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生物制剂产业观察 | 跨国公司2021-22年聚焦领域及未来趋势

发布时间:2023/03/17 未分类 现代农业 行业新闻 浏览次数:750

世界农化网中文网报道: 近几十年来,农用化学制剂产生的人类健康和环境问题引起了越来越多人的担忧,抗性问题同样困扰着全球种植者。2022年开始的俄乌战争进一步加剧了人们对减少化学农药和化肥依赖的需求。气候变化造成极端天气频发,在近两年尤为明显,作物受到的环境胁迫也是种植业面临的一大挑战。这些都加深了人们对可持续农用制剂研发和推广的关注。

天然农用生物制剂能够作为上述问题的解决方案。以下从2021-2022年期间业内领先企业的研发合作,新产品获得登记/上市,以及兼并收购大事件中,盘点跨国公司生物制剂业务近两年关注的领域,以及未来可以预见的趋势。

合成生物学技术备受跨国巨头关注

合成生物学技术应用于代谢工程,极大促进了生物制造活性成分的发展,众多生物农药活性成分的大规模生产借助这一新兴技术得以实现。近年合成生物学技术取得的进步除了活性分子的种类不断丰富,也为生产固氮菌等有益菌提供了新手段。

2021年,科迪华与合成生物技术服务供应商Ginkgo Bioworks达成了多年合作。借此合作,科迪华利用Ginkgo的合成生物学平台开发环保有效的植保产品。Ginkgo庞大的细胞工程平台和DNA代码库能够帮助科迪华挖掘新一代生物源农药,加速此类产品的开发和优化。

同年,住友化学也和Ginkgo达成了合作,住友能够利用Ginkgo在生物工程技术上的专长,开发更多生物源活性成分。此项合作将住友的化学技术和对健康与作物科学行业的见解,与Ginkgo高通量基因编辑技术和发酵实力相结合,能够提高住友产品的生产效率。

Ginkgo的合成生物学平台也让拜耳从中受益。Ginkgo和拜耳在2017年合作创立了Joyn Bio,旨在利用合成生物技术推动农业的可持续发展,最初工作从减少氮肥对环境的影响这一领域开展起来。Joyn Bio对拜耳独有的大规模微生物菌株库进行描述,利用Ginkgo代工厂的高通量分析技术,可一次性检测数千份样本,对这些天然菌株做全面的分析,并快速开展固氮工程菌株的原型设计。2022年,拜耳和Ginkgo调整了合作方式,Ginkgo收购拜耳位于西萨克拉门托的生物制品研发基地以及内部挖掘和优化平台,而拜耳则获得Joyn Bio的固氮技术,由此结束了2017年创立的合作。此后,Ginkgo与拜耳在微生物领域开展新的战略合作,为改善氮利用、碳封存和新一代作物保护产品,开发生物解决方案。

2022年富美实收购了信息素开发商BioPhero。这项两亿美元的收购交易不仅让富美实的产品组合新添入信息素类生物制剂,同时让富美实获得了具备专利的合成生物学技术。该技术能够大规模生产信息素,其生产成本远低于传统生产技术,这使得信息素的应用范围从果蔬这类高价值作物扩大到大田作物。其合成生物技术还具备生产其他农用生物制品的潜力,借以替代化学农药。

此外,先正达于2022年在印尼推出了干扰水稻害虫交配的Nelvium信息素。该产品由Provivi开发,这家公司也是利用合成生物技术生产信息素的典范。

人工智能分析土壤健康状况,评估产品功效

Biome Makers的微生物检测技术能够帮助人们深入了解土壤微生物群。拜耳与该公司开展合作,利用土壤微生物群和环境信息,优化产品的使用,借以提高产量,改善土壤健康状况。Biome Makers的人工智能技术能够帮助种植者确定其作物和土壤需要什么,有助于为增产制定决策。在此合作下,拜耳的生物杀菌剂Minuet得到了评估。

先正达在土壤健康领域也同Biome Makers展开了合作。Biome Makers的BeCrop技术能够提供土壤生物信息,同时为土壤健康设立标准。BeCrop具备1400万个土壤微生物分类参考信息,规模属全球最大。BeCrop解码土壤生物,将复杂的土壤微生物信息转化成用户易懂的报告,能够借此制定并执行土壤改良工作。通过两公司建立的合作,先正达LIVINGRO研发项目能够利用该技术制定决策,以提高作物产量,改善生物多样性和土壤健康状况。

评估生物制剂功效的创新手段受到了制剂供应商的高度关注。类似Biome Makers开发的人工智能技术将会被业内更多企业采用,以确保其产品能够对土壤健康产生积极的影响。

此类人工智能还能够和其他精准农业技术相结合,以提高农资产品的利用效率,提高投资回报,构键土壤生物多样性,并减少农业生产造成的碳排放。

新生物制品中,海藻提取物、哈茨木霉和枯草芽孢杆菌是热门品类

众多企业为作物健康市场开发出了大批天然种植解决方案。生物制剂,包含的生物刺激素和生物防治产品,尤其是土壤有益微生物的使用,都在推动着农业的可持续发展。下面以海藻提取物、哈茨木霉和枯草芽孢杆菌3个2021-2022年新登/上市的热门品类为代表,介绍这些生物制剂的功效、推广限制因素,以及技术突破。

海藻提取物

海藻提取物作为生物刺激素,大范围用于作物管理中。此类产品含有丰富的微量和大量营养元素、腐殖酸和植物激素等物质,促进根部吸取营养,提高植物对病虫害及非生物胁迫的抵抗力,增强有益菌在土壤中的活动。

过去限制植物生物刺激素(包括海藻提取物)大规模应用的因素,包括缺少对其生物化学成分和作用机制的科学认知。缺少这方面的认知给登记申请带来了不便。″企业努力去了解如何申请登记,定位自己的产品(产品属于农药/植物生长调节剂,还是肥料,如何正确声明其功效等)。此外,缺少对活性成分的认知,使得利用海藻配制制剂非常困难,因为不确定需要使用哪些助剂去提升产品功效。最后,因为对产品精准的作用机制的认识不够,所以很难推荐产品准确的用量并安排使用时间,造成产品没有发挥出应有的功效,″针对海藻提取物推广面临的挑战,阿卡迪安法规事务总监David Hiltz发表了他的看法。

研究手段的进步正在加深人们对海藻提取物的了解。据Hiltz介绍,阿卡迪安(以及其他不断发展的企业)经过过去20年的研究,已经提高了对泡叶藻产品成分和潜在作用机理的认识。分子生物学手段的进步及该手段大量使用在基因激活上的研究,帮助人们深入了解了产品如何激活植物和微生物体内的生理活动路径。相关研究的文献也让海藻提取物在农业市场中具备可信度,并且改进了此类产品的使用建议,提高了试验得出积极结果的数量。

哈茨木霉与枯草芽孢杆菌

木霉是促进植物生长最有效的真菌种类之一,而哈茨木霉是农业中最常用的一类木霉品种。枯草芽孢杆菌则是应用最为广泛的植物促生根际细菌之一。这两类微生物均广泛存在于全球土壤中,具备抑制土传病害的功效,同时能够分泌植物生长激素,提高土壤中营养对植物的可利用性,以及其他功效。

与化学制剂相比,微生物制剂的活性成分易受影响。″多年来,微生物制剂的稳定性问题引起诸多不便,很多产品因需要特定的储存条件(温度等),保质期有限,应用方面也要求不能与其他产品混用,以确保微生物不会失效。这就使微生物制剂在田间的实际应用和大范围应用受到了限制,″Seipasa首席研究官Francisco Espinosa说道。

″该产业面临的另一个挑战是获得能够满足种植者需求的制剂技术,以确保产品被合理地应用。我们在市场上发现的第一批剂型是可湿性粉剂(WP)或悬浮剂(SC),这些制剂旨在稳定发酵获取微生物过程中的培养液,减免后续制剂生产工序。但此类制剂存在缺陷,例如可湿性问题(WP)、粉末产生(WP)、制剂长期稳定性(SC)、喷嘴堵塞、作物染色等问题,″ Espinosa补充道。

这些年菌剂生产商一直不断改进他们的产品,其活性成分的产能、稳定性和防污染方面都有所提高。据Espinosa介绍,喷雾干燥、流化床等技术是此类制剂生产常用的技术。市场上有技术含量高的悬浮浓缩剂(例如Seipasa的生物杀菌剂Fungisei),或者其他剂型,如水分散粒剂(WDG)和油悬浮剂(OD),都确保了含有微生物的制剂在田间能够发挥功效。

并购愈发频繁,企业研发实力快速壮大

近两年出现了多起业内领先企业收购和兼并大事件。通过并购整合资源,企业扩充了研发团队,更多具备丰富经验和专长的科研人员迅速填补企业在特定领域的空白,两公司之间相互分享知识和技术,实现协同效应。这些企业在并购后,研究团队得以壮大,研发技术进一步拓展,将会让企业更快取得研究成果,促进行业深入了解活性物质的成分构成、作用机制和最佳应用方式,同时加快制剂技术的改进和产能的提升,推动生物试剂的大规模使用。

与十年前相比,近两年的并购事件显著增多。未来行业内的并购项目仍会频繁涌现。

与更多化学农药联用是生物制剂应用重要趋势

目前绝大部分的生物制剂用在了同样使用化学制剂的常规农场。生物与化学产品形成互补,两类产品以适当的方式结合使用,能够在帮助农民提高产量的同时,减少农业生产对环境产生的负面影响。

并购、研发和经销合作让农化巨头扩充了生物源产品组合。农化巨头正努力构建生物与化学联合使用的综合解决方案。

UPL通过研发和经销合作,目前已成为全球最大的生物解决方案供应商,并设立了天然植物保护(NPP)业务部门,专门致力于该领域业务的发展。公司的ProNutiva项目将生物制剂与化学农药联合使用,为作物生产提供更可持续的解决方案。以该项目在印度的应用为例,到2021年3月底,该项目已经让该国30万公顷的村庄从中受益。在印度的应用面积于2022年翻倍,ProNutiva项目的营收占到UPL在印度总收入的8%。未来UPL天然植保产品的业绩增长将得益于ProNutiva解决方案的推广。

富美实则与诺维信联手,为全球市场开发酶源解决方案。该合作聚焦在开发控制大豆真菌病害的天然产品,并将其与富美实二酰胺类杀虫剂联合使用。

先正达与Scheffer合作开发适用于巴西农业的微生物源产品,尤其是防治大豆、玉米和棉花的细菌和真菌病害的产品。合作专为土壤健康开发化学与生物联合使用的解决方案,以提高种植业发展的可持续性。

摘自:AgroPages世界农化网

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