下結(jié)構(gòu)及活性成分表
。
3 多殺霉素的應(yīng)用
3.1 農(nóng)林害蟲領(lǐng)域
多殺霉素對鱗翅目害蟲(菜青蟲、小菜蛾、棉鈴蟲、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、煙芽夜蛾、蘋果卷葉蛾、桃潛夜蛾、菜螟、粘蟲等)有很高的防治活性,同時(shí)對部分雙翅目(潛葉蠅、蚊、蠅等)、鞘翅目、膜翅目、纓翅目等害蟲也有較高的活性,對于吞食葉片的直翅目害蟲的活性也已確認(rèn)。
按已有標(biāo)簽及推薦標(biāo)簽說明,一般用藥量控制在15~100gai/hm2,平均40gai/hm2,可有效控制上述蟲害。
該殺蟲劑作用方式是觸殺與胃毒,兼具了生物農(nóng)藥的安全性和化學(xué)農(nóng)藥的快速效果,用藥當(dāng)天即見效,部分殘活害蟲拒食兩天內(nèi)死亡。
3.2 倉儲(chǔ)害蟲領(lǐng)域
多殺霉素對于谷物存放中的害蟲如谷螟、谷盜、谷蠹、米象和書籍存放中的害蟲(嗜蟲書虱、無色書虱等)以及煙草存放中的害蟲如煙草粉螟均有很好防效,且藥效持久。多殺霉素用于上述領(lǐng)域,不僅使應(yīng)用對象保存良好,而且解決以往高毒藥物對環(huán)境及應(yīng)用對象的污染,確保了接觸人群的身體健康。
試驗(yàn)結(jié)果表明:多殺霉素對防治谷蠹,當(dāng)小麥中多殺霉素的劑量為1ppm,不論是接觸8天還是14天,其死亡率均為100%,而對照組的死亡率各自為2.61%和2.75%。對防治米象,當(dāng)小麥中多殺霉素的劑量為1ppm,接觸8天后的死亡率為91.21%,接觸14天后的死亡率為100%;當(dāng)劑量為3ppm,8天后的死亡率為99.37%,14天后的死亡率均為100%。對防治鋸谷盜,20ppm劑量,接觸8天之后的死亡率為98%,當(dāng)劑量為6ppm接觸14天之后的死亡率也可達(dá)96.69%。美國的初步試驗(yàn)認(rèn)為,多殺菌對防治儲(chǔ)糧害蟲有卓越的功能,它可取代現(xiàn)用的防治儲(chǔ)糧害蟲的殺蟲劑,它對哺乳動(dòng)物的毒性低,對環(huán)境穩(wěn)定,能防治對已知化學(xué)殺蟲劑有抗藥性的儲(chǔ)糧害蟲。據(jù)此,我們可以預(yù)計(jì),在不久的將來,消滅儲(chǔ)糧害蟲,也要使用抗生素。
3.3 衛(wèi)生用藥領(lǐng)域
多殺霉素由于其獨(dú)特的作用機(jī)制,加之不易與其它藥劑產(chǎn)生交互抗性等特點(diǎn),使得它在衛(wèi)生害蟲防治上倍受關(guān)注。試驗(yàn)證明,多殺霉素可有效地防治環(huán)境中的各類蚊、蠅、蜱等害蟲,防治效果好、防止孽生時(shí)間長,有可能成為菊酯類衛(wèi)生用藥的替代佳品。
3.4 牲畜寄生蟲用藥領(lǐng)域
多殺霉素由于具有低毒、易降解且較完全,在有效防治害蟲同時(shí),不易對牲畜造成危害等特點(diǎn),引起獸藥行業(yè)的重視,應(yīng)用試驗(yàn)證明,它不僅可驅(qū)殺牲畜體內(nèi)外寄生蟲如蛆、蠅等,而且體內(nèi)殘留只有澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)的20%,無疑有巨大的市場前景。
4 作用機(jī)理
多殺霉素具有全新的作用機(jī)理,它并不作用于乙酰膽堿酯酶(AChE)和Na+通道,使之不同于傳統(tǒng)的有機(jī)磷和擬除蟲菊酯類殺蟲劑。多殺霉素作用于煙堿型乙酰膽堿受體(nAChR),雖然吡蟲啉等煙堿類殺蟲劑也作用于nAChR,但是兩者還是有差異的,多殺霉素在nAChR上的作用位點(diǎn)并不是吡蟲啉在nAChR上的作用位點(diǎn)。另外,也有研究表明多殺霉素作用于γ-氨基丁酸(GABA)受體,但是同樣發(fā)現(xiàn)多殺霉素在GABA受體上的作用位點(diǎn)與已知的阿維菌素在GABA受體上的作用位點(diǎn)不同。
實(shí)驗(yàn)證明,多殺霉素對昆蟲存在著快速觸殺和攝食毒性,這一特點(diǎn)作為生物農(nóng)藥品種而言是極不尋常的。它的作用方式是通過刺激昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng),導(dǎo)致非功能性的肌肉收縮、衰竭并伴隨顫抖和麻痹。這種作用機(jī)制在已知的農(nóng)藥殺蟲劑中是新穎獨(dú)特的,如阿維菌素盡管也是一種天然產(chǎn)物且同為大環(huán)內(nèi)酯類,但作用位點(diǎn)卻不盡相同。迄今為止,尚無發(fā)現(xiàn)某類產(chǎn)品以相同的作用方式影響昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)。因而和已有產(chǎn)品不易產(chǎn)生交互抗性。
5 安全、環(huán)保
多殺霉素對哺乳動(dòng)物和鳥類毒性極低,對水生動(dòng)物只有輕微毒性,雌性大白鼠急性口服LD50為>5000mg/kg。小鼠急性經(jīng)口LD50>5000mg/kg, 經(jīng)皮LD50﹥2000mg/L,兔急性經(jīng)皮LD50> 5000mg/kg,大鼠急性吸人LD50>5mg/kg;對鳥類低毒:野鴨急性經(jīng)口LD50>2000mg/kg,鶴鶉急性經(jīng)口LD50>2000mg/kg;對魚類毒性較低:96小時(shí)急性LD50縛魚為30mg/L,藍(lán)鰓魚為5.9mg/L,鯉魚為5 mg/ L。另外,對哺乳動(dòng)物的慢性毒理試驗(yàn)表明多殺霉素?zé)o致畸、致突變、致癌作用。,
多殺霉素與其它類農(nóng)藥殺蟲劑(如阿維菌素系列、菊酯系列等)相比,它們都具有對靶標(biāo)害蟲有很高毒性的特點(diǎn),但不同之處在于多殺霉素對哺乳動(dòng)物、鳥類、水生動(dòng)物、乃至天敵益蟲有一個(gè)很寬廣的安全閾介,具有很高的毒性選擇性,而其它農(nóng)藥殺蟲劑則不具備或很少具備。農(nóng)藥這種毒性選擇性的評價(jià)方法是脊椎動(dòng)物選擇性比率(VSR),計(jì)算方法為將哺乳動(dòng)物LD50除以昆蟲LD50值,比值越高越安全。計(jì)算表明,多殺霉素安全性是:阿維菌素的300~400倍,甲氨基阿維菌素的5倍,氯菌酯的3000倍,氰戊菊酯的1000倍,高效氯氟氰菊酯的60倍。之所以稱多殺霉素是天然產(chǎn)物開發(fā)新農(nóng)藥成功的典范,這是主要原因。正因如此,不少國家以降低風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)品進(jìn)行登記注冊。
由土壤光解作用降解,其半衰期為9~10天;水光解的半衰期約為1天;降解完善,在光和微生物的作用下,最終變成碳、氫、氧和氮;對哺乳動(dòng)物、鳥類、魚類甚至天敵具有寬廣的安全界限,例如對雌性大白鼠急性口服LD50為>5000mg/kg。小鼠急性經(jīng)口LD50>5000mg/kg,兔急性經(jīng)皮LD50> 5000mg/kg,大鼠急性吸人LD50>5mg/kg;對鳥類低毒:野鴨急性經(jīng)口LD50>2000mg/kg,鶴鶉急性經(jīng)口LD50>2000mg/kg;對魚類毒性較低:96小時(shí)急性LD50縛魚為30mg/L,藍(lán)鰓魚為5.9mg/L,鯉魚為5mg/ L。另外,對哺乳動(dòng)物的慢性毒理試驗(yàn)表明多殺霉素?zé)o致畸、致突變、致癌作用。
獨(dú)特的作用機(jī)制,交叉抗性不易發(fā)生、對捕食性昆蟲具有的選擇性、以及適度的殘留性,這些都大大降低了抗性發(fā)展的可能性。因此,多殺霉素現(xiàn)在或?qū)矸€(wěn)固地占領(lǐng)市場是可能的、現(xiàn)實(shí)的。
6 市場分析
6.1 國內(nèi)目前市場分析
美國陶氏益農(nóng)公司在中國注冊的多殺霉素制劑商品名為“菜喜”。菜喜比甲氨基阿維有著更安全、更迅速及對小菜蛾和薊馬的特效性,因此有著非常廣闊的應(yīng)用前景。
“菜喜”在國內(nèi)市場上主要針對一些用藥水平高的蔬菜和水果產(chǎn)區(qū)防治抗性小菜蛾和薊馬,表現(xiàn)出非常好的藥效;催殺主要針對棉花棉鈴蟲。
目前市場上菜喜銷量不大,主要是由于壟斷原藥造成的制劑定價(jià)過高,與國內(nèi)同藥效的農(nóng)藥品種相比,用藥成本高出太多,加之推廣力度不夠,造成好藥沒賣好。
但隨著國家對環(huán)保型生物農(nóng)藥的推動(dòng),農(nóng)民用藥意識和用藥水平的全面提高,相信多殺霉素在中國農(nóng)藥市場會(huì)有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/FONT>
結(jié)合國內(nèi)登記情況預(yù)測多殺霉素制劑在未來市場需求情況如下:
目標(biāo)市場 |
2011年 |
2012年 |
2013年 |
2014年 |
2015年 |
2016年 |
水稻市場 |
200 |
1000 |
2000 |
4000 | ||
蔬菜水果市場 |
100 |
200 |
400 |
800 |
2000 |
3000 |
棉花市場 |
200 |
1000 |
2000 |
4000 | ||
糧食倉儲(chǔ) |
100 |
200 |
600 |
1000 | ||
出口 |
200 |
400 |
400 |
1000 |
1000 |
4000 |
合計(jì) |
300 |
600 |
1300 |
4000 |
7600 |
14000 |
6.2 國際市場分析
目前只有美國陶氏一家生產(chǎn)原料藥,國內(nèi)從2000年開始關(guān)注和研究該產(chǎn)品,由于專利問題和技術(shù)問題,發(fā)酵單位只有1~2g/升,而國外發(fā)酵單位
在2008年4月16日,歐盟有機(jī)常設(shè)委員會(huì)通過了將多殺霉素列入歐盟有機(jī)肯定列表中,并大力應(yīng)用和推廣在有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域中。
陶氏益農(nóng)的“菜喜”、“催殺”在印度棉花薊馬、棉鈴蟲用藥領(lǐng)域處于絕對的領(lǐng)導(dǎo)地位,占到了此類害蟲防治用藥的30%以上,全面累計(jì)銷量達(dá)到了300多噸。
近幾年多殺霉素制劑的全球銷售量也呈現(xiàn)逐年較快增長的勢頭,見下表。
多殺霉素的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)越來越廣泛,未來幾年多殺霉素的銷售量將會(huì)呈現(xiàn)幾何倍的增長。
7 總結(jié)
農(nóng)藥的發(fā)展是持久的,與時(shí)俱進(jìn)的,農(nóng)藥技術(shù)的創(chuàng)新工作永遠(yuǎn)不會(huì)停歇,國家已將“農(nóng)藥的創(chuàng)制”寫入了科技中長期規(guī)劃發(fā)展綱要(2006~2020年),將農(nóng)藥技術(shù)創(chuàng)新當(dāng)作一項(xiàng)長期的戰(zhàn)略任務(wù)來抓。在國內(nèi)開發(fā)、生產(chǎn)、推廣“多殺霉素”相關(guān)的原藥和制劑,樹立起生物農(nóng)藥的大旗,將帶領(lǐng)中國的農(nóng)藥向更加環(huán)保、更加高效的方向大踏步前進(jìn)。
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