真幸福！诺贝尔奖的成果（阿维菌素）就在水产人身边

北京时间10月5日，在皇家卡洛琳医学院举行的诺贝尔大会，决定把2015年诺贝尔生理学或医学奖授予爱尔兰科学家威廉·坎贝尔、日本科学家大村智和中国药学家屠呦呦，其中一半共同授予威廉·坎贝尔和大村智，以表彰他们发现针对蛔虫感染的新疗法（伊维菌素和阿维菌素的发现）。

诺贝尔大会

日本科学家大村智

资料显示，阿维菌素是一种被广泛使用的农用或兽用杀虫、杀螨剂。由Avermectin B1a和AvermectinB1b混合组成，其中B1a不低于90%、B1b不超过5%。阿维菌素发现及其应用是继青霉素科学对人类的又一巨大贡献，对全世界的农牧业生产起到了巨大的促进作用。

阿维菌素在水产中的应用也非常广泛，水产用阿维菌素溶液适用于鱼类单养或者鱼、虾、蟹、蚌混养使用，对水产动物的线虫，吸虫、蠕虫以及体表和鳃丝寄生虫的甲壳类寄生虫有驱杀作用。主要灭杀中华鳋，锚头鳋，鱼虱，车轮虫，斜管虫，小瓜虫，指环虫，孢子虫等。也可用于灭杀水体中的替他有害虫类（水蜈蚣，松藻虫，铁甲虫，蚂蝗，红体虫，轮虫，海水养殖的夜光虫）。对于蚌，贝类养殖品无不良影响。

诺贝尔奖的成果（阿维菌素）就在我们水产人身边，并且为水产行业做出了巨大的贡献。今天，我们就一起来了解一下：阿维菌素的前世今生！

研发过程
大村智是日本微生物学家和天然产物分离专家，他专注于研究链霉菌。链霉菌生活在土壤中，因许多种是抗生素的产生菌而且产生抗生素的种类最多而著名（包括1952年赛尔曼·瓦克斯曼发现的链霉素）。在掌握了大量培养这些细菌和特性描述的特殊技巧后，大村智成功从土壤样本中分离出新的链霉菌菌株，并在实验室中培养。从几千份不同的培养样品中，他选择了最具活性的50份培养菌，用于进一步研究它们对有害微生物所产生的作用。


大村智寻找链霉菌新菌株，作为新活性物质来源。在日本，他把微生物从土壤样本中分离，把它们移至实验室培养（如下图左所示）并描述了数千份链霉菌培养样本。从中，他选择了约50份最具活性的培养菌，其中一份培养出阿维链霉菌（如下图右所示），阿维菌素的产生菌。

威廉·坎贝尔是美国寄生虫生物学专家，他得到了大村智培养的链霉菌培养菌，并研究其功效。坎贝尔发现，其中一份培养菌中的一种成分能显著有效地对抗家养和农场动物身上的寄生虫。该生物活性成本被提纯并命名为阿维菌素，随后通过化学改性成一种更有效的化合物，伊维菌素。伊维菌素后来在寄生虫疾病患者身上试用，可有效杀死寄生幼虫（微丝蚴）（如下图）。因此，大村智和坎贝尔共同发现了非常有效的治疗寄生虫疾病的新药物。

威廉·坎贝尔发现，大村智的其中一份链霉菌培养菌能有效杀死寄生虫，其活性成分被提纯后成为阿维菌素。阿维菌素被进一步改性为伊维菌素，能高效对抗人畜身上的多种寄生虫，包括引起河盲症和淋巴丝虫病的寄生虫。

作用特点
阿维菌素对螨类和昆虫具有胃毒和触杀作用，不能杀卵。作用机制与一般杀虫剂不同的是干扰神经生理活动，刺激释放γ-氨基丁酸，而氨基丁酸对节肢动物的神经传导有抑制作用。螨类成虫、若虫和昆虫幼虫与阿维菌素接触后即出现麻痹症状，不活动、不取食，2～4天后死亡。因不引起昆虫迅速脱水，所以阿维菌素致死作用较缓慢。阿维菌素对捕食性昆虫和寄生天敌虽有直接触杀作用，但因植物表面残留少，因此对益虫的损伤很小。阿维菌素在土内被土壤吸附不会移动，并且被微生物分解，因而在环境中无累积作用，可以作为综合防治的一个组成部分。调制容易，将制剂倒入水中稍加搅拌即可使用，对作物亦较安全。

阿维菌素面世后颇受欢迎
阿维菌素问世业内专家认为是继青霉素以来抗生素的又一次革命还在于以阿维菌素为母体通过半合成进行结构改造可以开发出一系列活性更高、选择性更强、安全性更优的衍生新品种。目前已商品化的有伊维菌素(ivermectin，简称IVM)、埃玛菌素(emamectin，又称甲氨基阿维菌素)、道拉菌素(dormectin)、埃珀利诺菌素(eprinomectin，又称乙酰氨基阿维菌素)和色拉菌素(selamectin)等。早在 1981年伊维菌素的年销售额就达10亿美元左右创单项兽药销售收入最高。

阿维菌素早期主要是用作兽药，如今应用于农药生产的比重正在增加，已有40%左右的产量消耗于农药生产上。全国阿维菌素总生产能力超过 800t/a，据不完全统计全国销售收入(含出口)超过10亿元。自1995年以来我国形成的相关专利达到136项。国内主要生产经营阿维菌素的企业较多，如河北威远生化、山东齐鲁制药股份有限公司、浙江升华拜克、浙江钱江生化、华药爱诺、浙江海正药业等。

十余年来，不论技术、生产能力还是生产企业、市场份额都发展迅速，这些足以使阿维菌素成长为我国生物农药的奇葩，并在农业应用上呈现出更加突出和重要的作用。

阿维菌素缘何广受青睐
作为一种新型抗生素类生物农药，阿维菌素具有结构新颖、高效、安全、农畜两用的特点也是当前生物农药市场中最受欢迎的新产品之一。

首先，具有独特作用机制不易使害虫产生抗性。阿维菌素的作用靶体为昆虫外周神经系统内的r-氨基丁酸(GA-BA)受体。它能促进r-氨基丁酸从神经末梢释放，增强r-氨基丁酸与细胞膜上受体的结合，从而使进入细胞的氯离子增加，细胞膜超极化，导致神经信号传递受抑，致使麻痹、死亡。这种独特的作用机制，不易使害虫产生抗性，与其它农药无交互抗性，能有效杀灭对其它农药已经产生抗性的害虫。

其次，杀虫谱广。目前报道Avermectin杀虫谱有84种，能有效防治双翅目、同翅目、鞘翅目和鳞翅目害虫及多种害螨，如柑桔锈螨(锈壁虱)、桔全爪螨、桔芽瘿螨、桔短须螨、斑真叶螨、茶半趺螨、矢尖盾蚧及实硬蓟马；棉花的各种螨类及潜蛾、棉叶夜蛾；观尝植物的潜叶蛾、苜蓿蓟马、小长管蚜类、桃蚜；蔬菜斑潜蝇幼虫、菜青虫、茎叶蛾；马铃薯叶甲；果树螨类、圆盾蚧、梨木虱及烟草夜蛾、天夜、烟粉虱等80多种害螨和害虫。

我国多用来防治虫体小、世代多、易出现抗药性的害虫，如梨木虱、棉蚜等，潜叶性的害虫如美洲斑潜蝇等，害螨如二斑叶螨、茶橙叶螨、山楂叶螨和寄主广、食性杂的害虫如小菜蛾等。

再次，具有高生物活性。阿维菌素对害虫具有触杀和胃毒作用，无内吸性，但有较强的渗透作用。药液喷到植物叶面后迅速渗入叶肉内形成众多的微型药囊，并能在植物体内横向传导，杀虫活性高，比常用农药高5-50倍，亩施用量仅0.1-0.5gA.I。螨类成虫、若虫和昆虫幼虫接触阿维菌素后即出现麻痹症状，不活动，不取食，2-4天后死亡。