阿维菌素的前世今生

阿维菌素的前世今生

1975年，日本北里研究所在土壤中发现1株菌株，它经发酵后的发酵液几乎无毒，但有很高的驱肠道寄生虫的活性。默克公司对该菌株进行深入研究，在1976年分离出其物质，并将它命名为Avermactin，中文名为阿维菌素。1981年阿维菌素真正商品化，默克公司作为兽药投放市场，当年获得巨大成功。1985年阿维菌素作为农药投入市场。
通过对活性物质的分离提纯，再经X射线衍射13C-NMR和质谱分析表明，阿维菌素是一种16元大环内酯类化合物，在C-13位上有两个相连的夹竹糖苷基，具有杀螨、杀虫和杀蠕虫的活性，是集农药、兽药和医药为一体的新型抗生素药。
阿维菌素开始主要是作为驱寄生虫的药剂，虽然它是一种优秀的兽用驱虫剂，但是人们发现它经皮的毒性很低，但人畜口服的毒性较高，所以做成口服剂的话有一个矛盾：用量太低效果不好，用量太高安全性不好。为了改善这一不足，默克公司对其化学结构进行了改造，从中筛选了二个新的化合物即伊维菌素和埃玛菌素。伊维菌素结构更稳定，毒性更低，明显地改善了人畜的急性口服毒性；埃玛菌素则扩大了阿维菌素的杀虫谱并克服阿维菌素对鳞翅目害虫效果不好的特点。埃玛菌素的苯甲酸盐就是甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（简称甲维盐），甲维盐的活性比阿维菌素高很多（胃毒毒性是阿维菌素的2146倍），而且对鳞翅目害虫表现出极高的活性（阿维菌素对斜纹夜蛾等鳞翅目害虫效果就不好，但甲维盐对斜纹夜蛾是特效的）。总之，阿维菌素是一种几乎能用于所有作物用来防止几乎所有害虫的一个效果很理想的药剂，而甲维盐是一种活性显著高于阿维菌素的同类药剂。
现今阿维菌素是工业化最好的生物杀虫剂，也是国内杀虫剂市场主流药剂。在使用中也学有些疑问，我们下面讨论下。
一、阿维菌素杀虫广谱、活性高、防效好，这是公认的，大家在几年以前都知道。为什么在水稻上最近几年才热门起来呢？
这主要有二个原因。（1）是农业部设立了一个门槛，限制阿维菌素在水稻上的登记。阿维菌素及其复配剂生产厂家很多，但获得在水稻上登记的厂家却很少，为数不多的几家如威远、上海农乐、钱江生化、上海威敌。因为阿维菌素对鱼虾等水生生物高毒，其在水稻上的使用对水生生物存在着很大的危险。
（2）是由于阿维菌素本身在水稻上的防治效果方面的原因。在甲胺磷等高毒农药禁用前，农业部专门成立“高毒农药替代药剂的筛选”项目组，主要目的是筛选出替代高毒产品的优秀药剂。项目分三个步骤：第一步是在实验室中进行毒力测定，第二步是小面积室内试验，第三步是真正到大田试验。当时课题组就发现：在实验室毒力测定时，所有供试验的药剂中阿维菌素的毒力是最高的，但一到大田，阿维菌素的防效就不理想。农业部专家就分析原因，一部分专家认为是由于阿维菌素的易分解性，特别是遇光分解导致大田效果不佳，但没有取得最后的一致解释。当时大部分专家认为阿维菌素单独用于防治水稻害虫效果不理想，提倡阿维菌素和其他农药复配，这样可以大大提高其防效。按照这样的结论，我国南京农业大学的药剂抗性研究专家沈晋良教授提出一个阿维菌素与哒嗪硫磷的复配剂，用于水稻田的推广。阿维哒嗪配方出来以后，有些植保部门很重视加以推广。但由于田间效果不是很理想，所以现在市场上很少看到这个产品。这几年可能威远或田园或其他的阿维菌素厂家攻克了这个难题，所以蓝锐和全铲推广的很成功。
二、 都是同样含量的阿维菌素，为什么有些厂家的效果明显要好于另一些厂家？
不同厂家的阿维菌素效果存在差异，在一点是不容否认的。为什么存在差异，这得从阿维菌素的特点说起。
（1）是阿维菌素有个很大的缺点，就是在光照和氧气条件下容易分解，半衰期仅为4~6小时；且只有渗透作用没有传导作用。比如威远的蓝锐在市场上很火，老百姓反映效果也较好。市场上传言满天飞，说是加了呋喃丹或甲胺磷等违禁成分。后来专家分析后猜测，可能蓝锐添加抗氧化剂（BHA或BHT）和有机硅。BHA或BHT可抑制阿维菌素的分解，有机硅兼有展着和渗透作用，阿维菌素制剂里面加入这些助剂，大大提高了药效。
（2）是原药质量的差异。默克公司1976年分离出阿维菌素后研究它的结构，发现总共有8种异构体，共可以分为4类，分别称为A1，A2，B1，B2。每一类有可以分成2小类，如A1类分成A1a和A1b， B1类分成B1a和B1b，依此类推；同一小类中前一个量比后面一个要高4倍左右，如A1a的量一般是A1b的四倍。上述4个类中活性最高的是B1类（相应的2个小类称B1a和B1b），而B1类中又是B1a的活性最高，就是说在所有的阿维菌素中活性最最高的是B1a。现在我们的阿维菌素说含量为2%其实指的是B1的含量为2%，而国家规定B1a的含量必须占B1总含量的80%以上，也就是说B1a的含量必须达到2%*80%=1.6%以上，这样才是合格的。前面看到B1a是活性最最高的，如果同样是标注2%的阿维菌素，一个厂家提高其B1a的含量，比如达到95%，那么其总含量2%中B1a的实际含量就会变成2%*95%=1.9%，比上面的1.6%多出0.3%，效果当然就比较好。阿维菌素效果较好的厂家可能提高了B1a的含量，这可能是蓝锐效果好的因素之一，也是原药厂家做制剂的优势。
三、生产实际应用时，为什么甲维盐防治小菜蛾的效果不如阿维菌素？  
甲维盐是阿维菌素的升级改进产品，其活性要远远高于阿维菌素，比如其胃毒毒性是阿维菌素的2146倍。所以在一般情况下甲维盐的效果要明显好于阿维菌素，防治小菜蛾理应甲维盐的效果要好于阿维菌素。但生产上我们却发现了一个奇怪的现象，就是阿维菌素防治小菜蛾的效果要好于甲维盐，这又是为什么？
这里涉及到阿维菌素系列的另外一个重要的性质，就是正温度系数规律。简单地说就是阿维菌素系列产品对害虫的杀虫毒力（特别是胃毒毒力）随着温度的升高而增加。但是甲维盐与阿维菌素随温度升高而毒力增加的幅度不一致。16℃时，相同含量的甲维盐的活性是阿维菌素的2-3倍，从16℃到22℃，阿维菌素的毒力（均指胃毒毒力）增加6倍左右，而甲维盐的毒力仅仅增加了2-3倍，就是说到22℃左右时相同含量（注意这个相同含量）的阿维菌素和甲维盐的毒力实际上是不相上下的。但是我们知道生产上使用的阿维菌素含量一般是高于甲维盐（甲维盐生产上大多是1%或0.5%，而阿维菌素一般是1.8%或2%的），稀释倍数一般也是甲维盐高于阿维菌素（阿维菌素1000-1500倍，甲维盐2000-3000倍），这样导致真正使用时阿维菌素的有效含量要大大高于甲维盐，从而导致在22℃左右时阿维菌素的效果好像要优于甲维盐。而小菜蛾最适宜的温度是22℃，即22℃时小菜蛾会大发生，所以就会出现甲维盐防治小菜蛾的效果不如阿维菌素的情况。
随着温度的升高，到25℃以上，甲维盐的毒力大大升高，甚至可以提高1000倍以上，而阿维菌素的毒力增加有限（也就几倍到10几倍）。所以这个时候甲维盐的优势真正得到发挥。卷叶螟的发生一般在28-30℃以上，所以防止卷叶螟应该是甲维盐的效果大大好于阿维菌素。斜纹夜蛾的发生一般在高温干旱的时候，也就是每年的7月-10月期间（盛夏），甲维盐的效果更是好于阿维菌素。
现在农业部登记的阿维菌素及其复配产品达到1352个，甲维盐及其复配产品298个，是国内杀虫剂市场的重要产品。阿维菌素系列产品大规模的推广应用带来害虫抗药性提生，这个从制剂登记的含量可以看出来，甲维盐乳油刚开始的登记含量是0.1%，现在主流的是1%~1.5%，市场上流通的产品更有宣称3%、5%的。亩施用量也是剧增，在水稻后期防治顽固性害虫的1.8%阿维菌素乳油用量80~100ml，更有甚者200ml。高浓度大用量使用又带来害虫抗药性的提升，以致形成恶性循环。有人由此断言再有2~3年，阿维菌素就要逐渐退出市场。究竟如何，让我们拭目以待。

好贴！支持下，顶了

很早就有人预言阿维要退出了，结果这么久了它依然独领风骚