枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),是芽孢杆菌属的一种,CAS号68038-70-0。由于其具有控制真菌和细菌的作用,广泛应用于农药杀菌剂,水产养殖以及动物饲料生产中。目前市面销售的有机草莓,多采用枯草芽孢杆菌作为草莓灰霉病生物类杀菌剂。
枯草芽孢杆菌 ( Bacillus subtilis) 是一类广泛分布于各种不同生活环境中的革兰氏阳性杆状好养型细菌,可以产生内生芽孢,耐热抗逆性强,在土壤和植物的表面普遍存在,同时还是植物体内常见的一种内生菌,对人畜无毒无害,不污染环境。由于枯草芽孢杆菌生长速度快、营养需求简单,易于存活、定殖与繁殖,无致病性,并可以分泌多种酶和抗生素,常用作生物类型杀菌剂。
枯草芽孢杆菌大小为(0.7~0.8)×(2~3) μm(内生芽孢大小为(0.6~0.9)×(1.0~1.5) μm,具有单层细胞外膜,有鞭毛,能运动,无荚膜,广泛存在于腐败的有机物和土壤中,容易在枯草浸汁中繁殖,所以命名为枯草芽孢杆菌。枯草芽孢杆菌可以分泌纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等多种酶类 ,能够利用淀粉、蛋白质及多种糖类;还能够产生多种抗生素类物质,
抑制其他有害细菌的生长。
枯草芽孢杆菌能够抵抗80℃高温,在极端环境下,能够诱导产生可逆性较强、能耐受高温及高压等不良环境的内生芽孢,因此枯草芽孢杆菌(在配合饲料中主要利用其内生芽孢)在饲料加工的蒸汽调质和制粒过程中不易被破坏,可以用于加工为各种常见农药和饲料剂型,适合运输,不会失活。在颗粒饲料和粉料中都比较稳定,储藏时间长。
枯草芽孢杆菌与解淀粉芽孢杆菌
枯草芽孢杆菌( Bacillus amyloliquefaciens )和解淀粉芽孢杆菌( Bacillus subtilis )同属于芽孢杆菌属的两个种,两种菌作用相似且难以鉴别。市面上有许多销售的枯草芽孢杆菌实际为解淀粉芽孢杆菌。
由于枯草芽孢杆菌在畜牧兽药和农药均有登记,本文仅是讨论国内的枯草芽孢杆菌的农药登记。
截止2021年2月3日,国内共有枯草芽孢杆菌相关农药登记84个。其中母药登记10条,均为枯草芽孢杆菌主要的生产企业:

相关单剂登记有66个,主要剂型为可湿性粉剂与可分散油悬浮剂。其中可湿性粉剂为最主要剂型,国内共有59个登记,常见为100亿孢子/克, 200亿孢子/克,1000亿孢子每克。由于其独特的保存特征,固体剂型WP是其最主要的保存方式,以内生芽孢的形式存在。

另外国内也有两个油悬浮和一个悬浮剂相关剂型。
以2021年2月8日为止,国内目前有在申请的枯草芽孢杆菌相关专利6933件,已授权的发明专利2634件,实用新型66件,以及外观设计5件。
2020年共申请47件相关专利,2020年共有17件授权专利。

(2020年的专利授权情况)
其专利主要集中在枯草芽孢杆菌株培养,以及在土壤处理,农业,畜牧业等的应用为主。枯草芽孢杆菌发酵工艺的相关专利申请共213个。可见枯草芽孢杆菌虽然是生物农药中的小众产品,其仍然具有着广阔可开发空间。
由于枯草芽孢杆菌并不只是作为农药使用,故其国际贸易统计仅作为参考,其作为兽药及土壤处理添加剂,并不能完全统计。
据不完全统计, 全球从2020年5月至2020年1月,共进口1840万美金以上的枯草芽孢杆菌相关制剂。主要贸易剂型为微囊粒剂和可湿性粉剂。
全球最主要的枯草芽孢杆菌生产国是中国,印度以及美国,其中170万美金出口自中国,274万美金出口自美国,以及107万美金出口自印度。另外还有以墨西哥,新加坡,越南等国作为中转国的相关贸易,其原产地均为美国,中国以及印度三国。
全球枯草芽孢杆菌的最大的进口国是越南,其次俄罗斯,秘鲁,美国,瑞士等国也是枯草芽孢杆菌主要的进口国。
尽管枯草芽孢杆菌在应用过程中还存在一些问题,但枯草芽孢杆菌杀菌剂具有对人畜相对安全、环境兼容性好、不易产生抗药性等优点,因而更符合现代社会对农业生产及有害生物综合防治的要求,而且枯草芽孢杆菌抗菌物质的分离纯化及抗菌作用的分子机制、拮抗基因的克隆及其表达调控等研究也已经积累了丰富的研究资料,具有重要的理论意义和指导生产价值。
在畜牧养殖业方面,枯草芽孢杆菌具有市场潜力,枯草芽孢杆菌能够增强畜禽免疫机能和抗氧化性能,提高畜禽的生产性能,但是由于其价格较贵,目前还主要应用于仔猪配合饲料等高附加值饲料产品。 未来的研究重点应该放在进一步优化生产工艺,降低枯草芽孢杆菌类产品的成本,将其推广到畜禽配合饲料中; 以及将枯草芽孢杆菌与其他功能性饲料 添加剂(如啤酒酵母菌、菊糖和丝兰提取物等)进行合理搭配,充分发挥其增强畜禽免疫功能和抗氧化性能,提高畜禽生产性能的功效。
在植物保护方面,枯草芽孢杆菌制剂可以与化学农药复配,实现优势互补、用量减少、防效增强的目的;并可与其它拮抗菌混合使用,实现多种抗生菌功能互补、多种病害兼防、作用持久的协同防治的效果。这两方面均有很广的发展潜力。
来源:磊子侃农药