武夷菌素

定义

武夷菌素是一类含核苷结构的农用抗生素，由不吸水链霉菌武夷变种(Streptomyces ahygroscopicus var. wuyiensis)在液体发酵过程中产生，在农药分类上属于微生物源杀菌剂^[1]。它的主要活性成分被称为武夷菌素A，为具有胞苷骨架的核苷类化合物，外观是微黄色粉末，熔点在 239 ℃ 左右，容易吸湿，易溶于水，微溶于甲醇，不溶于丙酮、氯仿等有机溶剂^[2]。研究报道中给出的分子式为 C13H21N3O14，化学结构为带有过氧键侧链的氮取代胞苷类物质，这一结构被认为与已知核苷类抗生素不同，具有新颖性^[3][2]。

早期文献中它也以 B0-10 这一代号出现，属于中国农业科学院植物保护研究所自行筛选、开发的具有自主知识产权的农用抗生素^[4][1]。

原理

武夷菌素对病原真菌的抑制作用发生在孢子萌发和菌丝生长两个阶段。处理后的分生孢子萌发速度变慢、产孢量下降，菌丝生长迟缓，分枝增多，顶端膨大并出现原生质渗漏，芽管也会发生膨大和缢缩，病原菌的亚细胞结构和细胞膜通透性因此受到干扰^[2]。在生化层面，它会干扰菌丝体内蛋白质、核酸以及细胞壁几丁质的正常合成，从而抑制菌体扩展^[2]。另有报道称，该抗生素能抑制病原菌的蛋白质合成，并影响菌体细胞膜的渗透性^[5]。

除了直接作用于病原菌，武夷菌素还能提高作物自身的抗病能力。施用后，植株体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶等抗病相关酶的活性上升，病害发展因此受到抑制^[2][3]。这种“抑菌”与“诱抗”并行的方式，是它被用于生物防治的主要依据。

在剂量效应上，室内试验显示抑制效果随浓度升高而增强。以草莓白粉病菌为对象的孢子萌发试验中，武夷菌素的半数有效浓度($EC_{50}$)约为 9.55 μg/mL，略高于对照化学药剂苯醚甲环唑的 7.25 μg/mL^[6]。

发展历程

1979 年，研究人员从福建省武夷山采集的土壤样品中分离出一株放线菌，即不吸水链霉菌武夷变种，其代谢产物对多种病原真菌有抑菌作用，并被发现有内吸传导特性，该产物随后被命名为武夷菌素^[2][4]。1980 年代至 1990 年代，研究工作围绕产生菌的分类鉴定、抗生素的分离纯化与化学结构鉴定、菌种诱变、发酵与生产工艺、检测方法和毒性试验等展开^[1]。

在菌种改良方面，研究人员曾采用钴-60 γ 射线、紫外线、中子复合照射以及原生质体融合等手段选育高产菌株，选出了多个效价较高的菌株，发酵液效价达到每毫升 2500～3000 微克^[4]。通过菌种选育与发酵工艺改进，生产菌株的效价比原始菌株提高了接近一倍^[3]。

2000 年，武夷菌素被列入国家重点新产品计划；2001 年，相关技术被写入露地、保护地无公害番茄生产技术规程，用于灰霉病和叶霉病的防治^[2][1]。2005 年，“一种新型核苷类农用抗生素（武夷菌素）的研究和应用”获得中国农业科学院科学技术成果三等奖，同年还获得北京市科学技术三等奖^[3][7]。2009 年，武夷菌素被列入蔬菜病虫害安全防治技术规范国家标准；2010 年获得国家有机产品认证^[2]。

应用

武夷菌素登记的防治对象以真菌病害为主。蔬菜方面，对黄瓜白粉病、黑星病、番茄叶霉病、灰霉病以及油菜菌核病有较好防效，对辣椒、茄子、草莓等作物的白粉病、灰霉病也有应用^[3][2]。果树方面，可用于柑橘流胶病、疮痂病、溃疡病以及炭疽病、煤污病等，报道的防效在 90% 以上^[2]。综合多项田间试验，其对多种作物真菌病害的防治效果大体在 70%～98% 之间^[1]。

剂型方面，经过助剂筛选和载体吸附等工艺，形成了 1% 水剂、2% 水剂和 3% 可溶粉剂等系列产品，其中 1% 水剂取得了农药生产批准证书^[2]。在草莓白粉病的田间试验中，2% 水剂 300 倍液的防效与 10% 苯醚甲环唑水分散粒剂相当，200 倍液的防效则高于该化学药剂^[6]。

除防病之外，武夷菌素还被用作果蔬采后保鲜剂，对柑橘、龙眼、荔枝等有一定防腐保鲜作用；田间观察还显示其具有一定的增产效果，报道的增产幅度为 10%～20%^[1][2]。由于毒性低、易分解、残留少，它多用于蔬菜和瓜果，尤其是芦笋、草莓等可鲜食作物^[1]。

局限

武夷菌素的作用对象限于真菌，对细菌性病害和病毒性病害没有防治依据，其适用范围主要是白粉病、灰霉病、叶霉病一类真菌病害^[1]。作为微生物源农药，它的田间效果受施药时期、天气和菌体活性影响，报道中的防效区间跨度较大，从 70% 到 98%，说明效果并不稳定^[1]。

从毒性数据看，其急性经口半数致死量大于 10 g/kg 体重，属于相对无毒级别，但“低毒”不等于可以随意加大用量，使用仍需遵循登记标签规定的作物、浓度和安全间隔期^[1]。此外，早期成果资料提到其曾获得的是农药临时登记，产品的登记状态和可用作物范围会随管理政策变化，具体应以当时的登记信息为准^[1]。

参见

• 生物农药 —— 武夷菌素所属的农药大类，指以生物体或其代谢产物为来源的农药。

• 农用抗生素 —— 武夷菌素按来源划分所属的类别。

• 链霉菌 —— 武夷菌素产生菌不吸水链霉菌武夷变种所在的属。

• 核苷类抗生素 —— 按化学结构归属的抗生素类别，武夷菌素A具有胞苷骨架。

• 苯醚甲环唑 —— 田间试验中常与武夷菌素对比防效的化学杀菌剂。