[发明专利]从生化废弃物中提取生物农药阿维菌素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用生化废弃物提取生化农药阿维菌素的方法。

背景技术

生物农药是直接利用生物活体成分或生物产生的天然活性物质加工而成的制品，通常主要以天然农副产品(植物、动物蛋白为主)为原料，通过微生物发酵而制得。生物农药具有专一性强，活性高，对环境安全，对非靶生物相对安全，开发利用途径多，开发的选择余地大等特点，被誉为无公害农药。因此生物农药较化学合成农药更适合在现代农业有害生物综合防治策略中扩大生产应用。

阿维菌素(Avermectin)是一种新型农畜两用抗生素，属大环内酯抗生素类杀虫杀螨剂，是土壤微生物灰色链霉素(St rentomyces avermitilis)的发酵代谢产物，具备无公害特性。阿维菌素化学结构是带双糖支链的大环内酯，由A1a、A1b、A2a、A2b、B1a、B1b、B2a和B2b等8个组分组成，在8个组分中B组分的生物活性优于A组分，其中以B1a组分活性最强。1976年，美国默克公司开发阿维菌素(AVM)、伊维菌素(IVM)及其系列产品。AVM作为农药于1985年投入市场，IVM作为兽药于1981年投入市场，自AVM及其系列产品上市以来，世界各国科学家及研究人员都认为它的发现及应用是继青霉素以来抗生素科学对人类的又一巨大贡献，同时，对阿维菌素农药的研制与开发，也成为人类研制生物农药的热点。

我国于80年代末引进分离阿维菌素产素菌种链霉素(St rentomyces avermitilis)，1994年，中国第一个AVM产品北农爱福丁(生物杀虫杀螨剂)在京农公司诞生，这是中国人完成的AVM从原药到制剂的第一个高科技产品；1995年，“阿福丁”在京农公司研制成功，这是我国自行研制最先问世的AVM兽用产品。

阿维菌素对多种农作物的害螨和害虫具有很高的生物活性，它是一种优良的抗生素杀虫、杀螨剂，防治对象主要是菜青虫、小菜蛾、斜纹夜蛾、棉铃虫、烟青虫、蚜虫、木虱、桃小食心虫、斑潜蝇、叶潜蝇、瘿蝇、螨类等，具有广谱、高效、低残留和对人畜及环境安全等特点。由于它的作用机制独特，可有效防治对常用的杀虫、杀螨剂产生抗性的害虫和害螨，是当前农业害虫综合防治中较理想的农药品种之一。

阿维菌素是一种神经毒剂，对螨类和昆虫具有胃毒和触杀作用，不能杀卵。其作用机理是通过干扰害虫神经生理活动，刺激虫体产生γ2氨基丁酸，从而阻断运动神经信息的传递过程，使害虫中央神经系统的信号不能被运动神经元接受，从而切断运动神经和肌肉的联系，使害虫在几小时内迅速麻痹、拒食、缓动或不动，24天后即死亡。因不引起昆虫迅速脱水，所以阿维菌素致死作用较缓慢。阿维菌素对虫、螨的药效虽不如有些神经毒剂那么快，但它麻痹害虫，使之极少取食，达到使作物免遭虫害的目的。阿维菌素对捕食性昆虫和寄生天敌虽有直接触杀作用，但因喷施叶表面的阿维菌素可迅速分解消散，而渗入植物薄壁组织内的活性成分可较长时间存在于植物组织中并有传导作用，故对害螨和潜食危害的昆虫具长效性，而对捕食性昆虫和寄生天敌安全。

阿维菌素有触杀活性，但胃毒活性更佳，施药后2～3天杀虫效果达到最高峰，持效期约7～15天。其中螨类达30～45天，且耐雨水冲刷。阿维菌素无杀卵作用，但它能渗入植物叶片组织内，形成药囊长期储存，并且“活性转移”，杀死藏在叶内的潜叶幼虫，且抑制新生的幼虫潜入叶内。它能使接触叶片上药液的雌性成虫的食量和产卵量下降。

中国专利文件CN1294197(00130233.7)公开了一种发酵法生产阿维菌素的新工艺，其特征是在发酵过程中使用能够产生阿维菌素并且将阿维菌素分泌到菌细胞外的微生物阿弗麦链霉素CCTCC NO：M200028。可以降低生产成本，实现阿维菌素的半连续或连续发酵。

中国专利文件CN1923840(200610048349.8)公开了一种阿维菌素提取工艺，它是将阿维菌素干菌丝体与甲醇或乙醇以1∶5～1∶10的重量比在浸提罐内混合，于20～25℃温度下持续搅拌3～6小时后制成浸提液；再将浸提液在0.1～0.6Mpa压力下通过孔径为10μm～2nm的滤膜系统过滤；通过滤膜系统的滤液送入半成品加工系统，残液一部分返回浸提罐，另一部分经循环泵后通过滤膜系统循环过滤，过滤结束时，排空浸提罐中残渣。由于采用本发明工艺以及采用密闭式滤膜过滤系统过滤，能有效地分离、澄清阿维菌素浸提液，过滤速度快，过滤精度高，工艺过程每天可缩短6～12小时，收率可提高5～7％，能耗低，降低了生产成本，同时极大改善了工作环境，具有显著的社会经济效益。

迄今为止，尚未有利用生化废弃物提取制备阿维菌素的报道。