農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌的發(fā)展方向

韓端丹

【摘 要】本文簡要介紹了蘇云金芽孢桿菌、BT蛋白的研究概況和微膠囊技術(shù)。針對微生物農(nóng)藥的一些抗性、穩(wěn)定性、殘效期等問題，BT蛋白與其他害蟲方法結(jié)合使用和微膠囊劑將成為生物農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌的重要發(fā)展方向之一。

【關(guān)鍵詞】生物農(nóng)藥；發(fā)展方向；蘇云金芽孢桿菌；微膠囊技術(shù)

【Abstract】This paper introduces the studies on Bacillus thuringiensis， BT protein and micro capsule technology. In view of some resistance， stability， residual period of microbial pesticide， BT protein and other pests with and micro capsules will become one of the important development direction of biological pesticide Bacillus thuringiensis.

【Key words】Biological pesticide； Development direction； Bacillus thuringiensis； Microencapsulation

0 前言

在生物農(nóng)藥中，蘇云金芽孢桿菌因其生產(chǎn)的規(guī)模最大，應(yīng)用范圍最廣泛，在防治病蟲害和糧食增產(chǎn)中占據(jù)著極為重要的地位，自然也是最有前途的生物農(nóng)藥。但是生物農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌也有其局限性，比如其抗性問題、穩(wěn)定性問題。對與這些問題本文講了BT蛋白及其抗性問題改進策略，以及增強穩(wěn)定性和增加殘效期生物農(nóng)藥的的微膠囊技術(shù)，并對其發(fā)展前景作出展望。

1 生物農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌與相關(guān)的抗性研究

1.1 蘇云金芽孢桿菌介紹

蘇云金芽孢桿菌（學名：Bacillus thuringiensis，專著中簡稱為Bt），又稱蘇力菌，是革蘭氏陽性菌。由日本的細菌科學家石渡繁胤和德國的細菌科學家恩斯特·貝爾林納分別于1901年和1911年各自在自己國家獨立發(fā)現(xiàn)。貝爾林納從患有叫做Schlaffsucht疾病的地中海粉蛾幼蟲中發(fā)現(xiàn)該菌，并根據(jù)發(fā)現(xiàn)地命名。

外國在20世紀30年發(fā)現(xiàn)蘇云金芽孢桿菌對玉米螟防治效果很好[1]。正因為如此，人們嘗試將其開發(fā)成商品農(nóng)藥制劑。在1938年第一個用于防治地中海粉螟的商品生物農(nóng)藥制劑sporeine在法國上市。

1.2 蘇云金芽孢桿菌制劑存在的抗性問題和改進的策略

蘇云金芽孢桿菌和化學農(nóng)藥一樣能夠使昆蟲對其產(chǎn)生抗性，但是我們可以采取策略對其進行防治，一般是與其他害蟲控制方法結(jié)合使用。

1.2.1 與真菌殺蟲劑的復配

在蘇云金芽孢桿菌和桿狀病毒結(jié)合使用來殺蟲的試驗中，Navon發(fā)現(xiàn)其殺蟲效果比單獨使用明顯增強。但是同時使用會產(chǎn)生拮抗現(xiàn)象，不利于殺蟲效果的最大化。李新社研究了蘇云金芽孢桿菌與白僵菌[2]和平沙綠僵菌[3]混配殺滅酒曲害蟲大谷盜，得出在適宜條件，殺蟲20天左右，效果最好。

1.2.2 與害蟲的自然天敵結(jié)合

一般情況下害蟲卵的寄生蟲與蘇云金芽孢桿菌具有高度的兼容性，使用蘇芽孢桿菌不會對害蟲卵起傷害作用，利用這一原理，可以讓蘇云金芽孢桿菌與有害蟲卵的天敵結(jié)合使用從而增強效果。

1.2.3 與天然植物殺蟲劑結(jié)合使用

一些天然植物自己分泌一些化合物能夠抑制害蟲的取食，如果使用這些化合物的植物殺蟲劑在農(nóng)作物身上，也可以減少害蟲對糧食產(chǎn)量的損害。針對這些化合物我們可以從以下幾個方面進行研究：（1）BT和植物殺蟲化合物的兼容性；（2）選擇可以可以增強BT殺蟲效果的植物殺蟲劑用于微生物制劑；（3）通過對BT和植物殺蟲劑不同時間交替使用可以克服害蟲的抗性問題。

1.2.4 與化學殺蟲劑結(jié)合使用

化學有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑和BT結(jié)合使用可以增強BT的殺蟲效果，如氧化樂果、滅多威等。然而化學殺蟲劑與BT的結(jié)合使用也有一些限制。如和化學劑結(jié)合使用的兼容性問題，以及化學殺蟲劑的對害蟲取食的影響從而減少對BT攝入量，而且結(jié)合使用可能對害蟲的抗性問題不能夠解決。

1.3 微膠囊制備技術(shù)

1.3.1 微膠囊技術(shù)介紹

微膠囊技術(shù)使用成膜材料將固體或液體的有效成分包裹起來的技術(shù)，目前是生物農(nóng)藥制劑型中技術(shù)含量最高的一種。這項技術(shù)起步于20世紀30年代，90年帶取得了更好的發(fā)展。此項技術(shù)最先用于藥物，后也用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥、飼料、化妝品[4]等行業(yè)。

微膠囊使用的是天然或著非天然人工合成的一種高分子物質(zhì)包膜囊壁，在物理、化學或物理化學的方式下將活性物質(zhì)（囊心）包裹而成的一顆顆半透性或密封的微型膠囊。被包裹的活性物質(zhì)與外界隔離狀態(tài)使囊心活性不容易受到外界影響，只有在合適的條件下包膜被破壞掉，包膜里面的活性物質(zhì)（囊心）才會釋放出來，活性物質(zhì)處于包膜中是是不會收到外界的溫度、氧氣、紫外線的影響。我們通過生物農(nóng)藥微膠囊包膜的化學組成、厚度、硬度、孔徑等控制囊心物質(zhì)釋放速度。這種能夠控制釋放速度的微膠囊在生物農(nóng)藥方面必有大發(fā)展[5]。

2 前景展望

2.1 微生物農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌的發(fā)展前景

微生物農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌的發(fā)展前景是真的非常樂觀的。因為擁有以下幾方面：（1）增長率非常的高。（2）注冊有效期非常的短。（3）需要的研發(fā)成本非常的低，一般一種生物農(nóng)藥所需的開發(fā)成本是化學性質(zhì)農(nóng)藥開發(fā)成本的十分之一。

2.2 蘇云金芽孢桿菌制劑和微膠囊技術(shù)

盡管生物性質(zhì)農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌有非常多的好處、優(yōu)勢，但是也有很多因素限制了這種生物性質(zhì)農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌廣泛的使用。通過實驗分析發(fā)現(xiàn)得出，蘇云金芽孢桿菌制劑中的蛋白質(zhì)的活性以及穩(wěn)定性不強的問題。因為在太陽光的直接的照射下，蘇云金芽孢桿菌蛋白質(zhì)容易失去其活性，最終導致蘇云金芽孢桿菌農(nóng)藥殺蟲失效。針對這種情況，如果將蘇云金芽孢桿菌生物農(nóng)藥做成微膠囊劑，可以憑借微膠囊劑的一些優(yōu)勢解決紫外線照射下蛋白失活的問題。未來的微膠囊技術(shù)可能是蘇云金芽孢桿菌蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的未來發(fā)展的重要方向之一。

最后，蘇云金芽孢桿菌也存在著使目標對象產(chǎn)生相關(guān)抗性的尚未解決的問題，比如說與真菌性質(zhì)的殺蟲劑一起結(jié)合使用、比如與害蟲的自然的天敵結(jié)合殺蟲、比如與天然性質(zhì)的植物性質(zhì)殺蟲劑一起結(jié)合使用、比如與化學性質(zhì)的殺蟲劑一起結(jié)合使用，最終可以有效的解決目標對象抗性問題，并且最終能夠增強殺害害蟲效果。

【參考文獻】

[1]喻子牛，主編. 蘇云金桿菌[M].科學出版社，1990.

[2]李新社，陸步詩，周鑫，等.蘇云金芽孢桿菌和自僵菌混配對酒曲害蟲大谷盜的毒殺效果研究[J].釀酒，2008，35（6）：59-61.

[3]李新社，陸步詩，廖翔，等.蘇云金芽孢桿菌和平沙綠僵菌混配對酒曲害蟲大谷盜的毒殺效果研究[J].釀酒科技，2008，12：20-22.

[4]徐莉，楊紅，彭建新，等.熒光增白劑對蘇云金桿菌毒力的增效作用及其紫外防護功效的研究[J].中國病毒學，2000，15：244.

[5]粱治齊.微膠囊技術(shù)及其應(yīng)用[M].中國輕工業(yè)出版社，1999：351-357.

[責任編輯：朱麗娜]