抗生素农药.

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1、第八章 抗生素农药与农业可持续发展 (微生物源农药) 一、定义 微生物源农药，也称为农用抗生素，是指由 细菌、真菌和放线菌等产生的可以在较低浓度 下抑制或杀死其他生物的低分子量的次生代谢 产物。 杀虫抗生素：阿维菌素、多杀霉素、杀粉蝶素 杀菌抗生素：灭瘟素、春雷霉素、有效霉素、米 多霉素、井岗霉素 除草抗生素：双丙氨膦、茴香菌素、杀草素 一、杀虫剂 微生物源杀虫剂，是指由微生物代谢产生的杀虫活 性物质，并不包括活体微生物本身。 早1950年，KIDO等就报道了抗霉素A杀虫杀螨作 用；后又相继开发出卟啉霉素又称紫菜霉素、密旋霉 素和稀蔬霉素、杀螨素又称四活霉素，四抗霉素、莫 能霉素、多杀菌素、密

2、尔比菌素和苏力菌素等有实用 价值的杀虫抗生素品种。 20世纪80年代初杀虫抗生素阿维菌素的成功开发， 被认为是微生物源天然产物研究的划时代进展。 我国自报道杀蚜素以来，又相继报道了浏阳霉素、 韶关霉素、南昌霉素及梅岭霉素等。但是与农用抗生 素杀菌剂相比，目前产业化的抗生素杀虫剂并不多， 只有阿维菌素是目前开发最成功的一种抗生素杀虫剂 。 杀蚜素A、韶关霉素A1和A3、南昌霉素A和B、梅 岭霉素、华光霉素、浏阳霉素A、B和C、灭蚊链霉 素、阿维霉素（已登记产品62个，生产企业100多 家，继青霉素以来抗生素科学对人类的又一重大贡献 ，成为九十年代世界农药迅速更新的一个重要品种， 我国有中国农大、

3、浙江德清拜克、浙江海门农药厂、 石家庄化工厂、齐鲁药厂等多家生产）。 1、阿维菌素 英文名称Avermectins，是由日本北里大学和美国 Merck公司首先开发的一类具有杀虫、杀螨、杀线虫活 性的十六元大环内酯化合物，由链霉菌中灰色链霉菌 Streptomyces avermitilis发酵产生。 天然Avermectins中含有8个组分，主要 有4种即A1a、A2a、B1a和B2a，其总含 量80；对应的4个比例较小的同系物 是A1b、A2b、B1b和B2b，其总含量20 。 原药为白色或黄色结晶(含B1a80，B1b 20)，熔点150155，21时溶解 度在水中7.8微克升、丙酮中10

4、0、甲苯 中350、异丙醇70，氯仿25（gL）常温 下不易分解。在25，pH59的溶液中 无分解现象。 (1) 结构 大环内酯双糖化合物 对害虫和螨类以胃毒作用为主，兼有触杀作用，并有微弱的熏 蒸作用，具有有限的植物内吸作用，但它对叶片有很强的渗透作 用，可以跨层运动，从而杀死表皮下的害虫。 靶标是外周神经系统内的GABA受体，促进GABA从神经末梢释 放。GABA与受体的结合增加的结果是使进入细胞的氯离子增加， 细胞膜超极化，消除信号传导，导致神经信号传递的抑制，引起 螨类和昆虫神经麻痹，不活动不取食。 (2) 作用方式与作用机理 1.8%、0.9%、 0.3%阿维菌素乳油： 高效广谱：鳞

5、翅目、双翅目、同翅目、鞘翅目害虫，叶螨、锈 螨：食叶害虫，0.20.4g/亩；鳞翅目，0.60.8g/亩，叶螨,24mg/L 。 杀虫效果慢,持效期长：24天死虫，持效期：虫1015天，螨： 3045天 害虫不易产生抗药性 对天敌相对安全 对作物无药害 (3) 优点与应用 中毒症状：早期症状为瞳孔放大，行动失调，肌肉颤抖，严重 时导致呕吐。 急救治疗：经口：立即引吐并给患者服用吐根糖浆，但勿给昏 迷患者催吐或灌任何东西。抢救时避免给患者使用增强氨基丁 酸活性的药物如巴比妥、丙戊酸等）。 注意事项： 1施药时要有防护措施，戴好口罩等。 2对鱼高毒，应避免污染水源和池塘等。 3对蜜蜂有毒，不要在开

6、花期施用。 4最后一次施药距收获期20天。 (4) 毒性与注意事项 (5) 结构改造： 22与23位双键选择性地还原，开发出依 维菌素 4-OH改变成4-NH2，开发出甲胺基阿维 菌素（LD50，92.6mg/kg） ivermectin 依维菌素是含肮依维菌素B1a、B1b的混合 物，B1a为主，含量80%，B1b660mg/kg，分别对大鼠和 狗进行了3个月的亚急性毒性试验，当分别 给药0.4mg/kg/d和0.5mg/kg/d的剂 量时，无致毒作用，故可口服，也可肌肉注 射。 Emamectin 埃玛菌素 埃玛菌素原药大鼠急性经 口LD50为92.6mg/kg， 经皮LD502150mg

7、/kg ，1%乳油经口 KD506190mg/kg，对 家兔皮肤无刺激性。埃玛 菌素是高效广谱的多效杀 虫素，对拟除虫菊酯、有 机磷农药有抗性的棉铃虫 、小菜蛾有特效，主要杀 虫作用以胃毒为主，也兼 有触杀作用 doramectin 多哇麦汀 多拉菌素 抗寄生虫剂剂 多拉菌素是利用突变生物合成(方法在阿 维菌素-25位上连接环己烷基得到的,即 25-环己烷基阿维菌素1。它被认为是 采用此方法合成的新型阿维菌素族中最优 秀的驱虫药,在英国、巴西、阿根廷、委 内瑞拉和新西兰等国实验,犊牛皮下注射 0.2/即对奥氏奥斯特线虫、肿孔 古柏线虫和胎生网尾线虫有很高的驱虫率 ,对多数幼虫期驱虫率为99.5

8、%,杀皮蝇幼 虫为100%,完全防治毛虱效果可达28以 上,远优于依维菌素。 selamectin 塞拉菌素 预防心丝虫、及防治内寄生虫(钩虫和蛔虫)、外寄生虫(跳蚤、耳疥 癣虫、犬壁虱及皮肤疥癣虫) 2 多杀霉素 spinosad 多杀菌剂是由美国陶氏医药部1982年在美国Bargin岛朗姆酒厂 附近土壤中采集到的土壤放线菌刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)。 具生物农药的安全性和化学合成农药的速效性特点，因其低毒 、低残留、对昆虫天敌安全、自然分解快，获得美国“总统绿色化 学品挑战奖” 。 1982年：礼来公司天然产物研究部门一位正在度假的化学家在加勒比海地区

9、 废弃的甘蔗制甜酒厂附近采集了土壤样品； 1984年：调整昆虫筛选模式，以适应96孔高通量筛选的设计方案，和采用一 种新颖的杀蚊子幼虫剂的生测方法，以提高灵敏度； 1985年 1985年： 83543A 在发酵筛选中脱颖而出，而且随后的深度发酵 确证存在着一个生物活性产品； 1985年：测定了其对鳞翅目害虫的摄食和触杀毒性； 1986年：确认了放线菌中新的属种； 1988年：得到第一个毫克级样品，接着是克数量级的样品和第一次田间试验 ； 1989年：陶氏益农公司成立，开展药效和毒性测试； 1991年：确立预发展计划，慢性毒性、环境归趋、制造放大、全球大田试验 ； 1994年：提交美国环保局；

10、1997年：第一次注册登记； 1999年：在24个国家、100多种作物上进行注册登记； 2003年：在24个国家、超过250种作物上进行注册登记。 (1) 研发历程 属大环内酯类，连结着两个不同的 六元糖，分别为Forosamine糖和鼠 李糖。商业化产品以Spinosyn A和D 为主要活性成分。 (2) 有效成分 spinetoram 多杀菌素的第2代杀虫剂 正在接受安全性评估， 在2008年上市 对昆虫有胃毒和触杀作用，死害虫迅速死亡。通过刺激昆虫 的神经系统，导致非功能性的肌收缩、衰竭，并伴随颤抖和麻 痹 。 作用于昆虫的中枢神经系统，可以持续激活靶标昆虫乙酰胆 碱烟碱型受体，但是其结

11、合位点不同于烟碱和吡虫啉。 可以影响GABA受体，但作用机制尚不清楚。 (3) 杀虫作用机理 (4) 毒性与安全性 对许多益虫和有益生物具有很高的安全性。 对哺乳动物和鸟类低毒 对水生动物只有轻微的中等毒性 哺乳动物的慢性毒性试验表明，多杀菌素无致癌、致畸、致突变 性或神经毒性。 多杀菌素在环境中通过多种途径组合的方式进行降解，主要为 光降解和微生物降解，最终变成碳、氢、氧、氮等自然组份，因而 对环境不会造成污染。 由土壤光解作用降解的半衰期为910天 水光解作用的半衰期则小于1天 叶面光降解的半衰期是1.616天。 在无光照条件下经有氧土壤代谢的半衰期为917天。 安全间隔期：1天 (5)

12、应用 多杀菌素商业化的品种有Tracer(催杀)、Success(菜喜)以及 Conserve和Spin Tor 已在棉花、果蔬、茶叶、烟草、中草药、粮食等作物上广泛应 用，美国自2004年起批准其登记用于蚊虫的防治。 在储物害虫、牲畜寄生虫及其他卫生害虫的防治方面虽然还没 有被批准登记，但已有大量将多杀菌素应用于上述领域的研究报道 。 多杀菌素对小菜蛾2、3、4龄幼虫的LC50分别为0.6915mg/L 、1.6369 mg/L和4.4158 mg/L。 多杀菌素控制抗性棉铃虫：30.24 40.32g/公顷。 对水稻二化螟、稻飞虱、灰翅夜蛾、西花蓟马、樱桃实蝇、 地中海实蝇、南美按实蝇、葱

13、蝇、朱砂叶螨等都有良好的杀虫活性 。 3 橘霉素 milbenycin lepimectin milbemycin oxime 米尔倍霉素由吸水链霉菌（ Streptomyces hygroscopicus）产生的 一组十六元大环内酯类抗生素。溶 于甲醇、已烷，微溶于水。具有杀 虫及驱肠虫活性。临床用作抗寄生 虫药。 moxidectin 莫西菌素同伊维菌素一 样,是一种目前广泛用于 兽医临床的广谱、高效 、新型大环内酯类驱虫 抗生素,是美贝霉素家族 中的一员.由于其独特的 理化性质,在国外,已被广 泛用于治疗奶牛、猪等 动物体内外寄生虫病. 十六元大环内酯类杀虫杀螨抗生素 作用机理与阿维菌素

14、一样 桔霉素类是阿维菌素系列另一派生产品，同属十六元大环内酯类 ，结构十分相似，比AVB少一个双糖基，桔霉素的急性毒性比 AVB低很多，大白鼠经口LD50400mg/kg，作用方式与AVB 雷同，但杀虫谱较窄，主要用于防治螨类害虫，使用剂量0.4- 2g/667m2 4 华光霉素 nikkomycin 华光霉素是具有杀螨、杀真菌活性的农用抗生素，其分子结构属核苷肽类抗 生素，由我国苏州地区土壤样品中分离出的唐德轮枝链霉菌S-9，经发酵产生的 ，与国外报道的由唐德链霉菌发酵产物Nikkomycin为同类物质。 光华霉素原粉(含量为9%)为白色至浅黄色无定形粉末，熔点166-168，溶 于水，在水

15、中溶解度为40%；溶于二甲亚砚、吡啶，微溶于甲醇，不溶于极性小 的有机溶剂。在碱性介质中不稳定，在pH3-5酸性水溶液中较稳定。 因其分子结构与细胞壁中几丁质合成的前体N-乙酰葡萄糖 胺相似，因而对细胞内几丁质合成酶发生竞争性抑制作用，干扰细 胞壁几丁质的合成，抑制了螨类和真菌的生长。 华光霉素可以杀螨及防治多种真菌病害，具有高效、低毒、 低残留的特点，在正常使用剂量下对作物无药害，对天敌安全。 按我国农药毒性分级标准，属低毒杀螨剂。 原药大鼠急性经口LD505000毫克/公斤 大鼠急性经皮LD5010000毫克/公斤 对大鼠蓄积性试验结果表明无明显蓄积作用，在试验条件下 ，无致突变作用。 对

16、兔眼睛结膜有轻度刺激性，对兔皮肤无刺激作用。 allosamidin 几丁质 酶抑制物 Allosamidin是由2分子N-乙酰基-D-氨基阿洛糖和1分子氨基 环戊醇衍生物构成的拟三糖化合物。其中的N-乙酰基-D- 氨基阿洛糖虽然人工合成品早已问世,但作为天然物则属首 次发现 Allosamidin是近几年从放线菌代谢产物中分离得到的最初的几丁质酶抑制物。它对昆虫的几 丁质酶有强烈的抑制活性,通过阻止昆虫幼虫和蛹蜕皮而具杀虫效果 二、微生物源杀菌剂 微生物源杀菌剂是指由细菌、真菌或放线菌等微 生物在发酵过程中产生的具有杀菌活性的代谢产物，即 农用杀菌抗生素。 抗病：井冈霉素（30多家工厂，4000t/y）、抗 霉素120、公主岭霉素、波拉霉素、武夷霉素、中生霉 素、科生霉素、宁南霉素、多抗霉素。 1 灭瘟素-S blasticidin-S 灭瘟素是从灰色产色链霉菌（ Stre