作為一種大環內酯雙糖類化合物,阿維菌素是從土壤微生物中分離的天然產物,對昆蟲和蟎類具有觸殺和胃毒作用,並有微弱的燻蒸作用,無內吸作用,但它對葉片有很強的滲透作用,可殺死表皮下的害蟲,且殘效期長,阿維菌素不殺卵。其作用機制與一般殺蟲劑不同,它幹擾神經生理活動,刺激釋放γ-氨基丁酸,而γ-氨基丁酸對節肢動物的神經傳導有抑制作用,蟎類成、若蟎和昆蟲成蟲及幼蟲與藥劑接觸後即出現麻痺症狀,不活動不取食,2-4天後死亡。因不引起昆蟲迅速脫水,所以它的致死作用較慢。對捕食性和寄生性天敵雖有直接殺傷作用,但因植物表面殘留少,因此對益蟲的損傷小。
市場前景分析:阿維菌素潛在市場大,國內外市場廣闊,前景看好,發展中國家和地區對此產品的需求正呈現逐步上升的趨勢。在國內市場上,由於阿維菌素的相對價格目前較合適,主要使用對象為果樹、蔬菜等經濟作物及更廣泛範圍的普通農作物,可在全國範圍內大面積推廣使用。此前中國對甲胺磷、對硫磷、甲基對硫磷和久效磷等高毒農藥的禁用,之後中國又加入WTO,在國際農產品和食品貿易中面對苛刻的農藥殘留標準,無疑為阿維菌素等生物農藥的發展提供了巨大的機遇。如果阿維菌素的生產能按照市場需求從宏觀上實行總量控制,從工藝上多開發復配製劑,在企業結構上組成集團結盟,不斷改進技術,降低成本,擴大登記作物和防治對象,阿維菌素市場前景仍然充滿希望和光明,專家預言:「全球農藥生產生物化的大趨勢」將使阿維菌素前景樂觀。
生產工藝介紹和技術指標分析
1、生產工藝介紹:
阿維菌素原藥的生產主要分發酵和提取兩個階段:
(1)發酵車間:其生產工序分為菌種製備、種子培養、配料及發酵培養。
將澱粉、葡萄糖、油等原料經計量按一定的配比在種子罐中配成培養基並攪拌均勻,盤管內通入蒸汽預熱,然後罐內直接通入蒸汽進行實消,再進行冷卻,將菌種接入種子罐中進行培養,培養過程中通入無菌空氣,控制罐溫、罐壓,並定期檢驗,確保種子質量合格後移入發酵罐中進行深層好氧發酵。
將澱粉、葡萄糖、油等原料經計量按一定的配比在配料槽中配成發酵培養基並攪拌均勻,調定pH值後用泵打入發酵罐中,盤管內通入蒸汽預熱,然後罐內直接通入蒸汽進行實消,再進行冷卻,將培養合格的種子液接入發酵罐進行培養,發酵過程中控制罐內溫度、通氣量和攪拌轉速、補料及消泡,同時定期檢驗分析。發酵結束後,醪液壓入發酵液罐。
(2)提取車間:合格的醪液用泵打入提取車間,用板框壓濾機進行分離,所得菌絲體用閃蒸乾燥機進行乾燥,然後放入浸取罐,加入乙醇進行提取,所得提取液進行濃縮,濃縮液中加入甲苯進行脫糖、脫色,經蒸餾除去甲苯後,加乙醇再進行結晶、重結晶得到精品,經真空乾燥後進行內包和外包。母液濃縮後得原藥。
工藝流程見下圖
2、阿維菌素原藥的技術指標如下:
主要生產廠家和產能介紹
據中國農藥信息網最新數據查詢,河北興柏農業科技有限公司、山東齊發藥業有限公司、寧夏泰益欣生物科技有限公司、河北威遠生物化工有限公司、華北製藥集團愛諾有限公司、浙江海正化工股份有限公司和黑龍江省大慶志飛生物化工有限公司等54家公司都有原藥在登記,其中很多廠家由於環保核查、安全生產和自然淘汰等原因,處於不生產、待產或停產的狀態。
據河北興柏農業科技有限公司負責人介紹,公司主要生產阿維菌素原藥和製劑,其中阿維菌素原藥產能為1500噸,1.8%阿維菌素乳油產能為5600噸,5%阿維菌素乳油產能為1800噸,1.8%阿維菌素水乳劑產能為800噸。
54家阿維菌素和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽原藥廠家
使用範圍及技術方案
【常規使用】
阿維菌素的適用範圍非常廣,可廣泛應用在小麥、水稻、玉米等大田作物上,也可以應用在蔬菜、果樹和苗木等經濟作物上。阿維菌素經過多年的市場發展與考驗,已被證明是目前替代高毒有機磷農藥的最佳綠色生物農藥,其藥效也得到市場的一致認可。
(1)蔬菜:在甘藍、冬瓜、蘿蔔、茄子等蔬菜上,阿維菌素對各種蟎類(紅蜘蛛和茶黃蝸等)、小菜蛾、菜青蟲、美洲斑潛蠅、蔬菜薊馬、瓜絹螟、猿葉蟲、二十八星瓢蟲等具有很好的防效,還可用於防治線蟲病。
(2)果樹:在梨、桃、橘等果樹上,阿維菌素可用於防治柑桔紅蜘蛛、鏽蟎、全爪蟎、葡萄紅葉蟎、梨二叉蚜、梨小食心蟲、梨木蝨、桃蚜、柑桔潛葉蛾等害蟲。
(3)水稻:在水稻上,阿維菌素對二化螟、褐稻蝨等防治效果較好。
(4)棉花:阿維菌素可以防治棉鈴蟲、紅蜘蛛、硃砂葉蟎、棉薊馬等。
(5)林業:阿維菌素還可用於防治林業害蟲松毛蟲。
【線蟲防治】
阿維菌素已成為常規殺線蟲劑必不可少的成分,目前阿維菌素、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的單劑和復配製劑,登記在防治線蟲的產品數據突飛猛進,據中國農藥信息網的最新數據,共有125個相關產品在登記,詳見下表:
值得關注的是:河北興柏自2009年取得阿維菌素原藥正式登記後,通過構建系統的高通量篩選技術平臺,篩選到一株大幅度提高B1a、B2a組分的菌株、並成功應用於工業化生產。2013年7月29日B2組分被全國農藥標準化技術委員會正式命名,中文通用名稱為「阿維菌素B2」,並已在多國多地多作物上完成實驗示範,對根結線蟲、根腐線蟲、胞囊線蟲和莖線蟲等侵染性線蟲活性很高,毒性低,安全環保,具有很好的社會和經濟價值。目前阿維菌素B2正以全新的農藥成分在審批登記中。
河北興柏的創新研發技術,使阿維菌素髮酵液B1a組分含量提高了40%左右,B2a組分含量同時增加了90~94%,B2a組分絕對含量達到B1a的85~90%。針對新菌株發酵液中存在的大量B2組分,興柏集團創新團隊與南開大學共同成立專項課題組,進行提取方法及生物活性、毒理等大量試驗,證明B2對線蟲有特殊防效,毒性低於B1,並於國內第一家研究出了工業化提取方法,並成功實現產品工業化大生產,獲得3項國家專利,並於2012年榮獲「河北省科技進步三等獎」,該項技術在國內尚屬空白,國際上未見有相關報導,查閱到的均為實驗室技術。這一技術被河北省科技廳鑑定為國內領先水平科技成果,並申報國際專利,均被受理,現處於國際審查階段。
阿維菌素B2作為一種神經性毒劑,具有獨特作用機制:作用於昆蟲神經元突觸或神經肌肉突觸的γ-氨基丁酸(GABA)系統,激發神經末梢放出神經傳遞抑制劑的GABA,促使GABA門控的C1-通道延長開放,大量C1-湧入造成神經膜電位超極化,致使神經膜處於抑制狀態,從而阻斷神經衝動傳導而使昆蟲麻痺、拒食、死亡。
上下遊產業鏈的關聯和市場機會
隨著下遊衍生產品如伊維菌素、埃瑪菌素、道拉菌素、埃珀利諾菌素和色拉菌素等產品的大量開發,市場上對阿維菌素的需求量將會增多,特別是將會加大對阿維菌素精粉的需求量。
推動綠色食品的發展:阿維菌素是生物農藥中的主要品種,對蔬菜、果樹、棉花、水稻等多種作物的相關害蟲具有較好防效,擴大它的應用範圍可以減少化學農藥對環境的汙染。
推動民族工業的發展:由於利潤減少、專利保護到期,美國默克公司感覺到無法與國內生產企業競爭,已經在減少產量並進口我國的阿維菌素原藥產品。這使得國內生產廠家的出口份額得到迅速擴張。生產阿維菌素的企業迅速發展。
轉載請按以下格式註明:
文章來源:農資導報(訂閱號:nzdbwx)
作者:王玉東