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看阿维菌素30年浮浮沉沉,最终将何去何从?

2021-06-10 17:45:41 字号:

2015年,阿维菌素(avermectin,AVM)的发现者威廉·坎贝尔和大村智被授予诺贝尔生理和医学奖。作为第二个获得诺贝尔奖的农药产品,阿维菌素在发展过程中不断面临挑战但也不断给我们带来惊喜。目前为止,阿维菌素已成为被全球公认、生产量和使用量最大的生物农药,其销量也常年排在前列。回顾其发展历程,如同一个饱经风霜的智者,虽历经风雨仍在奋力前行!

看阿维菌素30年浮浮沉沉,最终将何去何从?

阿维菌素是美国默克公司从阿维链霉菌发酵菌丝中提取出的一组由8个结构相近的同系物组成的混合天然产物,这8个同系物对细菌、真菌和原生动物一般没有抑制作用,但对牲畜体内的寄生线虫、昆虫和螨类有很高的活性,其中,B1的活性最高,杀虫谱最广,B2 次之,但B2对哺乳动物最安全。阿维菌素最早是作为兽药投入市场,随后在1985年才作为农药投入工业生产。目前市售的阿维菌素农药是以阿维菌素B1a+B1b为主要杀虫成分(其中B1a不低于90%、B1b不超过5%),以B1a的含量来标定。

作为一种新型农畜两用抗生素,阿维菌素属大环内酯抗生素类杀虫杀螨剂,它对多种农作物的害螨和害虫具有很高的生物活性,是一种优良的抗生素杀虫、杀螨剂。阿维菌素的优点很明显,它具有广谱、高效、低残留和对人畜及环境安全等特点,因此其用途也十分广。在农业上,阿维菌素可以用在蔬菜、花卉、果树、棉花等多种作物上,并且可以采用喷雾、灌根、做成颗粒剂撒施等多种食用方式。由于它的作用机制独特,可有效防治对常用的杀虫、杀螨剂产生抗性的害虫和害螨,是当前农业害虫综合防治中较理想的农药品种之一。

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纵观其发展,从发现阿维菌素并投入使用至今已有30多年历史,一直到今天它在杀虫剂的舞台上仍散发着其独特魅力。

初登舞台(1987— 1996)

阿维菌素最早在国际上作为杀虫剂使用,是1985年美国默克公司的产品“害极灭”(爱力蜻克)。随后在1987年引入我国,但当时还并未用于生产,主要只用于棉花治虫试验,证明其对农作物的多种害虫具有高效、广谱杀虫功能,使用安全,药效稳定、持久,不易产生药害和抗药性,在一定剂量条件下不杀灭天敌等特点。到1991年“害极灭”首次在我国获得临时登记。彼时,还处于对阿维菌素的认识、探索与开发阶段。

当时我国对新型杀虫阿维菌素非常重视,对其开展的研究和应用,是国家“七五”和“八五”的重点攻关项目。工夫不负有心人,北京农业大学的科研人员经过研究,首先完成了阿维菌素的发酵、分离纯化,理化性质、结构确认,生产工艺试验及工业化试生产等工作,产品于1994年通过国家农业部组织的科技成果鉴定,并获准农药登记和生产许可,商品正式命名为“爱福丁”(原名齐端素),开始应用在蔬菜、果树、棉花、茶叶等农作物上应用,并成功地组织出口,销往亚洲各国。在这个时期,阿维菌素价格可以称得上昂贵,1992年,阿维菌素在我国上市之初,价格可高达2.6万元/公斤,而后,阿维菌素在我国的生产、应用和开发也掀起一股热潮,但由于当时阿维菌素的相对价格较高,彼时的使用还受到成本的限制。

崭露头角(1997— 2006)

虽然当时价格较高,但因其高效、低毒、高选择性的优点,阿维菌素还是备受市场宠爱,随后便迎来了飞速发展时期。截止到2006年9月底,全国共有400多家企业累计登记产品达1300个,其中原药登记企业19家,原药年生产能力超过900吨。

这一时期阿维菌素国内生产格局基本处于寡头垄断的状态,行业前五名(威远生化、升华拜克、钱江生化、海正药业、华药爱诺)占有行业总市场的份额超过90%。而这一时期,阿维菌素的价格在激烈的市场竞争中,可谓经历了起伏跌宕的变化。其原药价格一降再降,从上市最初的每公斤几万元迅速下降到每公斤3000元,2003年最低时跌至每公斤1000元,因此许多企业2004年减少了阿维菌素的生产。进而又导致在2004年3月初,市场出现了供不应求状况,价格大幅回升,平均价回升到了1730元/公斤,市场甚至出现了有价无货的情况,很多企业受利润的驱动,紧急上马阿维菌素项目,导致阿维菌素产量又迅速增加。经历了一番无序竞争的价格战后,2005年,阿维菌素的价格再次回落,很多企业因为利润降低而停产。阿维菌素价格在2006年春节后快速上升,原药价格达1300元/公斤,和2005年年底相比翻了一番。

这一时期,阿维菌素已在杀虫剂的舞台上崭露头角,得到了一个快速发展。但由于阿维菌素的相对价格仍较高,使用对象还限于经济作物上,而对于普通农作物,除少数经济发达地区,政府通过财政补贴鼓励使用生物农药外,生物农药当时在大部分地区的推广和使用较为困难。

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魅力四射(2007— 2012)

2007年阿维菌素在我国的发展可以称得上“正当其时,时不我待”。自2007年1月1日起,我国开始全面禁止以甲胺磷为代表的5种高毒农药的生产和使用,这为阿维菌素的快速发展提供了契机,并且阿维菌素发酵的副产品油膏(阿维菌素精粉在生产过程中,会有 20%~30%结晶母液产生,母液经浓缩再用甲苯或二甲苯溶解后即可制成阿维菌素油膏)可被当作原药销售,并可用来调配乳油制剂,制剂的价格一下子降了下来了,阿维菌素自然就成为生物农药市场中最受欢迎和最具竞争力的产品,开始在杀虫剂舞台上大放异彩。

并且自2007年以来,阿维菌素在水稻推广上大获成功,由于其在防治水稻螟虫、稻纵卷叶螟等方面的优异表现,迅速成为替代高毒农药的新宠儿,赢得了广泛的认知度,并涌现出了一批阿维菌素名牌产品。据统计,2007年仅阿维菌素就至少占据了中国杀虫剂市场近四成左右的份额,从这一数据就可以看出当时阿维菌素的发展状况。其中2007~2009年又是阿维菌素在中国乃至世界农药发展中的“黄金三年”,这期间其生产技术及规模都获得空前提高和发展,技术日臻完善,规模逐渐扩大。

砥砺前行(2012— 至今)

发展越快竞争就越大,以防治水稻稻纵卷叶螟和二化螟为主要优势的阿维菌素便随后遇见了强大的对手。从2008年开始,随着外企专利产品,尤其是被称为水稻杀虫剂“四大天王”的杜邦的康宽、 拜耳的稻腾、先正达的福戈、巴斯夫的艾法迪等品种不断投入市场,极大的制约了阿维菌素的发展,给阿维菌素带来了很大压力。在2012年,“四大天王”销量达到高峰,并都成为超过亿元的大品,加之产业政策趋严,油膏禁用正式提上日程,导致阿维菌素的动力成本和人工成本上升,拉低产品的性价比,失去价格优势,企业利润空间狭小,而“四大天王”也将借机抢占更多的杀虫剂市场份额。

这对于国内阿维菌速的发展,既是挑战也是机遇。企业为阿维菌素的进一步发展,也在不断寻找新的方向。

一:改进工艺,降低油膏产出率,提高酵价和浸取收率。一些企业开始开展一系列相关试验,希望从油膏中提取有效成分,降低油膏产出率,变废为宝。

二:开始扩大阿维菌素的应用对象。阿维菌素最初登记主要用于水稻上防治稻纵卷叶螟,开始扩大到果树害虫以及蔬菜线虫等。

三:用于复配登记。

截至2017年6月1日,国内阿维菌素单剂登记数为748个,复配制剂717个,从登记剂型来看,高含量、环保剂型登记数量增加,复配制剂登记数量超过单剂数量。

四:扩展使用方式。一些企业开发阿维菌素用于种子处理等。

从这些这可以看出,农药企业为了延续阿维菌素产品的生命周期,都不断在各个环节做出巨大努力。任何事物的发展,都不能一成不变,俗话说:“穷则变,变则通,通则久”,阿维菌素的发展也一直秉承着这种理念,不断的创新,不断的寻求新思路,才能在淘汰率如此高,市场变化如此快的农资市场中砥砺前行30年之久仍保有自己的一席之地。

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新的征程:

30年的发展历程,除阿维菌素本身发展飞速外,以阿维菌素为母体,通过半合成,进行结构改造而开发出一系列活性更高,选择性更强,安全性更优的衍生新品种也得到了极大发展。目前,上千种阿维菌素衍生物已合成出来,已经商品化的有伊维菌素(ivermectin,简称 IVM),埃玛菌素(emamectin,又称甲氨基阿维菌素),道拉菌素 (dormectin),埃珀利诺菌素 (eprinomectin,又称乙酰氨基阿维菌素)和色拉素(selamectin)等。由此可以看出,阿维菌素不仅是一个优异的产品,还是一种宝贵的资源。以它为起点,用最短的时间,最少的费用,可开发出更多更好的新产品。

目前市场上所说的阿维菌素主要是指阿维菌素B1组分,而近几年河北威远、河北兴柏等企业对阿维菌素B2a 的研究和开发,让阿维菌素系列在线虫防治上具有光明的前景,阿维菌素B2的开发将会增加阿维菌素农药的新品种。实验证明,阿维菌素B2是一种优良的杀虫剂,杀虫谱不同于B1,对根结线虫、根腐线虫、胞囊线虫、茎线虫和松材线虫等植物线虫活性很高,有着良好的效果。

阿维菌素B2是一种神经性毒剂,具有独特作用机制:作用于昆虫神经元突触或神经肌肉突触的γ-氨基丁酸(GABA)系统,激发神经末梢放出神经传递抑制剂的GABA,促使GABA门控的C1-通道延长开放,大量C1-涌入造成神经膜电位超极化,致使神经膜处于抑制状态,从而阻断神经冲动传导而使昆虫麻痹、拒食、死亡。

阿维菌素作为主要的生物农药品种,虽已到达稳定发展的成熟期,但根据其自身独有的特点:1、阿维菌素(avermectin,AVM)母体结构复杂,理化性质活泼,因此仍具有很宽广的结构修饰空间的余地;2、其衍生产品的大量开发,将会加大对阿维菌素的需求量;3、高毒农药退出市场后,阿维菌素等生物农药仍有较大的成长空间。因此笔者认为阿维菌素的未来依旧不可限量,也期待阿维菌素在新的征程上写出自己的华丽篇章。


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