生物农药综述
我国生物农药发展历程及应用展望
生物农药是利用生物活体或生物代谢过程中产生的具有生物活性的物质,或者从生物体中提取的物质制成的制剂[1],具有选择性高、对环境污染小、不易产生抗药性、可利用资源多等特点[2],20世纪80年代以前被广泛用于农林作物病、虫、草、鼠等有害生物的防治。
随着化学工业的迅速发展,化学农药逐渐成为农林有害生物防治的主要手段,其在减少作物损失、保障粮食安全、抑制有害生物大面积发生和蔓延、改善生活环境卫生状况等方面发挥了重要作用。
然而,化学农药的滥用、误用等不当使用行为带来的环境污染、对非靶标生物的杀伤、生物多样性丧失、害虫抗药性增强、农药残留等诸多问题日益凸显。
基于绿色发展的需求,农业部提出《到2020年农药使用量零增长行动方案》,要求到2020年通过提高生物、物理防治覆盖率的绿色防控手段及统防统治等措施,实现化学农药使用总量零增长。
在可持续发展和生态文明建设的背景下,绿水青山就是金山银山的理念已深入人心。
新时期,重提发展生物农药,对实现化学农药使用量零增长、降低化学农药负面影响、改善生态环境都有重要意义。
本文回顾了我国生物农药的发展历史,综述了生物农药的发展现状和发展过程中遇到的问题,探讨了我国生物农药的应用前景,以期对解决生物农药发展中遇到的问题、进一步推动生物农药的发展提供参考。
1生物农药的发展历史1.1生物农药的定义生物农药目前在国际上没有统一的定义。
联合国粮食及农业组织和世界卫生组织将生物农药定义为源于自然界的、可以以类似于常规化学农药的方式配制和应用的、通常用于短期有害生物控制的物质,如微生物、植物源物质、化学信息素[3]。
美国国家环境保护局将生物农药定义为从天然材料(如动物、植物、细菌和某些矿物质等)中提取的农药,包括生物化学农药、微生物农药和转基因植物农药(Plant-Incorporated-Protectants ,PIPs )[4]。
根据2019年8月农业农村部发布的《对十三届全国人大二次会议第6733号建议的答复》的阐释,我国的生物农药包括微生物农药、植物收稿日期:2022-02-24作者简介:袁杨(1993—),女,云南普洱人,硕士,主要研究方向为生态农业。
生物农药概述
学 术 论 坛248科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N农业生产不能离开农药的使用,而传统的化学农药具有诸多的弊病,比如对环境污染极大、易使害虫产生抗药性等。
部分农药为高毒农药,甚至为剧毒农药。
目前,全世界每年约有200万人因使用化学农药而中毒,其中大约有4万人死亡。
而且,长期使用某些化学农药会使害虫产生抗药性,目前有抗药性的害虫已有417种。
随着人类环境保护意识的增强,发达国家政府均陆续公布了禁用或限用化学农药名单并制定了生物农药发展的规划。
因此,生物农药越来越受到关注。
1 生物农药优势生物农药是指利用生物活体或其代谢产物针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂。
生物农药的作用特点是首次治虫菌效果虽然只有50%~60%,但是随着施药次数增加而逐渐提高,这与化学农药正好相反。
目前粮食安全面临严重形势,农药残留超标导致的中毒事故时有发生。
生物农药相比化学农药最大的特点就是能够降解。
在全球减少化学农药的使用,农药开发向高效、低毒、低残留、高生物活性和高选择性方向发展的需求下,寻找经济高效、环境友好的生物农药已成为各国的共同选择。
2 生物农药与化学农药竞争在农业和林业领域,生物农药行业与化学农药行业的竞争格局和相关政策见表1。
从表1中可以看出生物农药在林业、有机农业、绿色农业病虫害防治领域具有绝对优势;在无公害农业方面,低毒高效化学农药仍然具有明显优势;在普通农业方面,化学农药几乎垄断市场。
3 生物农药的登记从行业发展态势看近两年生物农药行业发展迅速,增速是传统化学农药的3倍,且市场需求逐渐增大,加之由于生物农药相对安全低毒,对环境友好,全球对生物农药的登记要求相对化学农药较为宽松,使得审批速度较快,登记费用较少,因此近两年生物农药的登记呈现井喷。
根据A g r o Pages的新闻资源进行的不完全统计,2013年不同国家或地区共批准了93项农药登记,其中生物农药22项,而在2012年生物农药的登记数量仅有9项。
生物农药有哪些特点
生物农药有哪些特点生物农药又称天然农药,生物农药是指利用生物活体(真菌,细菌,昆虫病毒,转基因生物,天敌等)或其代谢产物(信息素,生长素,萘乙酸,2,4-D等)针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂。
生物体农药中,天敌昆虫、捕食螨常为寡食性或专性寄生;昆虫病原真菌、细菌、线虫、病毒、微孢子虫等均是从感病昆虫中分离出来,经人工繁殖再作用于该种昆虫;植物体农药更是有针对性地对某一种特定功能基因进行定向重组或改造的活体植物;生物化学农药的专一性也较强,如昆虫性信息素只对同种昆虫有效。
二、对环境安全,对哺乳动物及非靶标生物相对安全。
生物农药均是天然存在的活体生物或化合物,在环境中会自然代谢,参与能量与物质循环,不易产生残留,引起生物富集现象。
生物体农药均是活体生物,因其多具有很强的专一性而对哺乳动物较为安全。
三、作用方式特异。
生物农药可通过捕食、寄生、拮抗等起到控制靶标害物的作用。
信息素类生物化学农药主要通过引诱、忌避、聚集等起作用。
蛋白或糖激发子等生物农药,可通过诱导寄主植物产生抗性而避免或减弱有害生物的影响。
植物源杀虫剂除具有与有机合成杀虫剂相同的作用方式(触杀、胃毒、熏蒸)外,还表现出拒食、抑制生长发育、忌避、忌产卵、麻醉、抑制种群形成等特异的作用方式,且往往同一种农药具有多种作用方式。
四、作用机理不同于常规农药。
传统的杀虫剂大多是神经毒剂,而生物农药,尤其是生物化学农药的作用机理较复杂。
如印楝素对昆虫具有强烈的拒食、胃毒、触杀以及抑制生长发育活性,其作用机理主要是干扰昆虫的化感系统而影响其行为;扰乱昆虫内分泌系统而影响其生长发育;由综合性、系统性效应而引致昆虫周身性、系统性生理病变等。
五、多种成分协同作用而致害虫难以产生抗药性。
长期大量使用化学农药会使害虫产生抗药性。
生物农药,尤其是植物源生物化学农药往往是多成分起作用,且这些次生代谢物是在植物与昆虫的协同进化中产生的,是自然界长期选择的结果,故昆虫不易对其产生抗性。
农药的微生物降解综述
农药的微生物降解综述一、本文概述农药在农业生产中扮演着重要的角色,对于防治病虫害、提高农作物产量和质量具有不可替代的作用。
然而,农药的广泛使用也带来了严重的环境污染问题。
农药在环境中的残留不仅影响土壤和水质,还会对生态系统和人类健康造成潜在威胁。
因此,研究和开发有效的农药降解技术成为了环境科学领域的重要课题。
本文旨在对农药的微生物降解技术进行综述,探讨其原理、影响因素、研究现状和发展趋势,以期为农药残留治理和环境保护提供理论支持和实践指导。
本文将介绍农药微生物降解的基本原理,包括微生物降解的类型、降解过程中的关键酶和降解途径等。
分析影响农药微生物降解的主要因素,如微生物种类、环境因素和农药性质等。
接着,综述国内外在农药微生物降解领域的研究现状,包括降解效果、降解机制和实际应用等方面的成果。
展望农药微生物降解技术的发展趋势,探讨未来可能的研究方向和应用前景。
通过本文的综述,旨在为读者提供一个全面、深入的农药微生物降解技术概览,为农药残留治理和环境保护提供有益参考。
也期望能够激发更多学者和研究人员关注农药微生物降解领域,共同推动该技术的创新和发展。
二、农药微生物降解的基本原理农药微生物降解的基本原理主要涉及生物催化过程,这一过程由特定的微生物群体通过酶的作用,将农药分子分解为较小、无害或低毒的化合物。
这一生物过程包括酶与农药分子的相互作用,导致农药分子结构的改变,最终转化为二氧化碳、水和其他简单的无机物。
在农药微生物降解过程中,关键的步骤是农药分子与微生物酶之间的识别与结合。
微生物通过分泌特定的酶,如水解酶、氧化还原酶和裂解酶等,这些酶能够攻击农药分子的特定化学键,导致其结构破坏。
例如,某些水解酶能够水解农药中的酯键或酰胺键,而氧化还原酶则能够氧化或还原农药分子中的特定官能团。
微生物降解农药的能力与其遗传特性密切相关。
微生物通过基因编码产生特定的降解酶,这些酶对农药分子具有高度的特异性和催化活性。
随着环境适应性的演化,一些微生物能够产生多种降解酶,以适应不同种类农药的降解需求。
生物农药的开发
生物农药的开发随着全球人口的增加和环境问题的严重性日益突出,农业领域对于高效、环保的农药需求也越来越迫切。
传统的化学合成农药存在一系列的问题,如毒性大、残留污染等,对生态环境产生潜在威胁。
因此,生物农药作为一种替代产品逐渐受到人们的关注和重视。
本文将对生物农药开发的原理、优势和前景进行探讨。
一、生物农药的原理生物农药是利用生物体或其代谢物对有害生物进行防治的农药。
其主要原理是通过生物体所具备的生理、生化及生态机制对害虫、病菌等进行干扰、阻断或消灭,以达到农作物保护的目的。
生物农药可以来源于微生物、植物提取物或昆虫等生物体,如病毒、细菌、真菌、植物提取物和昆虫等。
二、生物农药的优势1.低毒性:相比化学农药,生物农药对人畜的毒害作用较小,对环境污染也较少。
生物农药可以被迅速分解并转化成无害物质,减少了对生态系统的影响。
2.高效性:生物农药针对特定的害虫或病原体具有较高的选择性,其杀虫、杀菌的效果较好,可以降低农作物遭受害虫和病菌侵害的风险。
3.可持续性:生物农药采用生物体或其代谢物作为活性物质,具有天然供给和可再生的特点,有助于实现农业的可持续发展。
三、生物农药的研发进展目前,生物农药的研发已经取得了一定的进展。
在微生物领域,通过基因工程技术改造微生物的代谢途径,使其产生具有杀虫、杀菌等活性的化合物。
例如,利用生物农药工程改造了一种昆虫特殊细胞内共生菌,成功产生了一种高效的杀虫剂。
在植物提取物领域,研究人员通过筛选和鉴定植物提取物中的有效成分,开发了一系列具有杀菌、杀虫等功能的生物农药。
此外,还有一些基于昆虫的生物农药也相继问世。
四、生物农药的应用前景随着人们环保意识的增强和对食品安全的高度关注,生物农药在农业领域的应用前景广阔。
生物农药以其低毒性、高效性和可持续性等优势,成为农业发展的重要方向。
未来,我们有理由相信,生物农药将会得到更广泛的应用,并为农业的绿色发展做出更大的贡献。
总结:生物农药的开发是为了满足农业领域对绿色环保农药的需求。
我国微生物农药的研发与应用研究进展
我国农作物种植面积广阔,种植作物种类多样,在农业生产中,农作物常常受到多种病虫草害的危害。
化学农药因其适用范围广、作用效果迅速、使用方便等被广泛用于防治各类病虫草害,但使用化学农药也容易造成人畜中毒、杀害有益生物等,同时由于化学农药的滥用使得部分害虫、致病菌和杂草的抗药性增强,导致防治难度加大。
相比于化学农药,以真菌、细菌和病毒等生物活体或其代谢产物为主要成分的生物农药对生物和环境更加友好,自20世纪80年代以来,生物农药迅速发展,行业市场规模逐步扩大。
生物农药可分为微生物农药、植物源农药和生物化学农药等,经农业农村部农药检定所查询,截至2022年12月31日,我国在有效登记状态的农药登记产品为45172个,其中生物农药产品2159个 (未包括农用抗生素和天敌),占全部农药总数的4.78%,占比非常低。
在生物农药中,微生物农药是研究热点之一。
在《农药登记资料要求》中规定,微生物农药是指以天然的或经基因修饰的细菌、真菌和病毒等微生物活体为有效成分的农药,按用途可分为微生物杀虫剂、微生物杀菌剂和微生物除草剂等。
该类农药具有有效成分来源广泛、选择性强、对人畜毒性低等优点。
经农业农村部农药检定所查询,截至2016年12月31日,我国已登记微生物农药有效成分42个,到2022年12月31日,已达56种,可见微生物农药呈逐年增长趋势。
我国的微生物农药发展已经进入了一个相对快速发展的阶段,生防微生物不断增多,各种新型微生物农药也不断涌现。
已有研究对微生物农药常见剂型种类及特点、产品质量、安全性评价和使用技术相关标准、助剂研发、管理现状、产业发展等方面进行了详尽的阐述,但尚缺乏典型微生物农药在防治重大病虫害方面应用情况的综述报道。
鉴于此,本文梳理了我国近几年一些原创的、新型的微生物杀虫剂、杀菌剂和除草剂在生防菌株筛选、产品创制与应用等方面的研究进展,并对微生物农药发展提出建议和展望,旨在为行业相关单位和人员提供参考。
细菌类生物农药
Diptera (mosquito and black flies)
Coleoptera-
and
Lepidoptera-
specific
20
回顾
• 微生物农药的概念 • 按照功能作用分类 • 按有效成分分类,各代表种 • 微生物农药的特点 • 细菌性农药:苏云金芽孢杆菌
整理课件
21
杀虫晶体蛋白的杀虫机理 一般认为杀虫晶体蛋白杀死昆虫的机理为:
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补充1: Restriction fragment length polymorphism
该技术由Grodzicker等于1974年创立。特定生物类型的基因组
DNA经某一种限制性内切酶完全酶解后,会产生分子量不同的同
源等位片段,或称限制性等位片段。RFLP标记技术的基本原理
就是通过电泳的方法分离和检测这些片段。凡是可以引起酶解位
引物,扩增后,用限制酶消化,根据酶切片段的长度差异即可鉴定
cryIIA,cryIIB基因,
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1993,Brousseau和Bourque 在总结前人基础上创建了RAPD方法, 1996年, Kou分别建立了PCR-RFLP和复合引物的鉴定 方法。 1997年,宋福平也通过此方法进行了一些研究工作; 截止2001年5月,全世界已经发现200多种杀虫晶体蛋白基因
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苏云金杆菌其他杀虫蛋白 迄今,苏云金芽胞杆菌已发现有十几种生物活性成分 ,如辅
助蛋白可以有利于提高晶体蛋白的杀虫活性。 如双效菌素(zwitternicinA)除具有增效苏云金芽胞杆菌的杀
虫活性外,还具有抑制疫霉和腐霉的生长作用,可用于防治植物病 原菌病害的目的
存在于苏云金芽胞杆菌细胞内的自身诱导物抑制蛋白 (autoinducerinhibitor )可以抑制植物病原菌细胞间信息传递的 关键分子 ,达到降低病原菌毒素基因表达的水平,避免植物致病 的产生
生物农药的研究进展及产业现状
目录前言 (2)1生物农药概述 (3)1.1 生物农药的概念 (3)1.2 生物农药的分类 (3)1.3 生物农药的特点 (3)1.4 常用的生物农药品种 (4)2 生物农药的研究进展 (7)2.1 微生物杀虫剂 (8)2.1.1 细菌杀虫剂 (8)2.1.2 真菌杀虫剂 (9)2.1.3 昆虫病毒杀虫剂 (9)2.2 微生物杀菌剂 (10)2.3 微生物除草剂 (11)3 我国生物农药登记管理要求及新政策 (12)3.1 我国生物农药登记管理要求 (12)3.2 我国生物农药登记新政策 (13)4 我国生物农药产业现状 (15)4.1 生产工艺落后,技术力量不足 (15)4.2 农药品种稳定性差,防治效果缓慢 (15)4.3 生物农药宣传推广力度不足,新型化学农药对生物农药市场的冲击加大 (16)4.4 生物农药企业向生物产业企业转变加快 (16)4.5 非生物农药企业和投资公司进入生物农药行业的步伐加速 (16)5 生物农药产业发展趋势 (17)5.1国内外庞大市场对生物农药的需求越来越大 (17)5.2 生物农药发展对发酵工程技术的要求越来越高 (17)5.3 技术产品创新和资源整合越来越受到重视 (18)6 我国生物农药发展对策 (18)6.1 制定生物农药中长期规划和相应的优惠政策,促进生物农药产业稳步发展 (18)6.2 突出自身产品特点准确定位生物农药目标市场 (19)6.3 提高产品创新和核心技术竞争力,走技术营销之路 (19)6.4 利用产品成本优势积极开拓国际市场 (19)6.5 整合国内技术和市场资源,组建具有较强竞争力的大型股份制生物农药企业 (20)总结 (20)2014.3.12前言2014年3月两会期间,环保成为市场焦点议题,3月8日环保部副部长吴晓青表示,土壤环境保护法已列入本届全国人大的立法计划,并将在提高环境违法成本等问题上取得突破。
农药作为重污染行业,对土壤和环境影响较大,去年环保部启动草甘膦企业核查,首批核查名单或将于3月份出台。
生物农药的发展现状与趋势分析
3.政策支持
随着国家对环保和农业可持续发展的重视,政策将进一步支持生物农药产业 的发展。未来,政府将加大投入力度,加强科技创新、产业化发展、市场监管等 方面的政策支持,推动生物农药产业的健康发展。此外,国际社会也将加强合作, 制定更加严格的农药残留标准和法规,促进全球生物农药市场的健康发展。
2.产业现状
当前,全球生物农药产业呈现出集中化和多元化并存的局面。一方面,由于 生物农药的生产技术要求较高,大型企业占据主导地位,一些小型企业只能通过 合作或者被兼并的方式生存。另一方面,由于生物农药的种类较多,每种产品都 有自身的特点和应用领域,因此市场上存在着众多有特色的生物农药企业。
3.政策法规
生物农药的发展现状与趋势分析
目录
01 一、生物农药的发展 背景
03
三、生物农药的发展 趋势
02
二、生物农药的发展 现状
04 四、结论
随着人们对环境保护和食品安全问题的日益,生物农药逐渐成为了农药行业 的热点领域。生物农药是指利用生物资源、微生物及其产物制成的农药,具有环 保、安全、高效的优点,是未来农药发展的重要方向。本次演示将对生物农药的 发展现状和趋势进行分析。
三、生物农药的发展趋势
1.技术创新
未来,生物农药产业将不断进行技术创新,提高产品的质量和效果。例如, 通过基因工程技术改良微生物菌种,提高其抗逆性和产生次生代谢产物的效率; 利用微生物共存和竞争关系构建微生物群落,实现多种病虫害的协同防治;将生 物农药与纳米技术、物联网等先进技术相结合,实现智能化施药和精准农业等。
生物农药的制备与提取工艺研究
生物农药的制备与提取工艺研究生物农药是一种利用生物体或其代谢产物作为活性成分的农药,具有环境友好、安全高效等特点,被广泛应用于农业生产中。
本文将介绍生物农药的制备与提取工艺研究。
生物农药的制备主要包括菌剂、病毒剂和昆虫剂等。
菌剂是利用微生物菌种制备的农药,常见的有杀虫菌剂、杀菌菌剂和调节剂等。
制备菌剂的关键是选取合适的菌种,并进行培养和发酵。
首先,根据目标害虫或病原菌的特性,选择具有杀虫或杀菌能力的菌种。
然后,通过合适的培养基和培养条件,培养出大量的菌体。
最后,通过离心、干燥等工艺,制备成菌剂。
制备病毒剂和昆虫剂的过程类似,只是菌种的选择和培养条件有所不同。
生物农药的提取工艺研究是将生物体或其代谢产物中的有效成分提取出来,以制备农药。
常见的提取方法包括溶剂提取、水提取和超声波提取等。
溶剂提取是利用有机溶剂将生物体中的活性成分溶解出来。
首先,将生物体研磨成粉末,并与有机溶剂混合。
然后,通过搅拌、超声波处理等方法,将活性成分溶解到有机溶剂中。
最后,通过蒸发、减压等工艺,得到纯净的提取物。
水提取是利用水将生物体中的活性成分提取出来。
与溶剂提取类似,首先将生物体研磨成粉末,并与水混合。
然后,通过搅拌、加热等方法,将活性成分溶解到水中。
最后,通过过滤、浓缩等工艺,得到纯净的提取物。
超声波提取是利用超声波的机械作用和热效应,将生物体中的活性成分提取出来。
通过超声波的振动和剪切作用,破坏生物体的细胞结构,使活性成分释放出来。
同时,超声波的热效应也有助于提高提取效率。
生物农药的制备与提取工艺研究对于农业生产具有重要意义。
通过合适的制备方法,可以提高生物农药的活性成分含量和生物活性,提高农药的效果。
同时,合理的提取工艺可以提高生物农药的提取效率和纯度,降低生产成本。
因此,加强生物农药的制备与提取工艺研究,对于推动农业可持续发展和保护环境具有重要意义。
总之,生物农药的制备与提取工艺研究是农业生产中的重要环节。
通过合适的制备方法和提取工艺,可以提高生物农药的效果和纯度,推动农业可持续发展。
生物农药与传统农药的比较研究
生物农药与传统农药的比较研究随着人口的不断增长和城市化进程的不断加快,农业生产方式和农业机械化水平不断提高,农药的重要性也日益凸显。
农药的主要作用是使作物免受病虫害侵扰,保障农民的经济利益,同时维护着人类的饮食安全。
然而,过度使用传统农药已经导致环境的严重污染,对人类健康也造成了不小的威胁。
为了减少对生态环境的破坏,研究开发新型、低毒、高效的生物农药已经成为一个迫切需求。
一、传统农药的危害传统农药是指化学合成的农药,其危害主要包括以下几个方面:1.环境污染农用化学品的使用对环境的污染十分明显。
化肥和农药的残留会在土壤中潜伏很长时间,导致土壤肥力的下降、影响生物多样性、恶化生态环境,同时也从食物链的底层逐渐转移到食物链的中高层,对生态系统和人类健康造成危害。
2.健康危害传统农药会进入人体内,对人体健康造成危害。
如有机磷类农药会影响人体的神经系统,长期暴露在这些化学物质环境下的农民往往会引发头昏、头痛、恶心等不适感觉。
同时,有机磷类农药还会影响肝和肾的功能,导致中毒或者肝肾损害。
另外,某些农药还可能导致致癌的风险。
二、生物农药的定义生物农药指的是利用具有杀虫、杀菌、杀真菌等作用的生物制剂,包括微生物农药、植物提取物农药和生物源性农药。
三、生物农药的优点相比于传统农药,生物农药拥有以下优点:1.低毒、高效生物农药的毒性远远低于传统化学农药,对环境和人体健康的危害也减小了很多。
而且大多数生物农药都具有长效高效的特点,相对于传统农药具有更好的稳定性。
2.对环境友好生物农药不会对土壤、水源和生态系统造成严重的污染,甚至有些生物农药还拥有调节土壤微生物种群结构、促进植物生长的作用。
3.提高土壤质量使用生物农药可以提高土壤肥力、提高植物的抗病性和适应性,同时降低农作物的病虫害发生率和死亡率,从而大大提高农作物的产量和质量。
四、生物农药的不足虽然生物农药在理论上拥有许多优点,但是在实际应用中也存在一些问题:1.存储难度大由于生物农药的制备方法和使用方法相对比较复杂,因此他们的存储难度也比传统农药要大。
生物化学农药定义-概述说明以及解释
生物化学农药定义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容:生物化学农药是一类使用生物化学方法制备的农药,它以生物活性物质为主要成分,通过干扰害虫、杂草等农业害物的正常生理或生化过程,从而达到防治害虫和杂草的目的。
相比传统的化学农药,生物化学农药更加安全环保,并且对于生物多样性影响较小。
生物化学农药的研发和应用已成为当前农业领域的热点和难点之一。
它继承了化学农药的优点,如高效、快速、低成本等,同时克服了化学农药的缺点,如环境污染、残留物等问题。
因此,生物化学农药在现代农业中具有广阔的应用前景。
本文将对生物化学农药的定义、分类以及作用机制进行探讨。
通过对生物化学农药的详细介绍,我们可以更好地了解其在农业生产中的作用和意义。
此外,本文还将对生物化学农药的优势、应用前景以及对环境和人类的影响进行分析和讨论,以期为农业发展提供有益的参考和启示。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的结构进行简要介绍和解释。
可以按照以下方式进行描述:文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分:在引言部分,我们将对生物化学农药进行概述,简要介绍生物化学农药的定义和相关背景知识。
通过引言,读者可以对本文的主要内容有一个基本的了解。
正文部分:在正文部分,我们将详细探讨生物化学农药的定义、分类和作用机制。
首先,我们将给出生物化学农药的明确定义,包括其特点和应用范围。
随后,我们将介绍不同类型的生物化学农药,如杀虫剂、杀菌剂和除草剂等,并对其作用方式和应用实例进行详细解析。
通过对生物化学农药的分类和作用机制的探讨,读者可以更加深入了解其在农业生产中的作用和应用。
结论部分:在结论部分,我们将总结生物化学农药的优势,并展望其未来的应用前景。
同时,我们还将探讨生物化学农药对环境和人类的影响,以及可持续农业发展的重要性。
通过结论部分,读者可以对生物化学农药所带来的益处和问题有一个全面的了解。
通过以上的文章结构,我们将全面而有条理地讲述生物化学农药的定义、分类、作用机制、优势、应用前景以及对环境和人类的影响,为读者提供一个全面而丰富的知识体系。
生物药学论文综述(2)
生物药学论文综述(2)生物药学论文篇3浅谈生物制药技术摘要:现代生物制药技术是一项与制药产业结合极为密切的高新技术,不断为医药行业提供新产品、新剂型,为制药界开创一条崭新之路,正在改变生物制药业的面貌,为解决人类医药难题提供最有希望的途径。
文章分析了几项生物制药技术,并对生物制药的展望进行了分析。
关键词:生物制药技术一、生物制药技术简介1。
基因工程技术:激素和许多活性因子是调节人体生理代谢与机能的重要物质,其活性强,临床疗效明显,但这些物质自然界甚为稀少,从人体及动物中提取难度大,来源有限,无法满足临床需要,而现代生物制药技术却为临床提供了这类廉价、高效的药品。
胰岛素是治疗糖尿病的激素类药物,一般从动物中提取,其资源缺乏,价格昂贵,利用基因工程手段将人或动物胰岛素合成基因分离后移植到微生物细胞中,并实现基因表达,这样用基因工程手段得到基因重组微生物被称为基因工程菌,利用基因工程菌在200L发酵灌中产生10克胰岛素相当于450千克胰脏中提取的产量。
人生长激素(简称HGH)是脑下垂体前叶分泌的由191种氨基酸组成蛋白质类激素,分子量为22000D。
以前,人生长激素只能从人脑垂体前叶中分离纯化,应用深受限制,而目前利用基因工程技术动物细胞工艺可得到,并且与人生长激素相同,临床用于治疗垂体前叶HGH分泌障碍引起的侏儒症,促进烧伤及骨折等创伤性组织的恢复,也用于改善老年性肾萎缩的症状及治疗胃溃疡。
2. 酶及细胞固定化技术:微生物转化及酶催化工艺早已在制药工业中广泛应用。
酶与固定化技术结合弥补酶的不足,在制药界取得显著发展,如用大肠杆菌酞化酶生产6一APA、犁头霉素生产氢化可的松、乳酸菌转化蔗糖制备右旋糖醉等。
原西德BeohringerNannhein公司在青霉素酞化酶固定化方面取得了很大的进展,他们用聚丙酞胺凝胶包埋法制成微型小球状固定化酶已投人生产,其表面活性为100一150U/g,1kg固定化酶可生产500kg6一APA,能连续反应300次,他们用第二代工程菌的固定化酶转化率达到85%一90%,反应次数达900次,有人用固定化后活力可维持100天以上,固定化细胞、特别微生物细胞在抗生素、激素、氨基酸等药物的合成中得到广泛的研究和应用。
生物农药安全性评价
生物农药安全性评价摘要:生物农药的应用已经达到了一定水平,对它的安全性有必要了解。
本论文综述了生物农药的定义与范畴,讨论了生物农药的安全性。
生物农药并不是绝对安全的,它存在着各种潜在的或实际的危险。
由于生物农药本身的不足,它还难以取代化学农药。
关键词:农药;生物农药;安全性一、生物农药的定义和范畴生物农药,又称生物制剂,是指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治的一类农药制剂,或者是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂。
按照防治对象可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、杀鼠剂、植物生长调节剂等。
就其利用对象而言,生物农药一般分为直接利用生物活体和利用源于生物的生理活性物质两大类,即动物体农药和生物化学农药,前者包括细菌、真菌、线虫、病毒及拮抗微生物等,后者包括农用抗生素、植物生长调节剂、性信息素、摄食抑制剂、保幼激素和源于植物的生理活性物质等。
在我国农业生产实际应用中,生物农药一般主要泛指可以进行大规模工业化生产的微生物源农药。
但,在国内外目前尚无一个被各方均认同的统一概念。
专家学者、政府的农药管理法规和农业生产技术人员之间尚存在一些认识上的差异[1]。
二、生物农药的应用情况生物农药由于无毒,不污染环境以及病虫害不易产生抗药性等优点,被人们称之为绿色农药,被人们广泛应用。
近年来,我国生物农药市场需求量不断增加,产业发展速度较快。
目前,中国各类生物农药的总需求量大约在14.5万吨,总销售量约为8亿一ro亿元。
其中Bt杀虫剂只占市场份额的2%,棉铃虫病毒杀虫剂占0.2%,农用抗生素占9%,植物源农药占0.5%[2]。
三、生物农药的安全风险生物农药的危害产要表现在对农业生态的破坏。
而农业生态安全是指维护生态系统的相对动态平衡及物质、能量的良性循环以人类的健康为最终目标,农业生态系统能够保持持续生产力,不对环境造成破坏和污染,并能生产出健康农业产品的一种状态和水平条件。
安全是主体存在的一种不受威胁、没有危险的状态[1]。
生物农药的研究进展及应用案例
生物农药的研究进展及应用案例随着人口的不断增长和城市化的加速,粮食和食品安全问题愈加受到人们的关注。
传统的化学农药因存在残留、污染环境、抗药性等问题,逐渐被人们所担忧。
生物农药正成为一种新型的绿色化农药,其应用范围和效果也得到了不断的拓展和验证。
一、生物农药的研究进展1. 生物防治理论研究:生物防治是生物农药的主要应用领域之一,其理论研究一直是生物农药研究的重点之一。
生物防治技术通过增加有益微生物和天敌昆虫等方法,发挥它们在生态系统中的调节作用,以达到控制病虫害的目的。
近年来,生物防治理论研究从生态系统水平逐渐拓展到分子水平、基因水平等更深层次方面。
2. 生物农药菌种研究:生物农药的研究发展与不断推广离不开优秀的菌种研究。
生物农药菌种研究主要包括菌种的筛选、不同菌种间的配对、现有优良菌种的使用效果评估等。
与传统的化学农药不同,生物农药微生物菌种其生长繁殖受环境和土壤状态、外部因素等影响变幻莫测,因此需要通过有效的方法控制菌种的质量和数量。
3. 生物农药生产技术研究:生物农药生产技术的研究是人们广泛推广生物农药的前提。
生产技术的提高能够大幅度降低生物农药的生产成本,同时也能保证生物农药的优良品质。
生物农药生产技术研究的重点在于发展生物发酵工艺和改进生物转化技术。
二、生物农药的应用案例1. 工业防腐剂:传统的化学防腐剂在使用过程中容易对环境造成污染,因此人们开始广泛应用生物防腐剂。
据有关部门的调查,利用生物防腐剂去除传统化学防腐剂可以将环境污染降低98%以上。
2. 蔬菜农药:在蔬菜种植中,生物农药已经成为相当可靠的农药选择。
通过生物防治技术,可以大幅度减少化学农药对蒜苗、菠菜、茄子等蔬菜品种的对植株的伤害。
除此之外,生物防治技术可以帮助转基因食品的避免污染,并能保障蔬菜的口感和营养成分。
3. 水果防食剂:在水果的生产过程中,生物防治技术已经得到广泛的应用。
通过选择优质的生物农药,在保证水果质量的同时大幅度降低病虫害的发生率。
国内外生物农药发展现状与趋势
国内外生物农药发展现状与趋势随着人们对食品安全和环境保护意识的提高,生物农药受到了越来越多的关注和重视。
生物农药是利用微生物、昆虫、植物等生物体及其代谢产物对农作物病虫害进行防治的一种农药。
相对于化学农药,生物农药具有无毒性、无残留、环境友好等优点,因此被认为是未来农药发展的重要方向。
目前,国内外生物农药发展大致呈现以下几个方面的现状和趋势。
首先,生物农药市场呈现快速增长的态势。
据统计,全球生物农药市场在2024年已超过了100亿美元,预计到2025年将达到约150亿美元。
尤其是在中国,生物农药市场规模逐年增长,已成为全球最大的生物农药市场之一、这一趋势的主要原因是由于对食品安全和环境污染的担忧,人们对无毒、无害农产品的需求不断增加。
其次,生物农药技术在不断创新和发展。
目前,生物农药的主要种类包括微生物农药、植物提取物农药和昆虫诱杀剂等。
随着对生物农药研究的深入,越来越多的新型生物农药产品不断涌现。
比如,基因工程技术的应用使得生物农药的可选择性和防病效果提高,利用转基因技术提取的抗虫、抗病基因可用于生物农药的开发,具有广阔的应用前景。
第三,国内外生物农药产业不断完善。
生物农药的生产和应用需要配套的技术和设备支持。
近年来,国内外生物农药产业逐渐形成了完善的产业链。
从研发、生产到销售,国内外企业都在不断加大对生物农药产业的投入和布局。
同时,政府也出台了一系列扶持政策,鼓励和支持生物农药产业的发展。
最后,国内外生物农药市场竞争加剧。
虽然生物农药市场前景广阔,但由于技术门槛相对较低,市场参与者众多,竞争激烈。
生物农药企业需要不断提升产品的品质和效果,加强对产品的宣传和推广,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
总之,随着人们对食品安全和环境保护要求的提高,生物农药市场呈现出快速增长的态势。
新兴的生物农药技术和完善的产业链也为生物农药的发展提供了良好的环境和机遇。
然而,生物农药市场的竞争激烈程度也在逐渐加剧,需要生物农药企业在技术研发、产品宣传等方面不断创新和提升,才能取得市场的竞争优势。
【精品】综述:生物农药在现代农业中的应用
生物农药在现代农业中的应用摘要:综述了我国生物农药研发概况,介绍了生物农药的概念,重点阐述了生物农药的分类及应用,分析了生物农药的发展方向及其应用现状,并对我国生物农药的发展前景进行了展望。
关键词:生物农药;现代农业;应用;前景TheapplicationofBiologicalpesticidesinmodernagricultureAbstract:Theresearchanddevelopmentof biological pesticidesinChinawerereviewed.Co nceptandcategoriesof biological pesticideswereintroducedrespectivelyand itsdevelopmentdirectionwasanalyzed.Analysisofthebiologicalpesticidede velopingdirectionandapplicationsituation..ThenthedevelopmentprospectsofChinese biological pesticideswasputforward .Keywords:biological pesticides;modernagriculture;application;prospects生物农药主要是指以植物、动物、微生物等产生的具有农用生物活性的次生代谢产物开发的农药,是用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物,并可以制成商品上市流通的生物源制剂,包括细菌、病毒、真菌、线虫、植物生长调节剂和抗病虫草害的转基因植物等。
生物农药具有选择性强、对人畜环境安全、原料来源广泛且不易产生耐药性等优点【1】,已成为全球农药发展的新趋势。
特别是近代分子生物学技术、基因工程等逐步渗入到生物农药生产中之后,各国对生物农药的发展更加重视,在今后相当长一段时间内,生物农药将成为今后农药发展的一个重要方向。
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生物农药工业研究综述摘要生物农药的研究与利用在农业病虫害防控体系中占有重要地位,进入21世纪后,更备受世界各国关注。
随着绿色植保战略的推进与实施,生物农药研发成为我国生物产业、农业科研与应用的热点,被列为国家中长期科技发展规划的重大研究领域与方向。
本文介绍了生物农药产业的背景、发展,生物农药特征产物苏云金芽孢杆菌的生产工艺及生产条件优化,以及生物农药产业的展望。
关键词:生物农药,苏云金芽孢杆菌,生产工艺,研究进展1 生物农药产业研究背景与进展1.1生物农药的研究背景1.1.1 当前人类社会发展面临的生态环境和食品安全等问题二十一世纪人类面临诸多困境—人口、食物、环境、资源,其中作为人类赖以生存的环境是所有困境中的困境,而造成这一困境的最重要、最直接的根源是化学污染。
化学污染最重要、最直接的根源是农药、化肥的不断追加和非理性施用,给生态环境造成的污染和破坏与日俱增(谢联辉,2003)。
今天人类不得不自我反省,重新认识人与自然的关系、人类生存与发展的问题。
1.1.2化学农药开发的难度不断加大随着发展中国家经济、技术水平的进步和社会对环境保护的日益重视,除少量化学杀菌剂和除草剂还有较大发展空间外,化学杀虫剂的全球用量将逐步下降。
随着人类对环境的要求越来越高,各国政府对新化学农投放的管理的要求也越来越严格,使化学农药开发的难度越来越大,开发费用越来越昂贵,成功率越来越低。
与此相比,生物农药的开发费用相对要低得多。
生物农药源于自然,一般而言,其与环境相容性高,对人畜比较安全,再加之微生物来源更广,人们对生物农药的开发热情越来越高。
1.1.3生物农药产业发展研究较为薄弱,有待加强生物农药研究应用于农业生产已有半个多世纪的历史,但由于种种原因,发展一直较为缓慢。
生物农药产业发展研究是一项战略性、综合性、前沿性的研究。
研究的内容既涉及农药学、生物技术学、植保学、农业生态学、化学、农产品质量安全等自然科学问题,又与产业经济学、政府经济学、环境资源经济学、战略学、农业推广学、伦理学等宏观经济、社会科学相关联。
1.2生物农药产业国内外研究进展从国外情况看,世界生物农药公司多为中、小型公司。
极少跨国植保公司拥有一专门从事生物农药生产经营的分公司(或分部)。
尽管许多跨国植保公司对生物农药感兴趣,但许多公司对生物农药研发的投放亦远逊于化学农药的投入。
从国内情况看,研究者侧重于生物农药的资源发现、基础性科学研究、不仅对生物农药的产业化研究较少,对产业化发展研究也仅从定性角度,泛泛谈一些宏观方面如体制、投放、市场等问题,深入进行定量研究、系统研究的较少。
有关生物农药的资源发现、微生物源的新菌株选择、作用机制、活性分析、毒力评价、分子生物学等基础性研究文章较多,但从产业政策、市场体系、社会层面、法律法规等宏观层面及企业的产品开发、资本运作、市场运作、队伍建设等微观层面为研究对象的文献较少。
生物农药的发展远远落后于社会发展与环境保护的要求,生物农药产业发展有待加强。
2生物农药的概念及种类生物农药是指用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物, 并制成商品的生物源制剂, 包括细菌、真菌、病毒、线虫、植物、昆虫天敌、农用抗生素、植物生长调剂剂和抗病虫草害的转基因植物等。
生物农药的分类因分类依据的不同而异, 按照来源把生物农药来源分为生物体农药和生物化学农药两类, 其中生物体农药又分为动物体农药、植物体农药、微生物体农药, 生物化学农药又分为植物源生物化学农药、动物源生物化学农药、微生物源生物化学农药等。
2.1 生物体农药2.1.1 动物体农药这类生物农药主要是天敌昆虫。
对天敌生物农药的开发, 目前国外已形成了一定规模化的产品,世界上规模较大的天敌昆虫公司已有80 多家, 仅北美已经商品化生产的天敌昆虫就多达130 多种,主要有赤眼蜂、丽蚜小蜂、草蛉、瓢虫、螳螂、花蝽、捕食性螨等, 广泛应用于果园、大田、温室等。
动物体农药还包括“改造”的天敌昆虫。
利用基因工程的方法,将对杀虫剂的抗性基因转到天敌中,使其产生抗药性,提高田间竞争力。
2.1.2 植物体农药指具有防治农业有害生物功能的活体植物。
目前,仅转基因抗有害生物或抗除草剂的作物可称为植物体农药。
对转基因植物的研究开始于上世纪80 年代,并逐渐升温, 1996 年美国推出具有抗虫性的苏云金杆菌( Bacilus thuringiensis, B.t.) 转基因玉米,随后各国通过转基因分别研制出的抗虫大豆、抗虫棉花(棉铃虫、红铃虫)、抗虫马铃薯(甲虫)、抗病毒的西葫芦、抗除草剂的玉米等。
据不完全统计, 目前约有90 多种转基因植物产品被批准商业化生产应用。
2.1.3 微生物体农药2.1.3.1 微生物杀虫剂各国研究应用最多的是白僵菌, 俄罗斯用它防治马铃薯甲虫, 美国用它防治森林害虫; 其次是绿僵菌, 主要防治地下害虫, 巴西、澳大利亚使用金龟子绿僵菌防治甘蔗和牧草害虫; 此外拟青霉属、赤僵菌、虫生藻类也有应用, 美、英等国还有蚧生轮枝菌、大链壶菌、汤普生多毛菌制剂。
被开发成产品投入实际应用的主要有: 苏云金芽孢杆菌、日本金龟子芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、缓病芽孢杆菌。
其中苏云金杆菌是当前研究最多的生物杀虫剂, 国外许多国家如美国、日本、朝鲜、法国、俄罗斯、比利时等国都有B.t.制剂生产, 产量属美国最大。
目前B.t.研究的焦点是开发B.t.新资源和通过各种现代生物技术手段(基因重组、原生质体融合、加质粒消除、结合转移) 研制出广谱、高效的B.t.工程菌。
2.1.3.2 微生物杀菌剂世界各国已有25 种以上的真菌杀菌剂产品注册, 应用最广的是木霉菌。
早期用于生防研究的细菌主要有假单孢菌、放射形土壤杆菌、欧文氏菌等。
近年来, 人们开始发现芽孢杆菌的巨大杀菌潜力。
2.1.3.3 微生物除草剂1981 年, DeVine 在美国被登记注册为第一个生物除草剂, 它是棕榈疫霉制剂, 用于柑橘园进行土壤处理防治莫伦藤, 防效达96%。
在它之后, Collego 获得登记, 它是阿肯色州大学和Upjohn 公司开发的一种合萌盘长孢状刺盘孢合萌专化型, 用于防治水稻及大豆田中的弗吉尼亚萌。
Biomal 是由加拿大农业调查研究所开发、Philom Bios 公司于1992 年商品化的一种长孢状刺盘孢锦葵专化型干粉剂,用于防治圆叶锦葵、茴麻。
美国使用植物真菌炭疽病原平头刺盘研制的真菌除草剂用于水稻和大豆田中防除大麻, 在其施入7 d 后大麻植株死亡。
还有(Colletotrichum gloeosporioules f. sp.aeschyno-mene) 研制的真菌除草剂, 防除卷茎蓼, 防效95%。
纵沟柄锈菌(Pucciniacanaliculata (Schw.)Lagerh.) 的真菌除草剂用于玉米、花生、蔬菜等一些作物的田间防除莎草, 防效90%~98%。
意大利酸膜单孢锈菌(Uromyces rumicis (Schum.) ) 细极链格孢(Alternaria tenuissima)。
2.2生物化学农药2.2.1植物源生物化学农药植物源生物化学农药是指用于防治病虫害的植物及植物体的提取物。
利用植物体及植物体的提取物制成的农药,有药效和肥效,无残毒与药害,对防治农作物病虫害有重要作用,且无污染,因此被国家发展计划委员会和科技部列为21世纪优先发展的产业,是公认的理想“绿色农药”。
植物是生物活性化合物的天然宝库,其产生的次生代谢产物超过40万种(Swain,1977),其中的大多数化学物质如萜烯类、生物碱、类黄酮、甾体、酚类、独特的氨基酸和多糖等均具有杀虫或抗菌活性。
其提取物具体可分为以下四类:①植物毒素:指植物产生的对有害生物具有毒杀作用的次生代谢产物。
具杀虫作用的植物毒素:除虫菊素、鱼藤酮、烟碱等;具有杀菌作用的植物毒素:大蒜素、黄蒿酮、硬尾醇等;具有杀草作用的植物毒素:核桃醌、独脚金萌素、香豆素等。
②植物中的昆虫拒食剂:印楝素具拒食作用。
③植物内源激素:调节自身生长的植物激素:乙烯、生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和芸薹素内酯等;调节昆虫生长发育的昆虫激素:主要为蜕皮激素。
④转基因植物:如抗虫棉等。
2.2.2动物源生物化学生物农药将昆虫产生的激素、毒素、信息素、几丁质或其它动物产生的毒素、几丁质经提取或完全仿生合成的农药就是动物源生物化学农药,如昆虫保幼激素、性信息素、蜂毒等。
动物源生物化学农药中,最常见的是昆虫信息素类,尤其是性信息素类。
据估计,全世界现已合成昆虫性信息素1000多种,已商品化的280多种,已成为害虫治理中的一个重要手段。
2.2.3微生物源生物化学农药由微生物产生的抗生素类、毒素类均属此类。
抗生素类历来是生物农药发展的重点,可用于杀虫、防病及除草等。
如:①微生物源杀虫剂:多杀菌素、阿维菌素、浏阳霉素、梅岭霉素和昆虫病毒等。
②微生物源杀菌剂:又称为农用抗菌素。
灭瘟素、春雷霉素、井冈霉素等。
③微生物源除草剂:杂草菌素、细交链孢霉素、茴香霉素、鲁保1号等。
3苏云金芽胞杆菌苏云金芽孢杆菌(Bacil1us Thuringiensis)简称Bt,具有无公害,无残留,不污染环境,选择性强等优点。
苏云金芽胞杆菌作为生物农药中的一种,以其独特的优势成为目前产量最大、应用最广的一类微生物杀虫剂,占到生物农药的90%左右。
据有关资料显示,Bt 能够防治农林果蔬等农作物上的有害昆虫,诸如鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、双翅目等32 个科50 多种昆虫。
Bt生物农药占微生物农药的90%以上,是目前世界上用途最广、产量最大的微生物农药。
Bt 生物农药主要以各种工农业产品或农副产品,如葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、豆饼粉、玉米粉、花生饼粉、麦麸等为原料,其价格约占总生产成本的35%~59%,是生物农药难以得到广泛应用的主要限制因素。
3.1苏云金芽胞杆菌杀虫机理苏云金芽孢杆菌之所以能够杀虫,是由于它们的细胞内存在着一种有毒的蛋白质,叫做伴孢晶体,昆虫吞食后就会中毒而死,而这种活细胞及伴孢晶体对环境无毒无害。
因为在动物的胃肠道内、酸性环境下蛋白质晶体不能溶解,从而对人畜无害。
所以它是一种高效安全的生物杀虫剂,可用来杀灭多种农作物害虫。
苏云金芽孢杆菌杀虫机理主要是(昆虫取食苏云金芽孢杆菌后,杆菌在其胃肠道内产生蛋白质晶体内毒素(&-4内毒素),热稳定毒素(&-外毒素),叶蜂毒素(&-4外毒素)及Bt-γ外毒素,这些毒素能侵蚀昆虫肠道细胞,破坏肠道内膜,并进入血淋巴组织#使害虫因饥饿而出现败血症最后死亡。
苏云金芽孢杆菌的防治对象是鳞翅目、膜翅目、双翅目、鞘翅目等多种害虫,其药性的持效期可达7-10d左右。
3.2苏云金芽孢杆菌生产工艺发酵是上游技术和下游技术的连接点,也是Bt产业化的关键所在。