免疫激活劑勾畫綠色農(nóng)業(yè)藍(lán)圖

生物農(nóng)藥工業(yè)化獲突破 成本降80%

舌尖上的美味讓人心動垂涎，可殘留的農(nóng)藥卻又讓人心存疑慮。如何從源頭上解決農(nóng)藥使用安全問題？日前，南京工業(yè)大學(xué)朱玉亮教授研發(fā)成功一種生物農(nóng)藥——寡糖激活劑，有望徹底消除人們的擔(dān)憂和疑慮，讓人們吃上放心的綠色食品。

這種寡糖激活劑是用葡萄糖做成的一種植物免疫激活劑，對植物的抗病菌侵染、生長發(fā)育、形態(tài)建成等有著重大影響。它們能在濃度10ppm時起作用，激活植物的自衛(wèi)免疫系統(tǒng)，一方面能產(chǎn)生糖苷酶，如β-葡萄糖苷酶、幾丁質(zhì)酶、半乳糖醛酸酶來分解含有激活劑的病原體；另一方面活化幾個生物酶，進(jìn)而合成一些簡單的有機(jī)物如黃酮、菇烯、酚、多炔類等化合物，這些有機(jī)物也都能毒殺病原體，可以有效防治稻瘟病、棉花枯萎病及其它作物、蔬菜的病害等，并能調(diào)節(jié)、促進(jìn)植物生長。這些化合物產(chǎn)生于植物自身，能在自然界中完全降解，使用過程中無殘留，不會污染生態(tài)環(huán)境，對人體健康無害。

使用這種生物農(nóng)藥，可以以極低濃度（1克植物免疫激活劑就可應(yīng)用于50畝）的稀釋液噴灑在水果、蔬菜、茶葉、煙草等農(nóng)作物上面，就可產(chǎn)生足夠的植保素，抵御病害，用量是常規(guī)農(nóng)藥用量的1/300～1/100，每畝農(nóng)田使用成本不到20元。而使用化學(xué)農(nóng)藥，每畝成本至少在百元以上，這樣就大大降低了農(nóng)作物的生產(chǎn)成本。另外，它還可以使水果的保鮮期延長一到兩個星期。

國內(nèi)外很多專家認(rèn)為，由于具有這些優(yōu)點，寡糖激活劑必將取代化學(xué)農(nóng)藥及植物生長激素，改變未來農(nóng)藥和農(nóng)藥制劑的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，成為農(nóng)藥發(fā)展的新方向，其應(yīng)用也被譽為作物生長和食品安全的一場綠色化學(xué)革命。

據(jù)了解，國外也有科學(xué)家在從事寡糖激活劑的合成研究及制備，但由于所用的試劑昂貴、反應(yīng)步驟繁多，僅能用于結(jié)構(gòu)、活性關(guān)系的驗證研究，很難批量制備和產(chǎn)業(yè)化。

1998年，南京工業(yè)大學(xué)朱玉亮教授師承孔繁祚先生，完成了項目產(chǎn)品的實驗室合成工藝研究，并在北京現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技園租用15畝蔬菜水果試驗田進(jìn)行應(yīng)用研究，效果非常理想，但當(dāng)時合成目標(biāo)產(chǎn)物步驟繁多，依然無法產(chǎn)業(yè)化。經(jīng)過多年的反復(fù)探索和試驗，朱玉亮教授對合成工藝進(jìn)行了創(chuàng)新研究和重大改進(jìn)，采用少保護(hù)的糖為原料合成寡糖，極大地簡化了合成步驟，方便快捷地得到成分單一的純目標(biāo)化合物，降低了合成成本（其成本低于同類產(chǎn)品30%），使得工業(yè)化得以實現(xiàn)。這也是迄今為止國內(nèi)外合成六糖及其綴合物最為簡潔實用的方法，其項目產(chǎn)品也是目前已發(fā)現(xiàn)的植保素激活劑中效率最高的（1克寡糖激活劑可使1000噸作物的組織產(chǎn)生足夠量的植保素）。據(jù)了解，截至目前，該項成果已進(jìn)入大批量生產(chǎn)階段。項目首期建設(shè)一條生物農(nóng)藥植物免疫激活劑生產(chǎn)線，所合成的植物免疫激活劑售價為800元/克，預(yù)計今年內(nèi)可實現(xiàn)年產(chǎn)100千克，2015年實現(xiàn)年產(chǎn)200千克。

“按照我國現(xiàn)有18億畝耕地來計算，如果有1%的土地使用植物免疫激活劑（不包括復(fù)種），年使用量可以達(dá)到360千克。由于植物免疫激活劑在抗病、防蟲方面有特殊的功效，又因為它是利用綠色化學(xué)技術(shù)對原材料進(jìn)行全面回收，循環(huán)利用，對周圍生態(tài)環(huán)境幾乎沒有影響，使用方便，成本低，產(chǎn)品附加值高，所以具有十分廣闊的市場前景。最近，公司已經(jīng)與新疆建設(shè)兵團(tuán)達(dá)成使用協(xié)議，目前有50萬畝西紅柿地進(jìn)行使用，2014年增加到100萬畝，2015年將有500萬畝西紅柿地使用本項目產(chǎn)品。”朱教授介紹說。