黃 璜 吳岳庭 蔣 藝 郭曦隆 朱旺沖 詹利之 李 綱 唐利忠
(1.永州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局湖南永州 425000 ;2.永州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所湖南永州 425100;3.湖南星辰生物科技股份有限公司湖南永州 425000;4.永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖南永州 425000)
1971 年,屠呦呦團(tuán)隊(duì)在《肘后備急方》的啟發(fā)下,從黃花蒿(Artemisia annua L.,習(xí)慣稱為青蒿)中獲得一種中性無(wú)毒的提取物,這份提取物對(duì)伯氏瘧原蟲(chóng)感染小鼠和食蟹猴瘧原蟲(chóng)感染的猴子有著100%的療效。1972 年,研究人員將這種具有過(guò)氧橋結(jié)構(gòu)的倍半萜內(nèi)酯化合物命名為青蒿素(Artemisinin,C15H22O5)[1]。后經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)的大規(guī)模篩查, 發(fā)現(xiàn)在菊科蒿屬的植物中只有黃花蒿含有豐富的青蒿素, 且只有四川、 重慶等少部分地區(qū)的野生青蒿具有提取價(jià)值[2]。此后以人工栽培青蒿植物提取青蒿素的工業(yè)化生產(chǎn)拉開(kāi)了帷幕。
青蒿素問(wèn)世以來(lái), 研究人員不斷嘗試通過(guò)化學(xué)合成[3]、生物合成[4]等方法來(lái)人工合成青蒿素,但效果均不太理想。 據(jù)統(tǒng)計(jì),目前以植物提取方式獲取的青蒿素產(chǎn)量仍占全球青蒿素總產(chǎn)量的90%以上[5]。 可以預(yù)見(jiàn),在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),以青蒿干葉為原料提取青蒿素仍是青蒿素獲取的最重要的途徑。 近年來(lái),憑借獨(dú)特的氣候條件和較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),永州青蒿產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展, 種植面積和青蒿素產(chǎn)量已占據(jù)全球較大份額[6]。 如何鞏固并提升其全球青蒿主要種植基地和原料藥供給基地的地位, 促進(jìn)鄉(xiāng)村振興產(chǎn)業(yè)青蒿產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展, 是一個(gè)亟待系統(tǒng)研究的課題。
1.1.1 種植規(guī)模 永州市于2006 年左右引進(jìn)青蒿種植, 并在冷水灘區(qū)和道縣兩地建立了大量的種植基地。 此后的10 年間, 永州市青蒿種植面積逐年增加, 至2016 年已達(dá)4 300 hm2。 2017 年以來(lái), 受非洲博茨瓦納瘧疾暴發(fā)影響, 青蒿素原料藥價(jià)格大漲, 各縣區(qū)種植積極性極大提高, 種植區(qū)域也擴(kuò)散至東安、零陵、祁陽(yáng)、寧遠(yuǎn)和新田等地,永州市逐漸成為具有地理標(biāo)志性的中藥材產(chǎn)業(yè)基地。 至2021 年,永州青蒿種植面積達(dá)5 626.39 hm2, 干葉總產(chǎn)量2.04×104t,總產(chǎn)值達(dá)21 150.21 萬(wàn)元(表1)。2022 年,受極端干旱天氣影響, 青蒿種植面積雖然持續(xù)擴(kuò)大至6 798.56 hm2,但干葉總產(chǎn)量卻降低至1.96×104t,總產(chǎn)值降至18 074.80 萬(wàn)元。
1.1.2 發(fā)展模式 永州市青蒿種植戶以中小農(nóng)戶居多,種植地分散、種植戶年齡偏大等問(wèn)題較為突出。據(jù)筆者調(diào)查顯示,截至2021 年全市僅有青蒿種植專業(yè)合作社4 家,種植戶平均年齡高達(dá)57 歲,戶均種植面積不足0.27 hm2。 為方便管理,加工企業(yè)往往采用企業(yè)+合作社(中間商)+農(nóng)戶的發(fā)展模式,由中間商負(fù)責(zé)發(fā)展種植戶、 免費(fèi)發(fā)放種子和墊資收購(gòu)干葉, 再統(tǒng)一銷售給青蒿素提取企業(yè), 中間商賺取約1.0 元/kg 的差價(jià)。 目前,永州各縣區(qū)均有1~2 家實(shí)力較強(qiáng)的中間商。
1.1.3 種植技術(shù) 永州青蒿種植長(zhǎng)期以經(jīng)驗(yàn)種植為主,密植、缺肥和偏施氮肥是該地區(qū)青蒿單產(chǎn)和青蒿中青蒿素含量較低的主要因素。 水田壟作或廂作青蒿單產(chǎn)較坡地廂作或平作單產(chǎn)高20%~50%。 各加工企業(yè)每年均印發(fā)種植技術(shù)規(guī)程以規(guī)范農(nóng)戶種植,但效果均不理想。 近年來(lái), 因政府堅(jiān)決杜絕基本農(nóng)田“非糧化”現(xiàn)象,排除極端天氣影響,青蒿單產(chǎn)將有進(jìn)一步降低的趨勢(shì)。
永州市規(guī)模以上青蒿提取企業(yè)為2 家,2018 年以前全市年產(chǎn)青蒿素原料藥在60 t 左右。 2019 年以后,隨著原料藥價(jià)格的爆發(fā)式增長(zhǎng),各大廠家均在提高產(chǎn)能擴(kuò)大規(guī)模, 截至目前全市共建設(shè)有6 m3提取罐12 個(gè)、8 m3提取罐14 個(gè),2021-2022 年提取青蒿素原料達(dá)170 t,產(chǎn)能釋放率達(dá)90%。 綜合考慮提取工藝步驟、提取成本等因素,目前該地區(qū)主流生產(chǎn)工藝均為傳統(tǒng)工藝——有機(jī)溶劑石油醚提取,經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù),提取率在98.0%~103.0%之間。
非洲博茨瓦納瘧疾暴發(fā)以來(lái),青蒿素原料藥價(jià)格長(zhǎng)期穩(wěn)定在100 萬(wàn)~120 萬(wàn)元/t 之間,市場(chǎng)需求旺盛,企業(yè)庫(kù)存壓力較小。 新冠疫情暴發(fā)后,青蒿素原料藥價(jià)格更是迎來(lái)歷史性突破, 最終上漲至220 萬(wàn)元/t,且市場(chǎng)供不應(yīng)求,全國(guó)各地瘋狂擴(kuò)充產(chǎn)能。 至后疫情時(shí)代,市場(chǎng)明顯供過(guò)于求,原料藥價(jià)格驟降至90 萬(wàn)~100 萬(wàn)元/t,各大國(guó)外采購(gòu)商和藥企紛紛取消訂單,導(dǎo)致加工企業(yè)庫(kù)存壓力陡增, 部分企業(yè)面臨巨大資金壓力和虧損風(fēng)險(xiǎn)。
調(diào)查顯示, 全市范圍內(nèi)涉及青蒿素提取的企業(yè)中,高新技術(shù)企業(yè)僅為2 家,研發(fā)投入僅占年銷售額的4%左右,其中研發(fā)人員工資、生產(chǎn)耗材購(gòu)置、承擔(dān)省市級(jí)項(xiàng)目資金占研發(fā)總投入的80%以上, 而用于新技術(shù)、新設(shè)備、新品種等開(kāi)發(fā)和購(gòu)置的經(jīng)費(fèi)實(shí)際上不足銷售額的1%。 優(yōu)質(zhì)的種源是青蒿單位面積產(chǎn)量、農(nóng)戶效益和企業(yè)效益的根本保證。 調(diào)查表明,永州地區(qū)相關(guān)企事業(yè)單位還未選育出可推廣的審定品種,青蒿種子購(gòu)買途徑較為復(fù)雜,其中經(jīng)審定的品種僅占全市栽培品種(品系)的15%左右,購(gòu)自常德、韶關(guān)等地區(qū)的未審定品種 (品系) 如南豐1 號(hào)、 南豐2 號(hào)占比高達(dá)55%,自留種等占比達(dá)30%。 而未經(jīng)審定的品種和自留種質(zhì)量參差不齊,產(chǎn)量也逐年下降,不少農(nóng)戶和加工企業(yè)因此遭受巨大損失。 2017 年以來(lái), 各優(yōu)質(zhì)供種單位均與各大藥企簽訂了獨(dú)家供種協(xié)議,優(yōu)質(zhì)品種更“一種難求”,嚴(yán)重制約了該地區(qū)青蒿產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
2022 年以前, 以生產(chǎn)企業(yè)—中間商或基地—農(nóng)戶為基礎(chǔ)的種植發(fā)展模式對(duì)永州青蒿產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。 然而隨著青蒿原料價(jià)格周期性回落, 該模式的弊端逐漸突顯, 一是中間商收購(gòu)青蒿干葉原料需要先行墊資, 加工企業(yè)根據(jù)銷售回款情況向中間商分期支付原料款, 導(dǎo)致中間商承壓較大; 二是農(nóng)戶議價(jià)能力差, 加工企業(yè)和中間商在原料價(jià)格劇烈波動(dòng)時(shí)難以履行與農(nóng)戶簽訂的種植收購(gòu)協(xié)議, 導(dǎo)致雙方矛盾加??; 三是以散戶種植為主的模式難以保證青蒿干葉原料質(zhì)量, 不利于區(qū)域性品牌打造。
目前, 永州地區(qū)從事青蒿種植和提取青蒿素的中低端產(chǎn)業(yè), 主要產(chǎn)品為附加值較低的青蒿素原料藥,而青蒿素原料藥利潤(rùn)僅為西藥利潤(rùn)的5%[7]。 青蒿素本身抗瘧活性較低并易產(chǎn)生耐藥性, 市場(chǎng)上治療瘧疾的主要功能產(chǎn)品為青蒿素衍生物如雙氫青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚等及其復(fù)方制劑[8],這些青蒿衍生物及其制劑均為專利藥, 而永州市藥企尚不具備授權(quán)生產(chǎn)的條件。 近年來(lái),關(guān)于青蒿素及其衍生物在抗血吸蟲(chóng)、 抗惡性腫瘤和治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡等方面的研發(fā)較多[9-11],而永州地區(qū)尚未有制藥企業(yè)開(kāi)展這方面的系統(tǒng)性研發(fā)。
高產(chǎn)高含青蒿素的青蒿品種是鞏固和發(fā)展青蒿種植產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)。 調(diào)查表明,以現(xiàn)有青蒿素提取成本計(jì),干葉青蒿素含量每提高0.1%,企業(yè)凈利潤(rùn)可以提升10%以上, 優(yōu)質(zhì)品種對(duì)青蒿產(chǎn)業(yè)發(fā)展和提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的影響可見(jiàn)一斑。 上海交通大學(xué)唐克軒教授團(tuán)隊(duì)已完成對(duì)青蒿全基因組測(cè)序, 并對(duì)青蒿素關(guān)鍵合成酶基因進(jìn)行了定位標(biāo)記[12],且高含量[13]、高抗逆性[14]轉(zhuǎn)基因青蒿品種也已經(jīng)面世,并在非洲進(jìn)行了推廣種植。 雜草防治和砍株脫葉收獲一直是青蒿種植過(guò)程中最費(fèi)時(shí)費(fèi)工的環(huán)節(jié), 為鞏固和強(qiáng)化永州作為全國(guó)重要青蒿原材料供給基地的市場(chǎng)地位,必須加強(qiáng)高產(chǎn)高含量、 抗除草劑和適宜機(jī)械收獲的青蒿優(yōu)質(zhì)品種的選育。 此外,青蒿提取藥渣入飼一直以來(lái)是眾多加工企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)研究的熱點(diǎn), 開(kāi)展高粗蛋白含量的優(yōu)質(zhì)青蒿新品種研究將極大推動(dòng)青蒿藥渣入飼,提升加工企業(yè)效益。
著力打造獲得“GAP”認(rèn)證的青蒿種植基地,樹(shù)立企業(yè)品牌形象。 逐步摒棄加工企業(yè)+中間商+農(nóng)戶的發(fā)展模式,以企業(yè)+直采基地、企業(yè)+村鎮(zhèn)+農(nóng)戶的模式,杜絕中間商摻假售劣和擾亂市場(chǎng)等行為,強(qiáng)化青蒿種植基地選址、種植栽培、采收運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)等全流程管理。 加大金融保障力度,緩解加工企業(yè)在“GAP”基地打造和原材料收購(gòu)等環(huán)節(jié)的資金壓力。 加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)督,堅(jiān)決打擊企業(yè)和農(nóng)戶毀約、棄約等不誠(chéng)信行為,維護(hù)企業(yè)和種植戶的利益,打造風(fēng)清氣正的青蒿產(chǎn)業(yè)風(fēng)氣。
強(qiáng)化用地保障,在確?;巨r(nóng)田“非糧化”的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)和鼓勵(lì)農(nóng)戶在園地、菜地、坡地和荒地上種植青蒿。 加強(qiáng)種植技術(shù)指導(dǎo),確保青蒿穩(wěn)產(chǎn)增收。在全市范圍內(nèi)統(tǒng)一制定青蒿種植補(bǔ)貼政策, 政府和企業(yè)聯(lián)動(dòng),共同出資,確保農(nóng)戶種植效益。 強(qiáng)化種植規(guī)??刂?,避免惡性競(jìng)爭(zhēng)和藥賤傷農(nóng)。