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劃時(shí)代生物殺蟲劑“多殺霉素”

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15100gai/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>5000mgkg。小鼠急性經(jīng)口LD505000mg/kg, 經(jīng)皮LD502000mg/L,兔急性經(jīng)皮LD50 5000mg/kg,大鼠急性吸人LD505mg/kg;對鳥類低毒:野鴨急性經(jīng)口LD502000mg/kg,鶴鶉急性經(jīng)口LD502000mg/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300400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910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>5000mgkg。小鼠急性經(jīng)口LD505000mg/kg,兔急性經(jīng)皮LD50 5000mg/kg,大鼠急性吸人LD505mg/kg;對鳥類低毒:野鴨急性經(jīng)口LD502000mg/kg,鶴鶉急性經(jīng)口LD502000mg/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

2012

2013

2014

2015

2016

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12g/升,而國外發(fā)酵單位10g/升。國內(nèi)水平僅相當(dāng)于國外生產(chǎn)水平的10%20%,無法規(guī)?;a(chǎn)。

2008416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(20062020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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