生物農(nóng)藥綠僵菌殺蟲劑專利技術(shù)綜述

摘要：本文分析了綠僵菌殺蟲劑的專利技術(shù)現(xiàn)狀，對其致病機(jī)理、提取工藝、劑型研制等研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述，并對前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：綠僵菌；殺蟲劑；生物防治；專利

1.檢索策略及數(shù)據(jù)來源

檢索數(shù)據(jù)庫采用Orbit數(shù)據(jù)庫，采用關(guān)鍵詞結(jié)合分類號的方式進(jìn)行檢索，檢索獲得的并經(jīng)人工篩選后得到1555條數(shù)據(jù)用于分析統(tǒng)計(jì)，檢索日期截止到2015年12月31日。

2.申請趨勢

對檢索到的國內(nèi)外專利文獻(xiàn)的申請量趨勢進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，1985年以前國內(nèi)外涉及綠僵菌殺蟲劑的專利技術(shù)較少，1991年開始專利數(shù)量穩(wěn)步上升，尤其是2000年以后在數(shù)量上進(jìn)入了飛速發(fā)展時(shí)期；就國內(nèi)而言：1985年以前我國綠僵菌殺蟲劑專利技術(shù)處于空白階段，1986年至1990年間，僅1篇相關(guān)專利技術(shù)；2000年以后在數(shù)量上飛速發(fā)展。

3.技術(shù)領(lǐng)域隨時(shí)間變化趨勢

圖2從國際專利分類角度（IPC）對綠僵菌殺蟲劑技術(shù)隨時(shí)間變化趨勢進(jìn)行了解析。由圖2可知，綠僵菌殺蟲劑所涉的IPC主要為A部和C部。具體來說，A01N位害蟲殺滅劑；A01P為制劑的殺生；C12為生物化學(xué)，微生物學(xué)，突變或遺傳工程。圖2還反映了2005年以前涉及到綠僵菌殺蟲劑的專利文獻(xiàn)較少，2005年后呈現(xiàn)穩(wěn)定增長趨勢。涉及的A部的IPC分布較為均勻，僅部分年限在特定IPC領(lǐng)域呈現(xiàn)快速增長趨勢；涉及C部的專利技術(shù)中，2009年以前公開量較少，2009年起公開量呈現(xiàn)穩(wěn)步增長趨勢。C部涉及菌株、突變或遺傳工程等技術(shù)，上述趨勢也反映了研究重點(diǎn)已從傳統(tǒng)的劑型、復(fù)配擴(kuò)展到遺傳改造、基因工程研究等領(lǐng)域。

4.主要申請人

圖3為國內(nèi)外綠僵菌殺蟲劑領(lǐng)域排名前20的主要申請人。由圖3可知，排名前20的國外主要為拜耳、巴斯夫、先正達(dá)、陶氏益農(nóng)、孟山都等全球農(nóng)資巨頭，國內(nèi)申請人主要為科研機(jī)構(gòu)、高校和大型企業(yè)，如重慶大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所、江中藥業(yè)等。

5.技術(shù)發(fā)展趨勢

5.1致病機(jī)理。

綠僵菌殺蟲劑致病機(jī)理概述為：體表附著、體壁穿透、體內(nèi)定殖及致死階段，不同侵染階段均涉及多種基因的參與。近年來通過基因工程手段對菌株進(jìn)行遺傳改造，獲得高效工程菌成為研究熱點(diǎn)，CN104357475A公開了金龜子綠僵菌基因與外源類枯草芽孢桿菌蛋白酶Pr1a基因融合構(gòu)建重組工程菌，該轉(zhuǎn)基因菌株滅殺效果好、毒力較強(qiáng)；重慶大學(xué)基因研究中心完成了殺蝗綠僵菌生物農(nóng)藥的研制[1]；中科學(xué)院上海生命科學(xué)研究所研究證明在綠僵菌進(jìn)化關(guān)系上，由專性菌向廣譜菌方向進(jìn)化，從而適應(yīng)更多昆蟲寄主[2]。

5.2生產(chǎn)工藝。

綠僵菌殺蟲劑的制備步驟為：菌株培養(yǎng)，制備孢子懸浮液，接種于培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)，得到發(fā)酵制品或進(jìn)一步分離純化得到終產(chǎn)物。綠僵菌的殺蟲作用還同其分泌的毒性次生代謝產(chǎn)物有關(guān)，主要為綠僵菌素（destruxin），綠僵菌素作用于昆蟲的血淋巴免疫系統(tǒng)，使之喪失免疫防御能力。綠僵菌素常規(guī)分離方法為：1）萃取，萃取劑一般為乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿等；2）層析分離得到綠僵菌素。但常規(guī)方法大多繁雜、使用大量溶劑、成本高。鑒于此，目前對綠僵菌素的發(fā)酵過程以及分離純化方法進(jìn)行了改進(jìn)，如專利文獻(xiàn)CN101016331A提供了高效、環(huán)保的分離純化方法，在萃取過程中采用超聲波促進(jìn)萃取，節(jié)省了時(shí)間和溶劑用量，減壓層析避免了使用苯等有機(jī)溶劑。

5.3與其他殺蟲劑復(fù)配。

綠僵菌殺蟲劑在具有諸多化學(xué)殺蟲劑無法比擬的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也具備著一些瑕疵，如防效緩慢、有效活性成分復(fù)雜等。出于擴(kuò)大防治譜、延緩害蟲抗藥性等目的，目前較多地將其它殺蟲劑與綠僵菌殺蟲劑復(fù)配，如CN101438715A、CN101773129A分別公開了將綠僵菌素與噻蟲嗪、苦參堿復(fù)配，復(fù)配后取得協(xié)同增效效果。

5.4劑型研究進(jìn)展。

綠僵菌殺蟲劑有效成分為生物活體，對外界環(huán)境較為敏感，其劑型加工比化學(xué)殺蟲劑更為復(fù)雜。20世紀(jì)80年代，純孢粉生產(chǎn)工藝研制成功，大大方便了產(chǎn)品的運(yùn)輸與應(yīng)用，紫外保護(hù)劑、增效劑、穩(wěn)定劑等助劑的添加均提高了綠僵菌殺蟲劑的穩(wěn)定性。目前綠僵菌殺蟲劑的劑型主要有：原粉劑、粉劑、可濕性粉劑、乳劑、油劑、微膠囊、混合劑、干菌絲及無紡布菌條等劑型[3]。

6.展望

綠僵菌殺蟲劑環(huán)保、無污染、無殘留，發(fā)展前景廣闊。但由于蟲生真菌自身特性以及現(xiàn)有技術(shù)的限制，仍存在一系列問題，如菌種退化嚴(yán)重，自然篩選和誘變育種獲得高毒力菌株無法滿足實(shí)際需求，原生質(zhì)體融合技術(shù)和基因工程技術(shù)將是今后研究的重點(diǎn)，同時(shí)還需加強(qiáng)研究引起菌種變異的分子生物學(xué)和生物化學(xué)基礎(chǔ)以及影響基因表達(dá)的因素；此外，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，亟待建立起產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭國雄. 殺蝗綠僵菌生物農(nóng)藥的研制及其應(yīng)用技術(shù)研究[D]， 中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫， 2014.

[2]XiaoHu， et al. The trajectory and genomic determinants of fungal pathogen speciation and host adaptation[J]， PNAS， 2014.

[3]王濱. 真菌殺蟲劑劑型的研究與應(yīng)用（綜述）[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2003.

作者簡介：黃紅艷，女，碩士研究生，從事專利信息工作。