安全科学使用农药

随着国家对于环境保护、人类健康的重视度越来越高，农药杀虫剂的发展已经从传统的化学农药逐步向生物农药领域进军，而“多杀霉素”作为一种高效生物杀虫剂，由于其杀虫迅速、杀虫全面、对环境友好等众多优点，在中国未来农药市场的发展潜力巨大。

1 产品简介

多杀霉素又名刺糖菌素，其英文名为spinosad，由放线菌多刺糖多孢菌（saccharopolyspora spinosa）发酵生产。多杀霉素，是含spinosyn A基本组成成分和spinosyn D的混合物，是一种新型绿色广谱生物杀虫剂，属于微生物源生化农药，由美国陶氏益农公司研发成功并实现独家工业化生产。1997年在美国登记注册，到2003年已在24个国家250多种作物上登记注册。在我国登记商品名为菜喜（2.5%悬浮剂）和催杀（48%悬浮剂）。与一般杀虫剂相比，多杀霉素具有见效快、无副作用、有选择性、使用安全、易降解且较安全、产生抗性的可能性低等优点，且兼具了生物农药的安全性和化学农药的快速效果。曾因以上优点获美国“总统绿色化学品挑战奖”。

2 多杀霉素的化学结构及有效成分

多杀霉素类化合物是刺糖多孢菌在培养介质中经有氧发酵而得到的次级代谢产物。从结构上看，该类化合物属大环内酯类，分子内包含一个四核环并连结两个不同的六元糖，主要有8种类似物，合称为Spinosyn。商业化产品以A、D为主要活性成分。详见以下结构及活性成分表
。

3 多杀霉素的应用

3.1 农林害虫领域

多杀霉素对鳞翅目害虫（菜青虫、小菜蛾、棉铃虫、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、烟芽夜蛾、苹果卷叶蛾、桃潜夜蛾、菜螟、粘虫等）有很高的防治活性，同时对部分双翅目（潜叶蝇、蚊、蝇等）、鞘翅目、膜翅目、缨翅目等害虫也有较高的活性，对于吞食叶片的直翅目害虫的活性也已确认。

按已有标签及推荐标签说明，一般用药量控制在15～100gai/hm²，平均40gai/hm²，可有效控制上述虫害。

该杀虫剂作用方式是触杀与胃毒，兼具了生物农药的安全性和化学农药的快速效果，用药当天即见效，部分残活害虫拒食两天内死亡。

3.2 仓储害虫领域

 多杀霉素对于谷物存放中的害虫如谷螟、谷盗、谷蠹、米象和书籍存放中的害虫（嗜虫书虱、无色书虱等）以及烟草存放中的害虫如烟草粉螟均有很好防效，且药效持久。多杀霉素用于上述领域，不仅使应用对象保存良好，而且解决以往高毒药物对环境及应用对象的污染，确保了接触人群的身体健康。

试验结果表明：多杀霉素对防治谷蠹，当小麦中多杀霉素的剂量为1ppm，不论是接触8天还是14天，其死亡率均为100％，而对照组的死亡率各自为2.61％和2.75％。对防治米象，当小麦中多杀霉素的剂量为1ppm，接触8天后的死亡率为91.21％，接触14天后的死亡率为100％；当剂量为3ppm，8天后的死亡率为99.37％，14天后的死亡率均为100％。对防治锯谷盗，20ppm剂量，接触8天之后的死亡率为98％，当剂量为6ppm接触14天之后的死亡率也可达96.69％。美国的初步试验认为，多杀菌对防治储粮害虫有卓越的功能，它可取代现用的防治储粮害虫的杀虫剂，它对哺乳动物的毒性低，对环境稳定，能防治对已知化学杀虫剂有抗药性的储粮害虫。据此，我们可以预计，在不久的将来，消灭储粮害虫，也要使用抗生素。

3.3 卫生用药领域

多杀霉素由于其独特的作用机制，加之不易与其它药剂产生交互抗性等特点，使得它在卫生害虫防治上倍受关注。试验证明，多杀霉素可有效地防治环境中的各类蚊、蝇、蜱等害虫，防治效果好、防止孽生时间长，有可能成为菊酯类卫生用药的替代佳品。

3.4 牲畜寄生虫用药领域

多杀霉素由于具有低毒、易降解且较完全，在有效防治害虫同时，不易对牲畜造成危害等特点，引起兽药行业的重视，应用试验证明，它不仅可驱杀牲畜体内外寄生虫如蛆、蝇等，而且体内残留只有澳大利亚标准的20%，无疑有巨大的市场前景。

4 作用机理

多杀霉素具有全新的作用机理，它并不作用于乙酰胆碱酯酶（AChE）和Na⁺通道，使之不同于传统的有机磷和拟除虫菊酯类杀虫剂。多杀霉素作用于烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR），虽然吡虫啉等烟碱类杀虫剂也作用于nAChR，但是两者还是有差异的，多杀霉素在nAChR上的作用位点并不是吡虫啉在nAChR上的作用位点。另外，也有研究表明多杀霉素作用于γ-氨基丁酸（GABA）受体,但是同样发现多杀霉素在GABA受体上的作用位点与已知的阿维菌素在GABA受体上的作用位点不同。

实验证明，多杀霉素对昆虫存在着快速触杀和摄食毒性，这一特点作为生物农药品种而言是极不寻常的。它的作用方式是通过刺激昆虫的神经系统，导致非功能性的肌肉收缩、衰竭并伴随颤抖和麻痹。这种作用机制在已知的农药杀虫剂中是新颖独特的，如阿维菌素尽管也是一种天然产物且同为大环内酯类，但作用位点却不尽相同。迄今为止，尚无发现某类产品以相同的作用方式影响昆虫的神经系统。因而和已有产品不易产生交互抗性。

5 安全、环保

多杀霉素对哺乳动物和鸟类毒性极低，对水生动物只有轻微毒性，雌性大白鼠急性口服LD₅₀为＞5000mg／kg。小鼠急性经口LD₅₀＞5000mg/kg, 经皮LD₅₀﹥2000mg/L，兔急性经皮LD₅₀＞ 5000mg/kg，大鼠急性吸人LD₅₀＞5mg/kg；对鸟类低毒：野鸭急性经口LD₅₀＞2000mg/kg，鹤鹑急性经口LD₅₀＞2000mg/kg；对鱼类毒性较低：96小时急性LD₅₀缚鱼为30mg/L，蓝鳃鱼为5.9mg/L，鲤鱼为5 mg/ L。另外，对哺乳动物的慢性毒理试验表明多杀霉素无致畸、致突变、致癌作用。，

多杀霉素与其它类农药杀虫剂（如阿维菌素系列、菊酯系列等）相比，它们都具有对靶标害虫有很高毒性的特点，但不同之处在于多杀霉素对哺乳动物、鸟类、水生动物、乃至天敌益虫有一个很宽广的安全阈介，具有很高的毒性选择性，而其它农药杀虫剂则不具备或很少具备。农药这种毒性选择性的评价方法是脊椎动物选择性比率（VSR），计算方法为将哺乳动物LD₅₀除以昆虫LD₅₀值，比值越高越安全。计算表明，多杀霉素安全性是：阿维菌素的300～400倍，甲氨基阿维菌素的5倍，氯菌酯的3000倍，氰戊菊酯的1000倍，高效氯氟氰菊酯的60倍。之所以称多杀霉素是天然产物开发新农药成功的典范，这是主要原因。正因如此，不少国家以降低风险产品进行登记注册。

由土壤光解作用降解，其半衰期为9～10天；水光解的半衰期约为1天；降解完善，在光和微生物的作用下，最终变成碳、氢、氧和氮；对哺乳动物、鸟类、鱼类甚至天敌具有宽广的安全界限，例如对雌性大白鼠急性口服LD₅₀为＞5000mg／kg。小鼠急性经口LD₅₀＞5000mg/kg,兔急性经皮LD₅₀＞ 5000mg/kg,大鼠急性吸人LD₅₀＞5mg/kg；对鸟类低毒：野鸭急性经口LD₅₀＞2000mg/kg,鹤鹑急性经口LD₅₀＞2000mg/kg；对鱼类毒性较低：96小时急性LD₅₀缚鱼为30mg/L,蓝鳃鱼为5.9mg/L,鲤鱼为5mg/ L。另外，对哺乳动物的慢性毒理试验表明多杀霉素无致畸、致突变、致癌作用。

独特的作用机制，交叉抗性不易发生、对捕食性昆虫具有的选择性、以及适度的残留性，这些都大大降低了抗性发展的可能性。因此，多杀霉素现在或将来稳固地占领市场是可能的、现实的。

6 市场分析

6.1 国内目前市场分析

美国陶氏益农公司在中国注册的多杀霉素制剂商品名为“菜喜”。菜喜比甲氨基阿维有着更安全、更迅速及对小菜蛾和蓟马的特效性，因此有着非常广阔的应用前景。

    “菜喜”在国内市场上主要针对一些用药水平高的蔬菜和水果产区防治抗性小菜蛾和蓟马，表现出非常好的药效；催杀主要针对棉花棉铃虫。

目前市场上菜喜销量不大，主要是由于垄断原药造成的制剂定价过高，与国内同药效的农药品种相比，用药成本高出太多，加之推广力度不够，造成好药没卖好。

但随着国家对环保型生物农药的推动，农民用药意识和用药水平的全面提高，相信多杀霉素在中国农药市场会有巨大的发展潜力。

结合国内登记情况预测多杀霉素制剂在未来市场需求情况如下：

6.2 国际市场分析

目前只有美国陶氏一家生产原料药，国内从2000年开始关注和研究该产品，由于专利问题和技术问题，发酵单位只有1～2g/升，而国外发酵单位10g/升。国内水平仅相当于国外生产水平的10%～20%，无法规模化生产。

在2008年4月16日，欧盟有机常设委员会通过了将多杀霉素列入欧盟有机肯定列表中，并大力应用和推广在有机农产品生产领域中。

陶氏益农的“菜喜”、“催杀”在印度棉花蓟马、棉铃虫用药领域处于绝对的领导地位，占到了此类害虫防治用药的30%以上，全面累计销量达到了300多吨。

近几年多杀霉素制剂的全球销售量也呈现逐年较快增长的势头，见下表。

多杀霉素的应用领域将会越来越广泛，未来几年多杀霉素的销售量将会呈现几何倍的增长。

7 总结

    农药的发展是持久的，与时俱进的，农药技术的创新工作永远不会停歇，国家已将“农药的创制”写入了科技中长期规划发展纲要（2006～2020年），将农药技术创新当作一项长期的战略任务来抓。在国内开发、生产、推广“多杀霉素”相关的原药和制剂，树立起生物农药的大旗，将带领中国的农药向更加环保、更加高效的方向大踏步前进。