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植物生病可向海洋索药

2014-02-25 21:21:00
bjshuiye
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自去年海利尔药业集团股份有限公司(以下简称海利尔)与中科院沈阳应用生态研究所针对“海洋生物源农药”项目进行产研对接后,不久前,以海利尔为主要依托单位的海洋生物源农药及环境友好型制剂国家地方联合工程研究中心项目,又获国家发展改革委批复。
中科院沈阳应用生态研究所研究员胡江春在接受《中国科学报》记者采访时表示,海洋生物源农药目前是新型农药研究的热点方向,因为从海洋中发现新的活性产物的几率,要比陆地高十倍以上,而海洋中极其丰富的微生物资源,也是新型医用和农用抗菌素的重要来源。
转身向“蓝”
近年来频发的食品安全事件,使得化学农药饱受诟病。利用生物活体或其代谢产物生产的生物农药,因安全性强、效率高、绿色无污染,继而成为农药发展的新方向。
不过,随着可利用的陆生生物资源的逐渐减少,从陆地微生物中发现新结构抗生素的几率越来越低,得到有价值的新菌株或新活性物质的难度也随之加大。
“目前,通常从两万多株土壤微生物中才能筛选到一株能产生新结构活性化合物的菌株。在90%的有生物活性的链霉菌中,也很难找到新的化合物,尤其是新骨架化合物。”海利尔总裁助理韩先正举例称。
为获取更多资源,人们不得不把目光转向其他生态系统,占地球资源71%的海洋继而成为首选。
在胡江春看来,海洋中的生物资源十分丰富,从获得新的活性产物的几率来看,要比陆地高出十倍以上。另外,海洋微生物代谢产物结构多样,生物活性功能新颖独特,很多都具有很好的药理学活性。未来,新型药物从海洋中获得的比例也将越来越高。
韩先正也表示,海洋生物约占地球生物种群总数的80%,拥有生理活性物质和新陈代谢产物的庞大资源。而从海洋生物尤其是海洋微生物中寻找特殊的先导化合物,筛选具有杀虫、杀菌、除草的农用抗生素,也将是农药开发的新方向。
已有收获
胡江春告诉记者,虽然我国对于海洋生物源农药的研究开发起步较晚,但随着国家重视程度的加深,近年来也取得了一定的成绩。
中科院大连化学物理所就已研制出四种新型海洋寡糖生物农药及植物促生长剂产品,在农田、果园、养殖等示范应用中取得良好效果。通过与企业合作,还建成了年产千吨新型海洋生物农药生产线、年产120吨壳寡糖原粉制剂生产线和年产千吨寡糖素饲料添加剂生产线。
另外,我国在微生物来源脂肽用于抗真菌病方面的研究也取得较大进展。中科院沈阳应用生态研究所通过培养多种海洋资源,如海水、海泥以及海绵、海参、珊瑚、海鱼、贝类、海草等海洋动植物,乃至来自3200米深的南海深海沉积物,分离出大量海洋微生物菌株,并获得多种抗菌脂肽。
胡江春解释称,微生物在细胞表面或由胞外分泌,会产生一类由亲油的脂肪酸和亲水的肽组成的两亲结构化合物,即微生物脂肽。肽类抗菌素不但广谱杀菌、扼杀耐药菌株,且杀菌机制使病原菌不易产生耐药性突变,对环境友好、耐热、活性稳定,从而成为最具研发前景的抗生素、杀菌剂替代品。
据胡江春介绍,沈阳应用生态研究所就从渤海海泥中分离出甲基营养型芽孢杆菌9912,并利用该菌与相关公司联合研发出芽孢可湿性粉剂、宁康霉素制剂。经过多年田间试验证明,此类生物农药对黄瓜、番茄灰霉、晚疫病、棉花黄枯萎病及苹果树腐烂病等防治效果显著。
除此之外,两种枯草芽孢杆菌3512A和3728也研制成芽孢颗粒剂及芽孢可湿性粉剂,并进行了多种作物病害防治的温室与田间试验。
胡江春称,3512A分离自南海柳珊瑚,对多种植物病原菌特别是黄瓜枯萎病菌有显著抑制作用,能够在黄瓜根际强力定殖并伴随整个生长期;3728分离自广西海洋滩涂的红树林,近期生物防治的试验结果表明,3728芽孢制剂对小麦白粉病、玉米锈病的防治效果接近三唑酮,具有很好的应用开发前景。
产业开发遇阻
然而问题是,科研院所的研究成果却是“叫好不叫座”,要想真正实现产业化并非易事。
胡江春表示,企业参与是海洋生物源农药产业化的关键,但由于目前我国在科研院所实验室的成果转化方面的投入严重不足,导致企业参与的积极性也跟着受挫。
“如果基础研究投入是1,成果转化投入是10才行,但我们现在根本达不到这个比例,企业也无法做到这么高的投入。”胡江春坦言,海洋生物源农药也许只有那些真正具有研发实力的国外大型企业来做才行。
中国农业科学院植物保护所副所长邱德文也对记者表示,由于缺少资金支持,生物农药企业的生产规模往往较小,难以形成规模化生产,这也导致生物农药产品价格过高,有相当大的一部分目标消费群体无法承受这种高额消费。
不仅如此,在胡江春看来,由于大多数农民对海洋生物源农药的认识度和接受度不够,这种销售推广中存在的障碍,也成为企业不愿参与产业化的主要考虑因素。
韩先正也表示,在生物农药与农药剂型研究开发方面,我国与世界先进水平的差距较大,存在自主创新能力不足、研发能力缺乏、加工技术水平落后、综合性研发创新平台缺失等许多问题。
针对上述问题,胡江春认为,只有加大力度发掘出活性最强的化合物,大幅度提高海洋微生物产物的发酵单位,从而降低成本,并针对最难控制与防治的植物病虫害开发海洋生物源农药,才更具产业化价值。   (中国科学报)
北京市水生野生动植物救护中心提示:  生物资源就如同图书馆一样,生物多样性越丰富,物种资料越充分,我们越有机会分析和研究更多的物种,获取更多稀有的物种和生态知识。这些知识的重要性,体现在情况突变的时候,我们可以找到一些能破解当前难题的物种或能适宜新环境的物种,来满足人类的需求。多样性的生物资源,对于日益严峻的气候变化来说,像是一种未雨绸缪的安排,是人类得以延续的无价财富。  保护水生野生动植物,是保护生物多样性、确保生态安全的需要。


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