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國內主要生產阿維菌素的企業包括山東齊魯制藥股份有限公司、河北威遠生物化工股份有限公司、浙江升華拜克生物股份有限公司、浙江錢江生化、華北制藥集團愛諾有限公司、浙江海正藥業、大慶志飛生物化工有限公司等。其中河北威遠生物化工股份有限公司在業內生產阿維菌素的規模最大,為300噸/年,已經獲得原藥正式登記,也是阿維菌素(簡稱AVM)類衍生物國內開發最早最全的企業之一,現有全國規模最大的伊維菌素生產裝置和甲氨基阿維菌素生產裝置。
河北威遠生物化工股份有限公司在技術和生產上都積累了相當的經驗,有較強的產品深加工能力。比如,在阿維菌素系列深加工的能力上,公司能夠將阿維菌素深加工為附加值更高的伊維菌素、甲氨基阿維菌素以及乙酰氨基阿維菌素。其中伊維菌素主要作為獸藥出口,目前已經申報FDA認證;如果通過,將打開規范市場,提升產品的銷售量和銷售價格。甲氨基阿維菌素對某些蟲害的防治效果是阿維菌素的數倍乃至上千倍,并且毒性和殘留更低,售價較高,附加值更高;乙酰氨基阿維菌素在國內只有威遠生化有能力生產,不過產量比較少。由于威遠生化的阿維菌素深加工比例高達40%,其產品毛利率得以顯著提高。
阿維菌素系列農藥作為高效、安全、與環境友好的生物農藥產品,市場不斷拓展、擴大,因此吸引了很多投資者進入這一產業領域。尤其是2004年其價格暴漲后,豐厚的利潤吸引眾多外圍企業轉產,使其價格在2005年再次回落。
AVM衍生物
伊維菌素(ivermectin,簡稱IVM),埃瑪菌素(emamectin,又稱甲氨基阿維菌素),道拉菌素(dormectin),埃珀利諾菌素(eprinomectin,又稱乙酰氨基阿維菌素)和色拉菌素(selamectin)等。
天然阿維菌素中含有8個組分,主要有4種即A1a、A2a、B1a和B2a,其總含量≥80%;對應的4個比例較小的同系物是A1b、A2b、B1b和B2b,其總含量≤20%。目前市售阿維菌素農藥是以abamectin為主要殺蟲成分(Avermectin B1a+B1b,其中B1a不低于90%、B1b不超過 5%),以B1a的含量來標定。自從1991年害極滅(abamectin)進入我國農藥市場以后,阿維菌素農藥在我國的害蟲防治體系中占有較重要地位。阿維菌素在我國目前有10余家企業生產,目前市售的阿維菌素系列農藥有阿維菌素、伊維菌素和甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽。
目前報道阿維菌素殺蟲譜有84種,我國多用來防治蟲體小、世代多、易出現抗藥性的害蟲如梨木虱、棉蚜等,潛葉性的害蟲如美洲斑潛蠅等,害螨如二斑葉螨、茶橙葉螨、山楂葉螨和寄主廣、食性雜的害蟲如小菜蛾等。
阿維菌素是一種神經毒劑,其機理是作用于昆蟲神經元突觸或神經肌肉突觸的GABAA受體,干擾昆蟲體內神經末梢的信息傳遞,即激發神經未梢放出神經傳遞抑制劑γ-氨基丁酸(GA-BA),促使GABA門控的氯離子通道延長開放,對氯離子通道具有激活作用,大量氯離子涌入造成神經膜電位超級化,致使神經膜處于抑制狀態,從而阻斷神經未梢與肌肉的聯系,使昆蟲麻痹、拒食、死亡。因其作用機制獨特,所以與常用的藥劑無交互抗性。
據報道,除GABA受體控制的氯化物通道外,阿維菌素還能影響其他配位體控制的氯化物通道,如Ivermectin可以誘導無GABA能神經支配的蝗蟲肌纖維的膜傳導的不可逆增加。
層移活性指的是阿維菌素在噴施后能滲入作物葉片組織中,表皮薄壁細胞內形成藥囊,長期貯存,所以阿維菌素有較好的持效期。因為其良好的層移活性,使得阿維菌素對害螨、潛葉蠅、潛葉蛾以及其他鉆蛀性害蟲或刺吸式害蟲等常規藥劑難以防治的害蟲有高效。阿維菌素在土壤和水中易降解,并在土壤中被土壤吸附,不會淋溶,無殘留,不會污染環境;在生物體內也無積累和持久性殘留,所以阿維菌素應屬于無公害農藥。阿維菌素還可以通過土壤微生物分解成具有更高活性的衍生物,如對于植物線蟲產生的殺蟲作用。
國外研究有關生物體對阿維菌素的抗性及抗性機制有不少報道。1980年Scott和Geoghiou首先發現了抗菊酯類室內汰選家蠅品系(LPR)對abamectin有7.6倍的交互抗性,后研究表明此現象是由于多功能氧化酶(MFO)的代謝增強以及表皮穿透性降低引起,且以表皮穿透性降低為主要抗性機制,是高度隱性遺傳。1991年Gampos和Dybas發現二斑葉螨對 abamectin有抗性,其抗性也與表皮穿透和氧化代謝有關,且二斑葉螨對Avermectins的抗性發展與用藥時間長短、其抗性遺傳是常染色體不完全隱性遺傳。李騰武等對小菜蛾進行抗性選育研究發現,小菜蛾對abamectin的抗性遺傳也是常染色體不完全隱性遺傳。argentine和Clark
發現了馬鈴薯甲蟲對Abamectin的抗性,其機制也與多功能氧化酶以及羧酸酯酶有關,其抗性遺傳與小菜蛾和二斑葉螨有相似之處,即也為常染色體不完全隱性遺傳。此外還發現三葉草斑潛蠅、小菜蛾、德國蜚蠊種群為abamectin都有一定的抗性。
首先,阿維菌素具有獨特的作用機制,不易使害蟲產生抗性。阿維菌素的作用靶體為昆蟲外周神經系統內的r-氨基丁酸(GA-BA)受體。它能促進r-氨基丁酸從神經末梢釋放,增強r-氨基丁酸與細胞膜上受體的結合,從而使進入細胞的氯離子增加,細胞膜超極化,導致神經信號傳遞受抑,致使麻痹、死亡。這種獨特的作用機制,不易使害蟲產生抗性,與其它農藥無交互抗性,能有效地殺滅對其它農藥已經產生抗性的害蟲。
其次,阿維菌素具有高生物活性。阿維菌素對害蟲具有觸殺和胃毒作用,無內吸性,但有較強的滲透作用。藥液噴到植物葉面后迅速滲入葉肉內形成眾多的微型藥囊,并能在植物體內橫向傳導,殺蟲活性高,比常用農藥高5-50倍,畝施用量僅0.1-0.5gA.I。螨類成蟲、若蟲和昆蟲幼蟲接觸阿維菌素后即出現麻痹癥狀,不活動、不取食,2-4天后死亡。能有效防治雙翅目,同翅目,鞘翅目和鱗翅目害蟲及多種害螨.如:柑桔銹螨(銹壁虱)、桔全爪螨、桔芽癭螨、桔短須螨、斑真葉螨、茶半趺螨、矢尖盾蚧及實硬薊馬;棉花的各種螨類及潛蛾、棉葉夜蛾;觀嘗植物的潛葉蛾、苜蓿薊馬、小長管蚜類、桃蚜;蔬菜斑潛蠅幼蟲、菜青蟲、莖葉蛾;馬鈴薯葉甲;果樹螨類、圓盾蚧、梨木虱及煙草夜蛾、天夜、煙粉虱等80多種害螨和害蟲。
阿維菌素在國內面臨的機遇首先是2007年全面禁止高毒農藥的替代效應。我國每年的高毒農藥使用量占全部農藥使用量的30%左右,而甲胺磷、對硫磷、甲基對硫磷、久效磷和磷胺等5種高毒有機磷農藥的使用量占高毒農藥使用量的80%左右。從保護生命安全和健康、保護環境、增強農產品國際市場競爭力、促進農藥工業結構調整和產業升級出發,國家發展改革委員會、農業部決定從2004年到2007年分3個階段削減5種高毒農藥使用,其中2004年到2005年將5種高毒農藥的使用范圍縮減到玉米、小麥、水稻、棉花四種作物上,在2007年1月1日將全面禁止其在農作物上的使用。
2006年作為國家強制淘汰五個高毒農藥的最后期限,直接為阿維菌素等高效低毒的生物殺蟲劑的發展提供了空間;同時,經農業部組織科學試驗后,AVM作為替代高毒農藥的品種推薦應用在水稻上將指日可待,長期以來AVM的這塊使用"禁地"將變成了"綠色通道"。未來五年,國家將加大林業病蟲害防治投入的力度,除了專項投入外,還將以增加的10億元林業補償金來體現。這項投入的增加對我國相關農藥企業來說就是一個潛在的巨大市場,也是AVM的潛在巨大市場。
阿維菌素生產企業的制備和加工技術,這些年來快速發展,創新意識和創新能力有所增強,為保證產品質量,創造了條件。幾十年來的改革開放,骨干農藥企業的經營管理水平明顯提高,已經由傳統的銷售向營銷轉變,培育和配備了相應的售前和售后服務人員,有能力和實力為農民提供質優價廉的AVM及其衍生物商品,并能提供良好的服務。國家也將加大力度,嚴格管理農資市場,為農藥和獸藥市場的規范運作創造更好的條件,骨干農資生產企業正當經營的外部環境只會越來越好。
就國內而言,對于阿維菌素等生物農藥的需求也不斷上升。目前全球農藥市場中生物農藥及轉基因技術銷售額已占10%,但中國則不到5%,這也為阿維菌素在國內的運用和市場拓展提供了廣闊空間。十幾年來,我國的廣大農民已經認識阿維菌素及其衍生物,并積累了豐富的使用經驗,具有使用阿維菌素及其衍生物的知識和經驗,加上國家免農業稅為他們增加了購買能力,因而增加了購買需求的欲望。而歐美和日本對我國農產品出口的各種限制政策,也從另一個角度刺激國內AVM應用的增長。