省属科研机构技术创新发展专项 绿色生物储粮防护剂乙基多杀菌素的开发项目可行性研究报告.docx

1、省属科研机构技术创新发展专项 绿色生物储粮防护剂乙基多杀菌素的开发项目可行性研究报告湖南省省属科研机构技术创新发展专项：绿色生物储粮防护剂乙基多杀菌素的开发可行性研究报告目录1.1 简要说明专项建设技术领域的国内外现状 21.2 专项建设的作用和必要性 41.3 专项建设对省属科研院所人才队伍培养、技术创新、科研装备研发及成果产业化的重要性 62 申报单位情况 72.1 申报单位(依托单位)基本情况 72.2 研究开发能力论述 82.3 现有场地与设备情况 112.4 管理及人员情况 122.4.2人员情况 133 建设目标与任务 133.1 总体目标 133.2 阶段目标 143.3 主要建

2、设任务 143.4 需要解决的关键问题和技术方案 153.5 设备等资源购置说明必要性。 153.6 任务分解 153.6.1.1 储粮害虫的饲养 153.6.1.2 制定适于我国储粮害虫的乙基多杀菌素制剂参照标准。 164.1 关键技术的创新性及创新点 184.2 主要技术经济指标 184.3 技术路线 185.2.1 项目负责人的基本情况 196 投资估算与资金筹措 216.1 投资预算 217.2 经济效益 231 专项建设的必要性分析1.1 简要说明专项建设技术领域的国内外现状乙基多杀菌素（spinetram）是一种从放线菌刺糖多孢菌(saccharopolyspora spinosa

3、)发酵产生的生物杀虫剂，其原药的有效成分是乙基多杀菌素-J和乙基多杀菌素-L的混合物(比值为3：1)，是美国陶氏益农公司的生物农药多杀菌素的升级换代产品。乙基多杀菌素已在我国获得农药登记，应用于棉花、茄子等作物害虫防治。目前国内外对乙基多杀菌素的研究主要集中在：一是理化性质。乙基多杀菌素-J为C42H69O10乙基多杀菌素-L为C43H69O10。乙基多杀菌素原药的质量分数为81.2，是带有霉味的灰白色固体，pH6.46 (1水溶液，23.1)；熔解温度：乙基多杀菌素-J为143.4。乙基多杀菌素-L为70.8 ；沸腾前分解温度：乙基多杀菌素-J为297.8，乙基多杀菌素-L为290.7：溶解

4、度(WE，20)：甲醇、丙酮、乙酸乙酯、1，2-二氯乙烷、二甲苯中250，11-辛醇中132。庚烷中61；水中溶解度：乙基多杀菌素-J为10.0mgL，乙基多杀菌素-L为31.9 mg/L；不易燃；(542)14d热贮存稳定。二是毒性。乙基多杀菌素原药大鼠急性经口、经皮LD505 000mgkg，急性吸入LC5o5.5mgL；对兔眼睛有刺激性，皮肤无刺激性；无致敏性：大鼠3个月亚慢性喂养毒性试验最大无作用剂量：雄性大鼠为34.7mgkg.d，雌性大鼠为10.1mgkg.d；致突变试验：Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验、体外哺乳动物细胞基因突变试验、体外哺乳动物细胞染色体畸变试验均为阴性，未见

5、致突变性。三是环境安全性评价。乙基多杀菌素的母体在田间降解速度较快，淋溶风险较低。对鱼、四肢动物低毒，水蚤中等毒；对鸟低毒；对蜜蜂高毒，极高风险。四是作用机理。乙基多杀菌素是从放线菌刺糖多孢菌发酵产生的，其作用机理是作用于昆虫神经中烟碱型乙酰胆碱受体和r-氨基丁酸受体。致使虫体对兴奋性或抑制性的信号传递反应不敏感。影响正常的神经活动，直至死亡。五是应用。乙基多杀菌素具有胃毒和触杀作用，主要用于防治鳞翅目害虫(小菜蛾、甜菜夜蛾)及缨翅目害虫(蓟马)。经室内生物活性试验表明，对小菜蛾具有较好的杀虫活性(LC50 132.7mgL)；经田间药效实验结果表明乙基多杀菌素60克升悬浮剂对甘蓝小菜蛾有较好

6、防效。用药量为300600mL(制剂)hm 或2040mL (制剂)667m ，使用方法为加水稀释后喷雾。目前，尚未有应用乙基多杀菌素防治储粮害虫的研究报到。从2009年开始，项目申请单位湖南省粮油科学研究设计院专门立项，投入经费，组织人员对乙基多杀菌素防治储粮害虫进行深入研究。研究结果表明（见表1和表2）：乙基多杀菌素对玉米象、锈赤扁谷盗和谷蠹等三种主要储粮害虫具有良好的触杀效果，且乙基多杀菌素对玉米象、锈赤扁谷盗和谷蠹的防治效果，优于现行使用的储粮保护剂保粮磷（保粮磷的主要成分：杀螟硫磷和溴氰菊酯）。表2说明，1mg/kg剂量下，乙基多杀菌素能够完全防治玉米象和锈赤扁谷盗，有效控制麦蛾。表

7、1 药膜法测试乙基多杀菌素和保粮磷防治储粮害虫的毒力虫种和药剂毒力回归方程LC50(95%置信区间)（g/cm2）相关系数玉米象乙基多杀菌素y= 4.18x-10.525.1630(4.75335.6079)0.9308保粮磷y=3.69x-8.855.6676（5.16306.2216）0.9077锈赤扁谷盗乙基多杀菌素y=4.47x-9.691.9337 (1.79272.0859)0.9232保粮磷y=6.33x-19.367.0518（5.17379.6117）0.9945谷蠹乙基多杀菌素y=2.41x-3.955.2517(4.64735.9347)0.9882保粮磷y=0.84x+

8、0.5820.1048（21.953318.4120）0.9420表2 拌粮法测试乙基多杀菌素防治储粮害虫的死亡率浓度（mg/kg）乙基多杀菌素防治三种主要储粮害虫的死亡率（%）玉米象麦蛾锈赤扁谷盗81001001004100100100210096.4100110089.399.4注：因空白害虫死亡率为零，因此药剂对害虫的死亡率无需校正。国内王殿轩（2010）等人报道，多杀菌素对玉米象的LC50值为125.092g/cm2，对谷蠹的LC50值为9.565g/cm2，乙基多杀菌素作为多杀菌素的换代产品，其对玉米象和谷蠹的LC50值分别为5.1630g/cm2和5.2517g/cm2，说明乙基多

9、杀菌素对玉米象和谷蠹的毒杀效果明显好于多杀菌素的毒杀效果。1.2 专项建设的作用和必要性“民以食为天”。粮食问题始终是关系我国国民经济发展和全国建设小康社会的重大战略性问题。粮食安全历来受到党和政府的高度重视。特别是近年来随着我国城镇化的加快，耕地面积不断减少，人口不断增加，而粮食单产增幅有限，粮食总产难有大的突破，粮食产后减损已成为保障国家粮食安全的重要手段。粮食储藏安全是粮食产后减损的关键节点之一。粮食在储藏过程中不可避免地受到有害生物特别是储粮害虫的危害，而导致品质下降，数量减少。据统计全球储粮因害虫造成的损失约为4%，发展中国家高达8-10%。在我国每年因虫害造成的储粮损失超过1200

10、万吨，直接经济损失超过200亿元。目前我国储粮害虫防治主要依赖于化学防治。化学防治具有高效、经济、使用方便等优点，在我国使用十分广泛。特别是熏蒸剂磷化氢作为我国科学保粮的当家药剂，自上世纪60年代引进我国以来，被持续使用达50年之久。随着化学农药的长期使用，3R问题（害虫抗性、有害生物再猖獗和农药残留）日益严重，上世纪90年代的研究还表明，我国储粮害虫防治的王牌药剂磷化氢可导致人体细胞染色体畸变(Garry等1990)和致癌(Alavanja等1990)，化学防治的安全性越来越受到质疑。随着1962年Carson的寂静的春天一书出版，人类对使用化学农药开始全面反思，特别是近年来经济与科技的高速

11、发展，人们的环境意识不断增强，减少和停用化学农药的呼声越来越高。绿色环保的害虫防治技术越来越受到人们的重视。目前，世界上研究得比较多、基本技术比较成熟的绿色储粮害虫防治技术主要有低温储藏、气调储藏等。低温储藏既能防治储粮害虫，又能延缓粮食陈化，是一种比较理想的技术，但其能耗高，运行成本高，不符合国家节能减排和低碳经济的产业政策，难以在我国推广应用。气调储藏也因运行成本高、对仓房密闭性要求高，不适合我国当前仓储的实际情况，难以广泛应用。生物技术逐渐成为研究的热点，同时生物技术也被认为是人类解决害虫防治问题的最后手段。多杀菌素类物质是一种具有触杀及摄食毒性的新型微生物源杀虫剂，具有对害虫广谱高效、

12、对人与非靶标动物和环境极为安全、可生物降解的优异特点，并因此获得美国“总统绿色化学品挑战奖”。 乙基多杀菌素已在我国完成农药登记，登记号为：LS20091058乙基多杀菌素原药(812)，LS20091099乙基多杀菌素60克升悬浮剂。通过我们一年多的研究表明，乙基多杀菌素作为多杀菌素的换升级产品，其对储粮害虫的防治效果药显著性的优于多杀菌素，甚至其效果比当前储粮害虫防治领域应用比较广泛的有机磷、菊酯类储粮防护剂更佳。因此，结合我国粮食仓储行业的实际情况，开发以乙基多杀菌素为主要成分的储粮防护剂，对减少化学农药的使用，提高我国科学储粮的整体水平，推动我国粮食储藏绿色化、生态化，保障食品安全具有

13、十分重大的意义。1.3 专项建设对省属科研院所人才队伍培养、技术创新、科研装备研发及成果产业化的重要性本专项的建设将为项目承担单位湖南省粮科院人才队伍培养提供一个强大的平台。通过本专项的实施，将进一步改善科研条件，优化从业环境，将有利于人才聚集和培养；通过本专项的实施，将为项目承担单位培养1名粮食储藏方面的学科带头人，培养1-2名博士，3-4名硕士；形成一只知识结构合理，研发能力强，老、中、青结合的专业人才队伍，为项目承担单位可持续发展提供强有力的智力支撑。本专项的建设对项目承担单位湖南省粮科院的技术创新有极大的促推作用。本专项实施将添置气相色谱仪、高速离心机和生化培养箱等多种高精仪器设备，完

14、善实验室基础条件。这些设备的购置和相关技术引入将使项目承担单位在粮油储藏领域的研究从传统、常规迈向以生物技术为代表的高新技术领域，研究对象也将从宏观拓展到分子水平。可以说，本专项的建设将全面提升项目承担单位的技术创新能力，使之在全国同行业处于领先水平。本专项的建设对项目承担单位湖南省粮科院的成果产业化有重要的意义。长期以来项目承担单位缺乏一个具有完全自主知识产权，叫得响的拳头产品，已成为制约湖南省粮科院成果转化和单位可持续发展的重要因素。本项目完成后将为项目承担单位开发出一个符合国家产业政策、市场前景十分广泛的产品。通过剂型、复配等应用技术研究，为乙基多杀菌素产业化扫清了主要技术障碍，为产品产

15、业化奠定了坚实的基础。2 申报单位情况2.1 申报单位(依托单位)基本情况项目申报单位为湖南省粮油科学研究设计院，直属湖南省粮食局，成立于1958年6月，原名湖南省粮油科学研究所，1998年更名为湖南省粮油科学研究设计院，2000年转制为科技型企业，是我省粮食行业唯一集科研、检测、设计、期刊、培训于一体的综合性粮油科研设计机构，拥有一支作风严谨、业务精湛的专业技术队伍，现有员工61人，研究开发人员42人，享受国务院津贴专家2人，各类职业注册师24人。院专业设置齐全，技术力量雄厚，拥有从美国、英国、日本等国进口的高精密仪器设备，具有商业行业粮食类（粮食仓储、粮油深加工、稻谷碾米、饲料、油脂）乙级、建筑行业丙级设计资质，湖南省科技咨询类甲级资质，拥有“粮食深加工国家工程实验室湖南省粮油科学研究设计院分实验室”和“湖南国家粮食质量监测中心”、“国家粮食局职业技能培训基地（长沙）”、“国家粮食局稻谷产后工程技术中心”等重要技术平台，在长沙市望城县有占地272亩的中试基地。单位法人代表：覃世民，男，43岁，硕士，研究员。1986年毕业于武汉粮食工业学院粮食化学系。自参加工作以来，一直从事粮食工