1 殺螨劑30億大市場,誰與爭鋒?
隨著我國農藥行業的發展,農藥殺螨劑市場前景一片看好。據據《2019年全球殺螨劑市場趨勢與預測》報告顯示,2013年全球殺螨劑市場價值為1.96億美元,自2014年起,殺螨劑以復合年增長率5.2%速度增長。
近年來,廣西、四川等南方省區掀起了柑橘種植熱潮,柑橘種植面積每年呈高速增長,全國柑橘種植面積已近4 000萬畝。但是柑橘全爪螨危害嚴重、抗性強,呈爆發趨勢,每年噴藥防治達到10次以上,且防治成本占柑橘病蟲防治總成本的50%以上。
除此之外,二斑葉螨、朱砂葉螨等害螨對蘋果、冬棗、茄子、辣椒、花卉、草莓等經濟作物的危害呈愈發嚴重態勢。中國市場殺螨劑份額將達30億元,占殺蟲劑整體市場的12%左右。為增加市場占有率,各大公司不斷推出各種殺螨劑新產品,同時也帶動殺螨劑市場的發展。
2 殺螨劑抗性飆升,有無藥可用風險
目前,殺螨劑按照作用機理分為神經毒劑、線粒體呼吸作用抑制劑、生長抑制劑和其他作用機理的殺螨劑。由于害螨具有極強的繁殖能力,是最易產生抗性的農業害物之一。一個殺螨劑上市不出3年就產生了抗性。
縱觀殺螨劑的發展史就是人類與螨類抗性的斗爭史。一個殺螨劑在上市的前幾年還有相當的防治效果,但不久由于抗性的發生,活性就驟然下降,為此必須不斷開發新殺螨劑(表1)。
表1 不同類型的殺螨劑的概況
目前,全球市場的殺螨劑按照來源分為化學殺螨劑和生物殺螨劑。截至2020年2月,全國殺螨劑農藥登記紅蜘蛛的證件就有1 000項以上,其中化學殺螨劑占殺螨劑種類的97.58%(圖1);生物殺螨劑4種成分:苦參堿5個,印楝素1個,藜蘆堿1個,阿維菌素55個 (生物化學農藥)。
圖1 截至2019年底全國殺螨劑主要品種農藥登記情況
隨著農業綠色高質量發展和國家政策的引導,我國農藥正加快向安全高效、環境友好的方向發展,高毒高風險品種加速淘汰。繼2018年10月1日起,我國全面禁止銷售和使用三氯殺螨醇(dicofol)后,從2021年4月25日起,三氯殺螨砜也將正式退出我國農藥市場。
近年來,雖有聯苯肼酯、乙唑螨腈等高效的殺螨劑問世。但是,殺螨劑同質化問題依然嚴峻,搶登已過專利保護期產品的現象仍未改觀。因此,開發高效、長效、廣譜、對環境友好、對天敵傷害小且不易產生抗性的安全新型的殺螨劑迫在眉睫。
然而,全球化學農藥新成分發現難度大幅增加,使得農藥研發效率緩慢下行,需要更多的時間進行新品研發,產品整體的生命周期有所延長(圖2)。
圖2 農藥產品生命周期呈現延長
3 現代殺螨劑的發展
隨著我國生物技術的不斷發展,生物農藥的研發取得了重要進展,一些品種防治效果可媲美化學農藥;同時,生物農藥的生態環境效益明顯優于化學農藥。因此,生物殺螨劑的研發已迫在眉睫,要充分利用我國的生物資源優勢,促進生物源殺螨劑的發展。
據報道,全世界已報道超過1 005種植物提取物具有殺蟲活性,其中殺螨活性的具有39種,主要包括植物粗提物、生物堿類、檸檬素類、黃酮類和植物精油類等殺螨活性成分。
我國具有得天獨厚的條件,植物資源極為豐富,現有藥用植物資源11 146種。在植物源殺螨劑研究方面,我國科研院校和生物科技企業做了大量的研究工作,加大了對植物源農藥的研發和應用推廣,通過改進提取工藝和提取方法,提升了產能,同時大大降低了植物源農藥的成本。
4 植物源殺螨劑“藜蘆堿”
藜蘆生物堿類提取于藜蘆的根、莖,是藜蘆中的藥理活性成分,是一類極有開發應用價值的植物源殺蟲劑,一般國內常見藜蘆主要有天目藜蘆、藜蘆、毛穗藜蘆、興安藜蘆、毛葉藜蘆、大理藜蘆等。
目前從國內藜蘆屬植物中已發現70余種甾體生物堿,藜蘆屬根莖中分離出這種具有殺蟲活性的甾體生物堿,統稱藜蘆堿,并進一步證明有以下基本結構加上不同的側鏈基團,生理活性最強。而任何一種化學合成方法,只能得到一種與之相近(而不是完全相同的)的化合物。
圖3 藜蘆生物堿基本結構
4.1 藜蘆堿殺螨作用機理
通過表面活性劑的促進作用,藥液能夠快速滲透進入螨類體表的氣孔中,造成蟲(螨)體的窒息,引起中樞神經系統缺氧,蟲體喪失行動力。
圖4 0.5%藜蘆堿1 000倍處理后藥劑處理后氣門形態
注:左邊為未用藥劑處理的正常氣門形態;右邊為藥劑處理后的氣門形態
4.2 抑制鈉離子通道
藜蘆生物堿中的化學成分能夠起到鈉離子通道抑制劑的作用,藥液經蟲體表皮或吸食進入蟲體器官后,會造成局部刺激,引起反射性蟲體興奮,抑制蟲體感覺神經末梢,后抑制中樞神經而使蟲體休克,最終導致死亡。
4.3 藜蘆堿在殺螨劑市場中的優勢
藜蘆堿作為植物源農藥中全新的生物殺螨劑,具有新穎的化學結構和獨特的作用機理。通過抑制蟲體的鈉離子通道和封閉中樞神經,具有觸殺、胃毒和抑制生長發育的作用,對害螨天敵等非靶標生物安全、對環境友好,與現有殺蟲、殺螨劑多無交互抗性,適合用于害螨的綜合治理。
藜蘆堿殺螨劑具有多作用位點,不易產生抗性。與螺螨酯、乙螨唑等殺卵藥劑復配達到速效、持效的效果,且增效顯著。同時結合天敵對害螨進行綜合治理,對減少農藥用量、降低使用成本、克服和延緩害螨抗性具有重要意義。
來源:植??茖W