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JRF:生物农药登记概述及哺乳动物毒理学数据要求详解 qrcode

2019-03-25

生物农药包括防治有害生物的天然存在的物质(生物化学农药)和微生物(微生物农药),以及含有由添加遗传物质(植物源植物保护剂,PIP)的植物产生的杀虫物质。 
 
日本甲虫芽孢杆菌(Bacillus popilliae)是第一个商品化的微生物杀虫剂,于1948年取得登记。自20世纪60年代末70年代初以来,人们对利用活的微生物和病毒防治病虫害的兴趣逐渐增加。曾经有一段时间,人们期望这些产品在很大程度上取代化学药剂。但在经过几年的试验后,人们逐渐认识到微生物农药并不能取代化学药剂,此思维过程是由“有害生物综合防治”(IPM)理念推动的。微生物产品登记用于农业、林业、蚊虫控制、草坪和家居庭院。美国环境保护署(EPA)和欧洲食品安全局(EFSA)都认为这些产品对健康和安全的风险较低,尤其是对于枯草杆菌和解淀粉芽孢杆菌 (EFSA DAR 2012)。 
 
合成化学药剂传统上用于作物保护以及多种多样的健康用途。 然而,经过十年的发展,行业蓄势而发,进入了利用自然、生物和化学药剂进行病虫害防控的“有害生物综合防治”时代。 
 
微生物产品一般由活体微生物制剂组成。它们有几个明显的益处,例如,因为它们是天然的生命形式,通常只影响目标生物,与它们的化学同类相比,可以想见它们在本质上是安全的。由于产品及其降解物是天然的、非累积性的和无毒的,因而可以消除对生态系统不必要的有害作用。生物农药分为3大类: 
 
1. 微生物农药:微生物农药是能产生杀虫效果的微生物。其杀虫作用方式通常包括竞争或抑制、毒性,甚至使用目标有害生物作为生长基质。 
2. 生物化学农药:生物化学农药是天然存在的物质或合成的衍生等价物,对目标有害生物具有无毒作用方式,其接触人类和环境的历史表现出最小的毒性。合成衍生的生物化学农药与具有这种历史的天然存在的化学品相当。 
3. 植物源植物保护剂(PIP):利用基因改造技术,使植物制造生物农药成分,例如将苏云金杆菌的杀虫蛋白基因转殖至植物体,使植物制造此杀虫蛋白来防控害虫。
 
生物农药有哪些好处?
 
使用生物农药有几个好处,其中包括: 
 
Ÿ 降低风险的同时不影响产量。在作为“有害生物综合防治”方案的一部分使用时,生物农药在显著减少常规农药使用的同时,不会影响作物的产量。 
Ÿ 毒性通常较低。一般来说,生物农药本身比常规农药毒性小,对使用者来说更安全。 
Ÿ 通常用量很小即可见效,且分解速度快。这样可以降低接触量和接触时间,同时避免农药污染问题。 
Ÿ 针对特定有害生物。生物农药一般只影响目标有害生物和密切相关的生物,而广谱的常规农药可能会影响非目标生物,如鸟类、昆虫和哺乳动物。 
Ÿ 在与传统产品轮流使用时,生物农药有助于防止有害生物抗性问题的出现。 
Ÿ 改善残留物管理。购买者和消费者的购买习惯变得越来越挑剔。农产品非法农药残留不仅会导致市场丢失和遭到相关罚款,还会导致其他消费者避而远之。生物农药通常含有正常消费的天然产品,不会带来残留问题。
 
登记要求:
 
通常情况下,各国的登记机关在确定相关2项指南时,倾向于效仿美国环境保护署确立的原则(OCSPP指南系列885)。制定 这些准则是为了确保在潜在的致病性物质通过消化道或呼吸道进入哺乳动物身体后,不会残留在哺乳动物体内,以确保农场经营者的安全。 
 
对原药和市售产品的要求可能有所不同,但从各登记机构用以识别农药的过程和程序中可以清楚地看出,这些要求是按成分确定的: 
 
Ÿ 活性成分/活性剂的详细信息和浓度 
Ÿ 配方的详细信息和浓度
Ÿ 杂质的详细信息和浓度 
 
此外,对于某些类型的微生物活性剂,可能需要提供以下内容来完成微生物生物农药的身份检查: 
 
Ÿ 微生物衍生污染物(如特定代谢物)的详细信息和浓度 
 
各监管机构的一般数据要求主要侧重于:
 
Ÿ 产品特性和分析 
Ÿ 人体健康与安全测试 
Ÿ 接触评估 
Ÿ 食品和饲料残留物要求 
Ÿ 环境归趋 
Ÿ 环境毒理学 
 
JRF在处理MPCA方面具有丰富的专业知识,能够进行不同类型的在体研究: 
 
1.急性经口毒性/感染性 
2.急性肺毒性/感染性 
3.急性注射毒性/致病性 
 
审查微生物农药的哺乳动物毒理学数据的目的是确保这些产品的使用不会对人类健康或非目标哺乳动物造成不合理的有害作用。为此,监管机构必须核实微生物产品是否被正确识别,对人类或其他哺乳动物的致病性或毒性可能性很小,并且是以防止被人类病原体污染的方式制造的。 
 
为了确保微生物有害生物防治剂不会危及哺乳动物物种的安全,美国环境保护署采用了一种分级测试方案,类似于用于生物化学农药的分级测试方案。第一级是将被测试动物、小鼠或大鼠暴露于在使用的微生物农药的单一急性、最大危害或极限剂量。对于有害生物病毒防治剂,需要对哺乳动物的组织进行培养、测试,以确保在病毒致病机制的最佳条件下不存在哺乳动物感染的可能性。 
 
测试的基本原则是在潜在的经口摄入或呼吸暴露后评估制剂的毒性作用。对产品的测试包括主要临床症状的发展、发病率、死亡率以及测试系统(通常为wistar / SD大鼠)器官的存活情况。该测试还评估微生物次生代谢产物的潜在影响,以及暴露于该产品的器官间和器官内的可能入侵/定殖。 
 
如果在对毒性/致病性的第一级测试中发现任何有害作用,则使用进级法进行进一步测试,以验证观察到的影响并找出影响源。 这些第二级测试可能涉及亚慢性毒性/致病性测试;如果确信有害作用是由于毒性反应而不是致病性所致,则可进行急性毒性试验,以确定毒素的LD50值。如果毒理学测试引起对人类健康的重大关切,则需要残留物数据。迄今为止,大多数经过筛选的生物农药产品都没有显示出任何有害作用,并进而需要进行比第一级更进一步的测试。美国环保局并没有强制要求进行遗传毒性测试。然而,一些欧盟的DAR确实表明,部分制造商已经自愿进行遗传毒性测试。
 
参考文献: 
1. AATF [非洲农业技术基金会] 2013。 撒哈拉以南非洲地区微生物生物农药监管框架制订指南。内罗毕:非洲农业技术基金会(ISBN 9966-775-13-7) 
2. 美国环境保护署农药项目办公室。生物农药情况报告,EPA 731-F-08-009,2008年10月
 

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本文首刊于AgroPages世界农化网出版的《2018年度回顾》杂志,欢迎下载杂志阅读更多精彩内容!


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