生物農藥綠僵菌殺蟲劑專利技術綜述

摘要：本文分析了綠僵菌殺蟲劑的專利技術現狀，對其致病機理、提取工藝、劑型研制等研究現狀進行了概述，并對前景進行了展望。

關鍵詞：綠僵菌；殺蟲劑；生物防治；專利

1.檢索策略及數據來源

檢索數據庫采用Orbit數據庫，采用關鍵詞結合分類號的方式進行檢索，檢索獲得的并經人工篩選后得到1555條數據用于分析統計，檢索日期截止到2015年12月31日。

2.申請趨勢

對檢索到的國內外專利文獻的申請量趨勢進行分析，結果如圖1所示。

由圖1可知，1985年以前國內外涉及綠僵菌殺蟲劑的專利技術較少，1991年開始專利數量穩步上升，尤其是2000年以后在數量上進入了飛速發展時期；就國內而言：1985年以前我國綠僵菌殺蟲劑專利技術處于空白階段，1986年至1990年間，僅1篇相關專利技術；2000年以后在數量上飛速發展。

3.技術領域隨時間變化趨勢

圖2從國際專利分類角度（IPC）對綠僵菌殺蟲劑技術隨時間變化趨勢進行了解析。由圖2可知，綠僵菌殺蟲劑所涉的IPC主要為A部和C部。具體來說，A01N位害蟲殺滅劑；A01P為制劑的殺生；C12為生物化學，微生物學，突變或遺傳工程。圖2還反映了2005年以前涉及到綠僵菌殺蟲劑的專利文獻較少，2005年后呈現穩定增長趨勢。涉及的A部的IPC分布較為均勻，僅部分年限在特定IPC領域呈現快速增長趨勢；涉及C部的專利技術中，2009年以前公開量較少，2009年起公開量呈現穩步增長趨勢。C部涉及菌株、突變或遺傳工程等技術，上述趨勢也反映了研究重點已從傳統的劑型、復配擴展到遺傳改造、基因工程研究等領域。

4.主要申請人

圖3為國內外綠僵菌殺蟲劑領域排名前20的主要申請人。由圖3可知，排名前20的國外主要為拜耳、巴斯夫、先正達、陶氏益農、孟山都等全球農資巨頭，國內申請人主要為科研機構、高校和大型企業，如重慶大學、中國農業科學院植物保護研究所、江中藥業等。

5.技術發展趨勢

5.1致病機理。

綠僵菌殺蟲劑致病機理概述為：體表附著、體壁穿透、體內定殖及致死階段，不同侵染階段均涉及多種基因的參與。近年來通過基因工程手段對菌株進行遺傳改造，獲得高效工程菌成為研究熱點，CN104357475A公開了金龜子綠僵菌基因與外源類枯草芽孢桿菌蛋白酶Pr1a基因融合構建重組工程菌，該轉基因菌株滅殺效果好、毒力較強；重慶大學基因研究中心完成了殺蝗綠僵菌生物農藥的研制[1]；中科學院上海生命科學研究所研究證明在綠僵菌進化關系上，由專性菌向廣譜菌方向進化，從而適應更多昆蟲寄主[2]。

5.2生產工藝。

綠僵菌殺蟲劑的制備步驟為：菌株培養，制備孢子懸浮液，接種于培養基中發酵培養，得到發酵制品或進一步分離純化得到終產物。綠僵菌的殺蟲作用還同其分泌的毒性次生代謝產物有關，主要為綠僵菌素（destruxin），綠僵菌素作用于昆蟲的血淋巴免疫系統，使之喪失免疫防御能力。綠僵菌素常規分離方法為：1）萃取，萃取劑一般為乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿等；2）層析分離得到綠僵菌素。但常規方法大多繁雜、使用大量溶劑、成本高。鑒于此，目前對綠僵菌素的發酵過程以及分離純化方法進行了改進，如專利文獻CN101016331A提供了高效、環保的分離純化方法，在萃取過程中采用超聲波促進萃取，節省了時間和溶劑用量，減壓層析避免了使用苯等有機溶劑。

5.3與其他殺蟲劑復配。

綠僵菌殺蟲劑在具有諸多化學殺蟲劑無法比擬的優點的同時，也具備著一些瑕疵，如防效緩慢、有效活性成分復雜等。出于擴大防治譜、延緩害蟲抗藥性等目的，目前較多地將其它殺蟲劑與綠僵菌殺蟲劑復配，如CN101438715A、CN101773129A分別公開了將綠僵菌素與噻蟲嗪、苦參堿復配，復配后取得協同增效效果。

5.4劑型研究進展。

綠僵菌殺蟲劑有效成分為生物活體，對外界環境較為敏感，其劑型加工比化學殺蟲劑更為復雜。20世紀80年代，純孢粉生產工藝研制成功，大大方便了產品的運輸與應用，紫外保護劑、增效劑、穩定劑等助劑的添加均提高了綠僵菌殺蟲劑的穩定性。目前綠僵菌殺蟲劑的劑型主要有：原粉劑、粉劑、可濕性粉劑、乳劑、油劑、微膠囊、混合劑、干菌絲及無紡布菌條等劑型[3]。

6.展望

綠僵菌殺蟲劑環保、無污染、無殘留，發展前景廣闊。但由于蟲生真菌自身特性以及現有技術的限制，仍存在一系列問題，如菌種退化嚴重，自然篩選和誘變育種獲得高毒力菌株無法滿足實際需求，原生質體融合技術和基因工程技術將是今后研究的重點，同時還需加強研究引起菌種變異的分子生物學和生物化學基礎以及影響基因表達的因素；此外，產品質量參差不齊，亟待建立起產品質量標準評價體系。

參考文獻：

[1]彭國雄. 殺蝗綠僵菌生物農藥的研制及其應用技術研究[D]， 中國博士學位論文全文數據庫， 2014.

[2]XiaoHu， et al. The trajectory and genomic determinants of fungal pathogen speciation and host adaptation[J]， PNAS， 2014.

[3]王濱. 真菌殺蟲劑劑型的研究與應用（綜述）[J]. 安徽農業大學學報， 2003.

作者簡介：黃紅艷，女，碩士研究生，從事專利信息工作。