蛋白类农药(包括多肽类农药、蛋白质毒素及植物免疫诱导蛋白)被视为下一代“绿色植保”的核心方向,是全球生物农药研发的热点方向。相比传统化学农药,其优势主要体现在安全性高、特异性好、抗性低和促进作物健康四个维度。本文里瑞旭集团农化事业部总结了多肽蛋白类农药的类别及工作原理,多肽蛋白类农药研发进展和登记难点,以推动多肽蛋白类农药的研发与登记上市。
什么是多肽蛋白类农药?
多肽蛋白类农药是一类新兴的生物农药,其核心特征是源于自然界生物(如微生物、植物病原物等)的多肽片段或通过重组基因技术表达特定蛋白质可直接抑制或防控农作物病虫害。多肽蛋白类农药与传统化学农药的“地毯式轰炸”不同,它更像是“手术刀”式的精准打击,常见防控机制包括如下3种:
- 激活植物自身免疫:蛋白类农药(如过敏蛋白、激活蛋白)通过植物叶片、根系或茎部的表皮细胞表面受体(如类受体激酶)识别并结合,启动信号传导,激活植物抗病相关基因的表达。
- 离子通道阻断: 许多杀虫多肽(如源自蜘蛛毒素的多肽)通过特异性结合害虫神经系统的离子通道(如乙酰胆碱受体),导致害虫瘫痪。
- 膜破坏机制: 部分抗菌肽通过改变病原菌细胞膜的通透性,使其内容物外泄,从而直接杀灭真菌或细菌。
全球多肽蛋白类农药研发进展
- 美国
美国一直鼓励生物农药的研发,2025年EPA批准的22种新活性成分中,生物农药占比近70%(15种),其中蛋白类农药也是核心增长点。这一趋势符合全球“绿色农业”的发展方向,即通过生物手段减少对化学农药的依赖。
2025年12月,美国环保署 (EPA)正式批准了多肽类蛋白农药的登记(活性成分为 ASFBIOF01-02多肽,制剂名称为 EVOCA™)。EVOCA™是由比利时生物科技公司Biotalys开发的一款蛋白基生物杀菌剂,也是美国环保署 (EPA)批准的首个同类蛋白质生物杀菌剂,用于控制或抑制多种粮食和非粮食作物的产前及产后植物病害,涵盖浆果、蔬菜、柑橘、仁果和核果、葡萄、草本植物、烟草、大麻及观赏植物。目标病害包括灰霉病、白粉病、灰霉、蓝霉和绿霉等。
活性成分 ASFBIOF01-02 是一种源自美洲驼(llama)抗体(VHH 结构)的抗原结合片段(即多肽类蛋白质),能够识别真菌细胞膜中的特定成分。该产品的活性成分通过将识别出的抗体序列 (VHH结构)克隆到微生物表达系统中,利用微生物发酵工艺进行规模化生产。施用时当足够数量的 ASFBIOF01-02 与生长中真菌的细胞膜结合时,会导致细胞完整性遭到破坏,进而引起细胞裂解和真菌死亡。
除此以外,另一个代表性产品是Harpin Protein(激活蛋白,商品名Messenger®),它是由美国EDEN Bioscience Corporation(美国伊甸生物技术公司)开发的细菌源超敏蛋白(Harpin),属于植物免疫诱抗剂。它通过激活植物自身的防御和生长机制(全身获得性抗性,SAR)来提高作物对病毒、真菌和细菌的抵抗力,同时能促进作物生长。
- 中国
经查询,已有3个蛋白类农药在我国取得登记,包括美国伊甸生物技术公司的超敏蛋白。

阿泰灵(6%寡糖·链蛋白可湿性粉剂)由中国农科院邱德文团队研发,是我国首个获得正式登记的蛋白质生物农药,其有效成分为极细链格孢激活蛋白和氨基寡糖素,主要用于防治病毒病(如烟草花叶病、番茄病毒病)。植物免疫诱抗蛋白是经极细链格孢发酵提取的一种新型蛋白质农药。它的作用方式独特,既可抑制作物体内病毒的基因表达,控制其繁殖,还可通过细胞活化作用,修复受害植株损伤,系统防治病毒病。同时可激发植物体内的基因表达,使其产生具有抗病作用的几丁酶等,诱导植物产生多重防御反应,提高自身的抗病能力,起到抗病防虫作用。
β-羽扇豆球蛋白多肽(百莱得)是一个全新作用机理的专利生物农药,由葡萄牙塞埃韦有限责任公司生产,2021年新获得扩展登记有:番茄灰霉病、黄瓜灰霉病、葡萄白粉病,至此已经获得4个作物的登记。β-羽扇豆球蛋白多肽是具有渗透特性的保护性杀菌剂,它能有效抑制真菌细胞壁的几丁质的合成和降解真菌的几丁质成分。
- 欧盟
在欧盟,唯一获批的蛋白类农药是水解蛋白质 (Hydrolysed Proteins),它主要作为诱食剂 (Attractant),用于诱杀实蝇类害虫(如地中海实蝇)。它并不直接杀死害虫,而是通过释放氨味吸引害虫进入含有极少量杀虫剂的陷阱中。
一些在美国和中国广泛登记使用的蛋白农药(超敏蛋白,β-羽扇豆球蛋白多肽)在欧盟的准入道路较为坎坷,尚未取得登记。
- 巴西
巴西对生物制剂持非常积极的态度,蛋白类农药通常被归类为低风险物质或生物化学农药,并享有更快的评审通道。
目前巴西已获批的核心蛋白/多肽农药品种是Peptídeo Derivado de Proteína Harpin (PDPH),即超敏蛋白衍生多肽。巴西已批准 PDPH 用于多种作物(如大豆、甘蔗、柑橘)。它不直接杀灭病原菌,而是通过激活植物自身的防御系统来预防真菌病害并提高作物耐旱能力。
2024年底至2025年初,巴西还正式批准了由 Elemental Enzymes 开发的 Vismax®多肽登记,专门针对巴西柑橘产区危害巨大的黄龙病(Citrus Greening)和柑橘溃疡病。这种特定多肽通过叶面喷施,诱导植物免疫系统增强,减少病害导致的减产。
多肽蛋白类农药登记难点与趋势
我国也鼓励生物农药的研发与登记,多肽蛋白类农药一般按生物化学农药进行登记,登记资料要求比化学新农药要低很多。由于蛋白农药的特异性,我们通常不用担心它的残留、药效和环境影响,但是我们需要关注它的致敏性,特别呼吸道致敏。
当前登记最大难点主要有2个:1.蛋白表征与命名;2. 转基因生物安全证书。随着基因编辑(如CRISPR)、合成生物学(转基因微生物发酵)等技术的发展,蛋白类农药的有效性、稳定性、针对性都会不断提升。然而根据我国现行法规,如果使用了基因工程技术生产多肽或蛋白类农药,那转基因微生物就可能需申请转基因生物安全证书,尽管这些转基因微生物并不会直接释放到环境中。希望农业领域,针对不直接释放到环境的转基因微生物相关法规可以简化。
小结
蛋白类农药(包括多肽类农药、蛋白质毒素及植物免疫诱导蛋白)被视为下一代“绿色植保”的核心方向。相比传统化学农药,其优势主要体现在安全性、特异性、抗性管理和促进作物健康四个维度。在全球多肽蛋白类农药研发上面,尽管中国处于第一梯队,但登记难度还是不小,企业需要密切评估登记风险。
关于瑞旭
瑞旭集团农化事业部致力于国内外企业提供全球农药与肥料产品登记服务与专业的法规技术咨询,具体包括植保产品、生物杀灭剂和公共卫生农药等多种类型农药代理登记,农药风险评估以及各种类型肥料产品(微生物、水溶性、微量元素)登记备案等。团队成员学历均在硕士及以上,核心成员来自全球一流农化企业的资深法规专家,在农用化学品登记策略、注册(备案)流程、资料要求和风险评估等方面有着丰富的技术经验。
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