新兴多肽农药 | 富美实等业务布局新动向及市场前景分析

世界农化网中文网报道： 多肽是由2-50个氨基酸以肽键相连构成的短链物质，比蛋白质（多于50个氨基酸构成）的结构简单。以多肽为活性成分的农药是近些年新兴的一类植保产品，市场上已有借助多肽对抗植物病原微生物，杀灭害虫，防治杂草，激发植物免疫功能的生物农药产品，其对抗有害生物功效出色。尤为重要的一点是，多肽活性成分的靶标专一性高，对人类、益虫等生物和环境无害，这得益于其氨基酸组成。

多肽可分为天然多肽与人工合成多肽。大多数天然多肽来自于动植物与微生物。但天然与合成多肽都可通过化学合成、微生物发酵等方式生产。

近两年布局多肽农药业务的跨国公司和初创公司有了研发和业务开拓新动向。

富美实瞄准多肽除草剂

2022年12月，富美实宣布与法国Micropep合作，共同开发基于微肽（10-30个氨基酸）的除草剂方案，以控制玉米和大豆中的主要抗性杂草。两家公司将利用 Micropep的技术，并结合各自的研发能力，提高发现创新生物除草剂的成功率。Micropep的技术开辟了植保界的新领域，其天然多肽可调控植物体内的RNA，影响植物基因的表达方式，以此控制抗性杂草。

Micropep独有的产品挖掘技术结合了计算生物学、AI、生物生产和递送，以及配方科学。其中计算生物学和AI能够快速浏览基因，从中发现具备潜力的合成微肽的基因序列。其算法有助于根据设定的标准筛选潜在序列。借此，Micropep能够将数万亿个序列缩减到几百个，大幅提升后期评估筛选的效率。

含10个氨基酸的微肽已广泛用于医药和化妆品。企业通常利用化学合成方式生产这些物质，其高成本对医药、美妆领域而言尚可接受，但农民无法承担。

而Micropep使用生物工程技术大规模生产多肽，成本比化学合成低百倍。公司使用细菌生产体系，该体系已用于生产食品级酶，但做了适用于微肽的调整。同时选择分析和制剂技术筛选稳定性最高，渗透性最好，便于使用的可靠微肽。其获得专利的生物生产体系能够让公司根据生产潜力选择最佳的微肽″人选″。

富美实正不断挖掘并开发具备新作用机制的活性成分，以此扩大其生物制剂产品组合。此次合作将帮助富美实为进入巨大的生物除草剂市场做准备。

害虫神经毒素多肽推广至更多国家，新品可期

美国Vestaron是领先的多肽杀虫剂开发商，其产品所用多肽最初在蜘蛛毒液中发现，公司不断改进酵母生产体系，半胱氨酸形成的交联能够稳定户外使用的多肽。这些多肽能够在田间两周内发挥功效，降解后的产物只有营养物质。据公司介绍，其功效与化学杀虫剂相当。

近两年，Vestaron的产品进入了越来越多国家的市场。Vestaron含GS-omega/kappa-hxx-hv1a的VST-006335 MP原药、SPEAR T和SPEAR-LEP获得了加拿大的登记，用以控制各种田间和温室作物及大麻上的蓟马、粉虱、螨虫、斑翅果蝇以及鳞翅目害虫。Vestaron还与葡萄牙国家农民联盟CAP合作，向该国种植者供应生物农药；与西班牙最大农业组织ASAJA合作，与该组织超过20万的成员一同帮助种植者借助不同方式应用多肽杀虫剂。据Vestaron透漏，西班牙番茄的种植面积超过5.6万公顷，产量为470万吨，其中60%为鲜食，25%的番茄用于出口。近年可用于番茄的农药活性成分大幅下降，市场中出现环保有效的化学农药替代品对此类作物种植至关重要。

Vestaron还与西班牙创新生物农药开发商Bioinsectis达成合作，借助Bioinsectis新一代Cry蛋白技术开发生物有效性更高的杀虫多肽。Cry蛋白分离自苏云金芽孢杆菌菌株，对昆虫的幼虫存在毒性，靶标专一性高，对人和哺乳动物无害。

另一家开发害虫神经毒素多肽产品的企业是英国格拉斯哥大学衍生公司SOLASTA Bio。该公司成功破解肽码，开发出的新一代多肽杀虫剂靶标专一性高，对害虫以外的生物和环境无害。其多肽能够作用于害虫特定身体组织，改变害虫行为，扰乱其生物周期，如影响产卵，停止进食等。据公司介绍，研究显示其植保产品的功效不亚于传统化学杀虫剂。公司在2023年获得了400万英镑的融资。其首个获得专利的产品或在2027年进入市场。

多肽杀菌剂吸引收购、经销合作

2023年，美国Invaio Sciences宣布收购挖掘、开发农用多肽产品企业Peptyde Bio。此次收购将加速Invaio对抗病害多肽成分的挖掘和设计。

Peptyde Bio成立于2022年6月，是美国唐纳德丹佛植物科学中心旗下Danforth Technology Company创办的首家初创公司，由丹佛中心的Dilip Shah博士和Kirk Czymmek博士，基于对抗菌多肽超过20年的研究而创办。这些多肽源自植物，是植物为防止受到病害影响而产生的物质，具有替代合成农药的前景。2022年11月，公司宣布完成120万美元的种子前融资，用于开发更多天然农药。公司目前有超过15项专利已被授予或正在申请中。

感染灰霉病的番茄使用Peptyde Bio抗菌肽（右）与不使用（左）的病害情况对比

Peptyde Bio拥有多项技术亮点，这也促成了Invaio Sciences对该公司的收购。公司利用AI和硅基试验挖掘、设计并检验新多肽活性成分，确保其对环境安全，并具备生产潜力。不同于传统实验筛选生物农药的耗时耗成本，AI技术有助于此类植保产品研发降本增效。

多肽成分开发出后，其应用会与Invaio Sciences独有的生物制剂递送技术结合。其递送技术可保护活性成分，并将该成分递送到植物最需要的地方。两家公司的技术高度互补，这是此次收购的一个重要原因。

经销合作方面，科迪华扩大与Elemental Enzymes的协议范围，由此科迪华获得了Elemental Enzymes专利肽技术的独家许可。该技术的新型作用模式利用含22个氨基酸的天然肽向植物发出病原菌入侵预警，从而激活植物免疫系统，帮助植物免受亚洲大豆锈病、枯萎病和小麦赤霉病等真菌病害的影响。

此外，Certis Belchim与意大利生物产品公司Clever BioScience达成合作，Certis Belchim获得了利用Clever技术开发植物源独特天然肽的独家授权，用于全球农业、休闲和家庭园艺市场的植物病害防治。Clever将参与制剂开发，并根据需要为Certis Belchim提供登记支持。

多肽农药的挑战和前景

生物利用度、生产成本和法规是影响多肽农药推广的三大因素。

就多肽杀虫剂而言，对推广影响最大的是生物利用度。害虫外骨骼或肠壁会过滤掉大分子物质，如蛋白质或核酸大多无法通过。而分子量更小的化学农药等成分则可以穿过。多肽的大小介于化学农药与蛋白质之间，其穿透力居中。但食入害虫体内的多肽可以直接有效地作用于体内的受体（如神经系统）。

户外大规模喷洒所需的多肽用量较大，以确保药剂能够接触到有害生物，满足这一高需求的多肽生产成本非常高。与多肽医药不同，许多用于作物的多肽农药对农民而言价格较高，一定程度上限制了产品推广。化学合成方式成本高，较难大规模生产，相比生物合成是更为经济可行的方式。生物合成通过酶催化、发酵和基因工程技术生产多肽，这种方式的原材料易于获得，成本较低。业内生产工艺用到了大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、植物细胞或组织培养等。据悉，目前生物合成的成本与1990年代相比下降了百倍，随着生产所用菌株经过改造提升效率，生产原料更易获取，产能持续提升，未来多肽的生产成本将会更低。这将有助于多肽市场的扩大和产品的推广。

另外，提高生物利用度的技术可减少多肽的用量。例如对抗毛虫的多肽与苏云金芽孢杆菌联合使用，通过增强害虫肠道的渗透性，促进多肽进入靶标，以此大大减少所需多肽的用量。也可开发多肽与其他生物农药与化学农药的联用方案，以发挥协同增效，

此外，改进多肽结构可提升其稳定性和功效。改进方式包括替换氨基酸，环化作用，开发类似物等。天然多肽在生物体内一般容易被酶降解，易受外界光照、酸碱等因素的影响。天然多肽可通过基因工程技术进行改造，以获得具备理想特性的创新型多肽。例如，Vestaron 利用该技术将甘氨酸-丝氨酸二肽的核苷酸密码子添加至天然蜘蛛毒肽 ω/κ-HXTX-Hv1a 的基因序列，以此提高了多肽的活性和持久性，开发出兼具化学杀虫剂功效和生物制剂安全性优势的多肽杀虫剂Spear。

通过开发剂型也可保护多肽的稳定性，提高产品功效。如微囊悬浮剂可防止多肽被环境中的水、紫外线、温度、酶等破坏。添加功能性助剂可促进多肽与害虫靶标位点的结合，或提升抗光解力、耐雨水冲刷等性能。

改进药物递送系统，在正确的位置用药可提高多肽的利用效率，减少使用成本。例如Invaio Sciences独有的Trecise递送技术可根据活性成分和植株的类型和大小，量身定制送药方案，将药物精准高效地送到植物体内，此外，公司还在开发自动化系统，以便满足大规模用药需求。

法规方面，现行法规难以用于新出现的生物农药成分，法规有待完善。在中国登记新成分难度较大。美国环保署和欧洲环境署已开始为创新生物农药成分（包括多肽）不断更新法规。但若没有适当的技术去评估新产品，法规的改变也会带来新挑战。最好的解决方式是，企业（或其他开发机构）在为新多肽成分申请登记时，明确告知其相关法规要求，使其在申请监管批准时有清晰的方向。

最后，多肽农药开发商多为创新型初创公司，与领先跨国企业合作（如Micropep与富美实联手），有助于加快多肽制剂的开发效率和产品的商业化进程。

AgroPages世界农化网 独家稿件，转载请注明版权!