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天天色综合网 生物农药的进化：揭秘日本三井旗下Certis若何攻克生物农药制剂贫困
发布日期：2024-12-06 05:01 点击次数：201
Certis Biologicals是日本三井的全资子公司天天色综合网，在生物手艺规模的改造不错回顾到上个世纪40年代。尔后数十年的时辰里，公司不停丰富居品组合，现在已领有极为丰富的生物农药品类，包括生防菌、病毒农药、脂肪酸、生物化学农药、植物索要物、发酵索要物，灭绝杀菌、除草、杀虫、杀螨、杀线虫和杀螺功能，认为约75款居品。其居品已投入众人五十多个国度的商场。
Certis Biologicals的制剂建树团队领有制剂科学家、分析化学家、微生物学家等。其中，公司高等制剂科学家Brittany Nordmark毕业于卡内基梅隆大学，曾在Marrone Bio Innovations（MBI）担任制剂团队垄断，在生物农药配方手艺规模领有多年教会。
以下，Brittany向咱们共享建树生物农药制剂（尤其是真菌制剂）需要探究的要害事宜，以及建树生物制剂碰上的挑战和叮咛教会[1]。
在建树生物农药时，制剂接洽员需要起始决定接收哪种剂型：水分散粒剂（WG）、水悬浮剂 （SC）、油悬浮剂（OD），依然乳油（EC）等。海外作物保护定约（Croplife International）的农药制剂类型和海外编码体系目次列出了起始60种不同剂型，该若何聘用？惰性身分应该聘用哪些？Brittany在作念决定前会探究：
1. 活性身分的特质。活性身分的特质决定了哪些剂型可用于居品建树。Certis Biologicals位于加利福尼亚州 Wasco 的工场通过液体发酵培养的细菌，不错松驰配制成悬浮剂。其位于蒙大拿州 Butte 的坐褥工场通过固体发酵培养的真菌具有疏水性，因此油悬浮剂或可湿性粉剂是妥当的剂型聘用。印楝素溶于油，因此乳油是该居品系列的理思剂型。
2. 活性身分的踏实性。就活体微生物而言，固体生物农药的保质期一般比液体生物农药更长。但农民更可爱使用液体配方。若聘用液体配方则不错使用惰性物资，如抗菌剂（留心杂菌与活性身分争夺资源）、抗氧化剂、食品开始，或使用指挥睡眠的药剂来延迟保质期。
3. 活性身分的载入。居品中含有若干活性身分合适？这给惰性身分留住了若干空间？这需要得到均衡。在配制挤压的水分散粒剂（WG）时需要加入惰性物资，如分散剂、崩解剂、润湿剂、助挤剂和踏实剂。淌若该 WG 需要90%的活性身分，则只留住10%的惰性身分，可能会导致居品物感性质欠安。
4. 活性身分的功能。活性身分的杀灭功能是什么：杀虫、杀菌、杀线虫依然除草？一些杀虫剂需要惰性身分行动钓饵来衔尾害虫食用。叶用杀菌剂不错从粘展剂中受益。而针对施用于犁沟内的杀线虫剂，润湿剂不错减少浸出。除草剂在低硬度水中最有用，因此在配方中添加软水剂是有匡助的。
5. 监管律例。用于（生物）农药前，惰性身分必须获准用于作物，况兼在好意思国，必须盲从环保署 40 CFR 第 180 部分国法的配方条款。用于具备有机认证的（生物）农药前，惰性身分必须列在环保署 4A 或 4B 清单中，或具备OMRI 有机认证。在众人销售居品必须参考当地律例，举例 (EC) No 1107/2009（欧盟禁用助剂清单）。
建树生物制剂会碰上哪些挑战？
液体居品频繁易于使用，因此受到支持者的爱好，但液体生物农药，尤其是活性身分为真菌的液体制剂的建树，给配方科学家带来了寥落的挑战：
1. 疏水性。真菌孢子不错通过液体或固体发酵培养。液体发酵产生芽生孢子，固体发酵则产陌生生孢子。尽管芽生孢子具有亲水性，但在生物农药配方中，芽生孢子比疏水性分生孢子更难保存。因此，分生孢子频繁被优先用作真菌居品的活性身分。
微生物制剂最知名的两种液体剂型是水悬浮剂（SC）和油悬浮剂（OD）。由于分生孢子具有疏水性，因此需要润湿剂和分散剂来配制悬浮液。但将真菌孢子储存在水中会影响保质期。分生孢子会在有水的情况下形成孢子，淌若配方中莫得养分身分，它们就会死亡。淌若配方中存在养分身分，分生孢子就会发芽，产生菌丝，跟着时辰的推移，菌丝会使配方变稠，以致达到污泥的稠度。
关于液体真菌居品，油悬浮剂（OD）比水悬浮剂（SC）更妥当采用。油概况润湿疏水性活性物资，而分生孢子不会在油中形成孢子。但配制油悬浮剂也存在一系列挑战，这些挑战在以劣等2-6项中究诘。
2. 均匀性。支持者和配方科学家齐但愿他们的液体生物农药是均匀的。出现差别随契机让东谈主怀疑其功效受到了影响，可能会激励诸如″这个居品仍然有用依然变质？″或″摇晃后活性身分是否均匀分散在通盘罐中？″等问题。
均匀性差也会影响居品的易用性。天然在使用前摇晃液体生物农药是个很好的处理见解，但不应需要剧烈摇晃来让千里淀物再行悬浮。理思的液体配方不会跟着时辰的推移而出现分层，但淌若显示这两个模范，分层就不会影响居品销售：1）千里淀物应易于再行悬浮；2）千里淀应在几天后出现，而非几小时，以致几分钟。
关于油悬浮剂，分层频繁是由于油和活性身分之间的密度互异而产生的。为了措置这种差别问题，配方科学家频繁在制剂中使用名义活性剂和二氧化硅。但这些身分可能会酿成增稠问题，影响居品倾倒。
3. 可倾倒性。可倾倒性是指液体安宁器中倒出的智商，也与支持者使用居品的易用性关系。淌若液体配方太稀或名义张力较低，倒出时可能会滴落，导致居品阔绰。更常见的情况是液体配方太稠。稠配方会比稀配方更多地灭绝于罐子名义。为了回收居品，支持者可能需要将罐子异常一段时辰或用水冲洗罐子。为了留心给支持者带来这些未便，配方科学家不错向液体配方中添加流变改性剂以达到理思的黏稠度。
4. 乳化性。制剂在加水稀释使用时，由于油和水不相溶，因此名义活性剂在油悬浮剂建树中起注要害作用。油在水中保抓踏实的乳液景况，与混罐中活性身分的均匀漫步关系。这又与居品施用经由中活性身分的均匀漫步关系，这对支持者来说相配要害。淌若乳液不踏实，油就会浮到混罐上层。由于疏水性活性身分更可爱油（在油中具有较低的化学势），它会随从油汇聚在混罐上层。
若何聘用有用的名义活性剂？
Brittany一般会从亲水亲油均衡值 (HLB)启动。这一数值是名义活性剂亲水基团与亲油基团的比值。均衡值低则亲油性更强 (< 10)，均衡值高则亲水性更强 (> 10)。Angela Lemmon Turner整理了一份起始60种油脂所需要的名义活性剂亲水亲油均衡值[2]。在得知所使用油脂的亲水亲油均衡值后，就不错尝试具备该值的不同名义活性剂在居品中的适用性。
以亲水亲油均衡值边界展示名义活性剂功能分类（图源：维基百科）
5. 存活力。生物农药配方最大的挑战是存活力。制剂建树商不错配制一款均匀的油悬浮剂，它很容易倒出并形成踏实的乳液，但淌若微生物活性身分不可在室温下存活至少6个月，就就是莫得居品。短活力的油悬浮剂频繁不错归因于配方中的油载体或其他惰性身分。在批准居品之前，应进行踏实性历练。
6. 资本。制剂居品的资本需要较低能力被支持者接受。一些制剂建树商用于真菌油悬浮剂的载体概况显示上述条款，但因资本过高最终难以销售。
生物农药建树的最大挑战是同期措置扫数配方贫困。在这个油悬浮剂案例中，接洽东谈主员通过添加不错乳化载体油的名义活性剂来配制均匀的配方。但这些名义活性剂使配方变得黏稠，以至于难以倒出。一朝添加流变改性剂使配方不错倒出，制剂就不再是踏实的乳液，因此不得不改用其他名义活性剂。配方建树是一个轮回经由，需要接洽、历练、时辰和意志，但当配方概况让支持者受益时，这些付出齐强横常值得的。
[1] 本文实践主要来自Brittany在第五届海外农化制剂与诈欺手艺岑岭论坛（FAT 2024）上共享的发达，卓绝撰写的著作。
[2] https://www.researchgate.net/profile/Jean-Canselier/post/How-can-I-determine-the-Hydrophilic-Lipophilic-Balance-of-an-oil/attachment/59d6235879197b8077981ae7/AS:306873738170368@1450175808132/download/Required_HLB_for_Oils_and_Lipids.pdf
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