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目前國內用于防治農業病蟲害的真正具有應用價值的微生物源農藥并不太多,在農用殺菌劑方面,主要有:井岡霉素(防治水稻紋枯病、小麥紋枯病以及棉花、黃瓜立枯病)、春雷霉素(防治水稻稻瘟病和高梁炭疽病)、滅瘟素(防治水稻稻瘟病)、多抗霉素(防治小麥白粉病、煙草黑星病、黃瓜霜霉病、人參和三七的黑斑病、瓜類枯萎病等)、公主嶺霉素(防治高梁散黑穗病)、農抗120(防治白粉病、炭疽病、枯萎病、紋枯病等)、梧寧霉素(防治蘋果、梨的腐爛病)等約10個品種。
總體來說,除井岡霉素已形成大規模生產外,其他品種的生產量都較小,故目前國內在防治作物病害時仍然以化學合成農藥為主(除防治水稻紋枯病用井岡霉外)。由于長期使用這些藥劑,許多病害已產生了相當嚴重的抗性,如由于長期使用多菌靈,灰霉病抗性已十分普遍,農民在防治灰霉病時不得不幾十倍的加大用藥量,而效果卻越來越差,相反抗性卻越來越嚴重,進入了一個惡性循環之中;而且由于一些化學藥劑大量使用以及較高的殘留,對環境造成了很大的壓力。所以,亟需一些新型的高效、低毒、對環境友好的藥劑來替代這些老產品。
長川霉素是上海農藥研究所創制的我國具有自主知識產權的微生物源殺菌劑。該項目采用孢子懸液接入種子罐培養、罐發酵、放罐、料液經過濾,濾渣用丙酮浸泡,浸泡液樹脂層析,洗脫液濃縮,萃取,制成微生物源殺菌劑長川霉素。產品具有高效、低毒、對環境友好等特點。產品經蘇州市蔬菜研究所、浙江金華農科院三禾農業開發有限公司田間藥效試驗表明,長川霉素乳油對番茄、草莓灰霉病等病害防治效果良好。
浙江省化工研究院化學品安評中心急性毒性試驗結果表明,經口原藥為中毒、乳油為低毒,經皮均屬低毒,對皮膚均無刺激性,對眼睛乳油有輕度至中度刺激性。上海農藥研究所與浙江海正化工有限公司合作對該項目進行產業化開發并獲得成功,長川霉素原藥和長川霉素乳油均取得了農藥臨時登記證。
該殺菌劑對黃瓜灰霉病、玉米小斑病、菌核病、白粉病等多種真菌病害有較好的防治效果,可廣泛用于草莓、番茄、黃瓜等經濟作物,可替代多菌靈、甲基托布津、速克靈等抗性嚴重的農藥。長川霉素是一個生物發酵得到的具有自主知識產權的高效殺菌劑,對蔬菜灰霉病等甚為有效,同時環境相容性較好,在當今大棚蔬菜面積不斷增長之下,該藥劑極有可能成為一個大有發展前景的新穎殺菌劑。
1.急性毒性:
該藥對大鼠急性經口毒性(LD5o):雌性為126mg/kg,雄性為270 kg。大鼠(雌、雄)急性經皮>2000 mg/kg。
2.刺激性:
經兔試驗,該藥對眼和皮膚均無刺激性。經豚鼠試驗表明,對皮膚屬中等致敏物。
3.亞急性、繁殖性、致突變性:
大鼠亞慢性(90d)經口毒性試驗表明:最大無作用劑量均為6.5 mg/kg。小鼠睪丸精母細胞染色體畸變試驗表明:小鼠睪丸細胞染色體畸變試驗結果屬陰性。小鼠骨髓多染紅細胞微核試驗表明:無誘發雄l生小鼠骨髓微核率增加的作用。又經試驗表明無致畸、致癌、致突變性。
目前加工成1%乳油。
長川霉素是由上海市農藥研究所創制開發的大環內酯類農用抗生素,該產品對大棚溫室中的黃瓜灰霉病、玉米小斑病、菌核病、白粉病等真菌病害有較好的防治效果。在試驗中發現長川霉素雖有根部內吸作用,但無葉片內吸傳導作用。在番茄灰霉病的防治過程中,其推薦劑量為30~60g(a.i.)/hm2。
從廣西地區土壤中分離得到SPRI- 2098 菌株,其發酵產生的代謝產物長川霉素對黃瓜灰霉病等真菌病害有較好的防治效果。
1)發酵液的預處理
發酵結束后,發酵液中抗生素效價不高,而雜質含量很高,包括大量的菌體細胞,未用完的培養基,各種蛋白質、膠狀物、色素、金屬離子以及其它代謝物。這些雜質直接影響活性組分的提取,所以必須預處理。發酵液的預處理方法很多,主根據菌株發酵液本身的性質應用機械離心固液分離、膜過濾、溶劑處理、高溫處理、酸堿沉淀、甲醇沉淀等方法,最終目的是為了能夠順利進行后續操作的展開。
2)發酵液菌絲體有機溶劑萃取實驗
上面已經提到很多抗生素發酵產物可能存在于菌絲體內,為了將菌絲體內的活性物質長川霉素分離出來,有機溶劑萃取是一種非常有用的方法,往往是用一些有機溶劑或者有機溶劑水溶液進行操作。萃取溶劑的選擇一般遵循“相似相溶”的原則,其次本著安全、價廉的原則。根據這兩個原則,選擇丙酮、乙醇、水作為浸泡溶劑。
3)樹脂吸附濃縮實驗
吸附樹脂的使用方法:
(1) 樹脂保存方法:吸附樹脂一般采用濕態保存,存放處的溫度為0 ~4 ℃,當存放的溫度低于0 ℃時要向包裝袋內加入澄清的飽和食鹽水。如果暴露在空氣中樹脂可能部分干燥失水,由于吸附樹脂大多數是疏水性的,為使樹脂再度水合應把部分失水的樹脂放入甲醇中或其他水溶性溶劑中充分浸泡,然后用水沖洗置換出甲醇。
(2) 樹脂預處理:在吸附樹脂生產過程中一般采用工業級原料,產品沒有經過進一步純化處理,因此樹脂的內部往往留有少量單體,致孔劑和其它有機雜質,使用之前必須處理。
方法如下:1) 將準備裝柱的樹脂用2倍左右體積的甲醇或其他水溶性溶劑( 如乙醇、丙酮) 浸泡2h 并不時攪動使樹脂溶脹。2) 將已充分溶脹的樹脂裝柱,以每小時3 ~4 倍體積的流速將5 ~8倍的甲醇或其它水溶性溶劑( 如乙醇、丙酮) 通過樹脂層,至流出液加水稀釋不變混。3) 甲醇處理后以每小時6 ~8 倍體積的流速將去離子水通過樹脂層,置換出甲醇即可投入使用。
樹脂吸附解吸的方法:將已裝好的樹脂柱( 20mm ×500mm) 按照上述的處理方法處理完畢,將100ml 菌絲體浸取液通過樹脂柱,吸附以后,依次通入不同解吸液,收集濃縮,大孔吸附樹脂使用水溶液、25%甲醇溶液、50%甲醇溶液、75 %甲醇溶液解吸。
[1] 姜書凱. 微生物源殺菌劑長川霉素正式面世[J]. 精細與專用化學品, 2008, 16(20): 8-8.
[2] 顧學斌, 王磊. 新穎生物殺菌劑——長川霉素[J]. 世界農藥, 2007, 29(6): 51-51.
[3] 陶黎明, 顧學斌, 徐文平, 等. 殺菌劑長川霉素的分離提取研究[J]. 中國農藥, 2007 (1): 41-43.
[4]CN01126969.3長川霉素農用殺菌劑及其制備方法和應用