农用抗生素
简介
农用抗生素简称农抗，是指由微生物发酵产生、具有农药功能、用于农业上防治病虫草鼠等有害生物的次生代谢产物。放线菌、真菌、细菌等微生物均能产生农用抗生素，其中放线菌产生的农用抗生素最多。目前广泛应用的许多重要农用抗生素都是从链霉菌属中分离得到的放线菌所产生的。
系列用微生物所产生的活性物质作为农药。最早的农用抗生素为链霉素，并由此推动了抗生素在农业上的应用，20世纪70年代后得到了迅速的发展。目前，农用抗生素已几乎遍及杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等农药所有领域，其中较为突出的有杀虫剂土霉素；杀菌剂井冈霉素、春雷霉素；除草剂双丙氨膦；植物生长调节剂赤霉素等。
农用抗生素由于易被土壤微生物分解而不污染环境，其对人畜安全，选择性高，故很有发展前途。
定义20世纪90年代以来，许多专家对生物农药的定义都有不同的见解，归纳为6种。
①生物农药是由生物产生的具有农药生物活性的化学品，和具有农药生物作用作为农药应用的活性物体（沈寅初，2002年）；
②生物农药是可用来防除病、虫、草等有害生物的物体本身及源于生物，并可作为“农药”的生物活性物质，更要在生产、加工、使用及对环境的安全性等方面符合有关“农药”的法规（张兴，2002年）；
③生物农药是指用来防治病虫草害等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物，并可以制成商品上市流通的生物源制剂，包括微生物源
（细菌、病毒、真菌及其次级代谢产物农用抗生素）、植物源、动物源和抗病虫草害的转基因植物等（朱昌雄，2002年）；
④生物源农药即利用生物资源开发的农药，狭义上指直接利用生物产生的天然活性物质或生物活体作为农药（徐伟松，2002年）；
⑤生物农药系指含非人工合成、具有杀虫杀菌或抗病能力的生物活性物质或生物制剂，包括生物杀虫剂、杀菌剂、农用抗生素、生态农药等（林敏，2003年）；
⑥生物农药是指利用生物资源开发的农药；根据其来源大致可分为植物农药、微生物农药和抗生素等（顾宝根，2000年）。
根据上述专家对生物农药的定义，可以看出农用抗生素应当属于生物农药的范畴。[1]
分类
一类由微生物发酵产生的具有农药效能的抗生素，按用途区分，有杀菌剂、杀虫剂、杀螨剂、除草剂和植物生长调节剂（见表）。与一般化学合成农药相比，农用抗生素具有以下特点：①结构复杂；②活性高、用量小、选择性好；③易被生物或自然因素所分解，不在环境中积累或残留；④生产原料为淀粉、糖类等农产品，属于再生性能源；⑤采用发酵工程生产，同一套设备只要改变菌种即可生产不同的抗生素，生产菌大多是土壤中的放线菌，也有真菌和细菌。
沿革农用抗生素是在20世纪40年代医用抗生素发展的基础上研究开发的。最初，将某些医用抗生素如链霉素、土霉素、灰黄霉素等用于防治农作物病害，取得了一定的效果。同时也筛选出一些农业专用的抗生素如放线酮、抗霉素和一些多烯类抗生素。50年代以来，广泛使用化学农药带来了环境污染问题，这促进了寻找比较安全的生物源农药的研究，因此农用抗生素得到较快的发展，日本在这方面处于领先地位。1961年，日本开发了杀稻瘟素－S用于防治稻瘟病，是世界上第一个大规模生产的农用抗生素，它成功地取代了公害严重的有机汞制剂。60～70年代，日本又开发了春日霉素、多氧霉素、有效霉素等高效品种。70年代以来，一些具有防治昆虫、螨、动物寄生原虫和蠕虫、除草和调节动植物生长功能的农用抗生素，不断研究开发出来，扩大了农用抗生素的应用领域。原来，欧美国家的一些科学家担心抗生素在农业上应用，可能引起人类病原菌对医用抗生素产可生抗药性，因而持慎重态度。自从日本率先开发许多化学类型与医用抗生素不同的农业专用抗生素以后，这种担心已逐渐消除，美国、西欧、苏联都已重视和加强了农用抗生素的研究开发。70年代后期，日本农用抗生素的年总产量已达到400t以上（按有效成分计）。
中国从50年代起研究开发农用抗生素，在20多年里陆续投产了赤霉素、灭瘟素、春雷霉素、多抗霉素和井冈霉素等品种。其中产量最大的是井冈霉素，到80年代年产量已接近 1kt（有效成分）、占全国农用抗生素产量的95％以上，成为防治水稻纹枯病首选的安全有效的药剂。
农用抗生素是现代生物技术和化学工程结合发展的产品。由于自然界微生物种类繁多，从中寻找有特殊生理活性的物质还有很大潜力。随着生物工程新技术，特别是遗传工程和细胞工程的发展，现有的生产菌种将获得更高的生产能力，以提高工业的经济效益；还可能选育出产生新农用抗生素的新种微生物，以解决农业上难治病虫害的防治问题。
生产农用抗生素的工业生产，通常采用液体深层通气培养的发酵工程，世界上生产农用抗生素用的发酵罐容积最大的已达300m3。各种农用抗生素生产过程的发酵工序大体相同，而分离和纯化工序则因品种而异，有的有效成分存在于发酵液中，有的则存在于菌丝体中，要采用不同的分离纯化流程来制取。例如：井冈霉素存在于发酵液中，过滤后浓缩、萃取纯化，再加入助剂调制即成为制剂产品。