據統計,真菌性作物病害造成的全球主要農作物平均損失約占總產量的10%~15%,每年直接經濟損失高達數千億美元[1]。真菌性病害的種類很多，占全部植物病害的70%～80%以上，自然界中有超過2萬多種真菌能夠侵染各種植物并造成相應的病害[2]。如不加以防治，作物真菌病害將對農作物產量造成災難性的損失，如1847年由疫霉屬真菌P. infestans引起的馬鈴薯晚疫病造成了馬鈴薯的大量減產，最終導致愛爾蘭一百多萬人死于饑餓[3]。真菌性病害分布廣泛，由于其潛伏侵染特性，能夠危害果實、葉片、根部等作物部位，使農產品產量降低或直接失去商品價值，嚴重影響農業生產安全。

一、  農業白粉病發生現狀及防治策略

常見蔬菜、水果白粉病病原為瓜白粉菌（Erysiphe cucurbitacearum）和瓜單囊殼白粉菌（Sphaerotheca cucurbitae），均屬子囊菌亞門真菌[4]。一般情況下，病初在葉片上開始產生黃色小點，而后擴大發展成圓形或橢圓形病斑，表面生有白色粉狀霉層。霉斑早期單獨分散，后聯合成一個大霉斑，甚至可以覆蓋全葉，嚴重影響光合作用，使正常新陳代謝受到干擾，造成作物早衰，整體產量受到損失。白粉病能夠浸染瓜類、蔬菜、水果、糧食作物、花卉以及樹木等多種作物，分布廣泛，目前在世界上正式定名的超過650種[5]。白粉病屬于多循環病害，病害潛育期短，繁殖率高，產生的孢子可借助空氣大范圍傳播，并多次重復侵染寄主作物，防治困難。

隨著農業種植結構調整，大棚、溫室等人工環境設施種植技術的推廣應用，溫暖高濕的集中種植環境讓白粉病造成的損失進一步擴大。據統計，白粉病已成為草莓病害防空的主要靶標之一，每年因白粉病的發生導致的減產約10%~20%，爆發時高達50%以上甚至絕產。在中國葡萄主產區之一的新疆，自1956年首次發現白粉病以來已擴展到整個地區。2009年受氣候條件影響，新疆葡萄白粉病爆發受害率高達40%，個別果園毀園絕收。小麥是全球最重要的糧食作物之一，近年來部分地區氣候變化，降水增多，溫度升高等原因導致白粉病危害日益嚴重，嚴重時減產幅度可達到40%以上，嚴重危害糧食生產安全。

圖1 草莓白粉病、黃瓜白粉病發病狀態

目前，對白粉病防治仍以化學防治為主，多采用三唑類殺菌劑(苯醚甲環唑、晴菌唑、戊唑醇、氟菌唑等），吡唑醚菌酯，代森錳鋅, 氟啶胺，三唑酮等化學藥劑單用或混配施用。其中，代森錳鋅、丙森鋅等藥劑主要作為預防保護劑施用，無法殺滅侵入葉片的菌絲體。苯醚甲環唑、氟硅唑、三唑酮、腈菌唑、四氟醚唑等具有內吸性殺菌劑會一定程度抑制作物生長，長期使用會降低植物對病原菌的抵抗力。長期施用單一化學藥劑也讓抗藥性逐年攀升，施藥次數增加，使用濃度增加成為應對高抗性白粉病菌的主要措施。但同時所帶來的負面影響諸如管理成本上升、作物品質下降、殘留增加等問題越發嚴重。

因此，研發新型天然產物防治技術以及生物防治方法是防治白粉病發生的主要有效途徑之一。隨著科學技術的快速發展，通過對天然植物源提取技術、制劑技術的深入研究，植物源代謝產物因其具有良好的應用效果，且在自然界降解快，不易產生抗藥性的特點，被越來越多的應用于農業病害防治。蛇床子是一種傳統中藥,是傘形科（Apiaceae）植物蛇床（Cnidium monnieri）的干燥成熟果實,主要有效成分為蛇床子素及其它香豆素類化合物。蛇床子具有抗心律失常、抗病毒、抗腫瘤等多種功效,并且廣泛應用于白癜風、銀屑病等多種皮膚病的治療[6]。

圖2 蛇床子植株及藥材

二、關于蛇床提取物-蛇床子素的研究應用歷史

蛇床子在歷代本草中都有記載，如《本草綱目》和《神農本草經》。其中《神農本草經》關于蛇床子的記載″主婦人陰中腫痛，男子陰痿，濕癢，除痹氣，利關節，癲癇惡創″。現代醫學表明，蛇床子素具有解痙、降血壓、抗心律失常、增強免疫功能及廣譜抗菌作用。

早在1984年，中國南京藥物研究所向仁德等人通過柱層析從蛇床提取物種分離純化并鑒定出8個單體化合物，棕櫚酸（palmitic acid）、蛇床子素（osthol）、佛手柑內酯（bergapten）、異纈草酸龍腦酯（bornyl isovalarate）、蛇床定（cnidiadin）、異茴芹素（isopimpinellin）等。通過針對發癬菌的活性測定發現，蛇床子素擁有最強的抑菌活性[7]。

蛇床子素又名歐芹酚甲醚,屬于香豆素類化合物,該類化合物的核心結構由苯環和吡喃酮環組成。作為香豆素類化合物的一員,蛇床子素除具有香豆素的核心結構外,還有異戊烯結構,其化合物在抗病中起著重要作用[8]。

圖3 蛇床子素 CAS：484-12-8

同時，大量研究報道顯示，蛇床子素對農業領域同樣具有一定的殺蟲作用和對某些病原菌有很高的抑制作用。主要用于防治人參、黃連、金銀花和菊花等中藥材上白粉病，同時兼防灰霉病和炭疽病等。

嚴清平等[9]研究數據表明，蛇床子素對草莓白粉病菌孢子萌發具有強烈抑制作用，60 μg/ml濃度的蛇床子素處理白粉菌24h后即能完全抑制其孢子萌發。迮福惠[10]等人發現，將蛇床子提取物制成1%蛇床子素水乳劑16.7~25 μg/ml對草莓白粉病的防效達95.15%~98.13%。

依托中國豐富的藥用植物資源及應用技術，專注于綠色農業生物技術創新研發的企業-成都新朝陽作物科學股份有限公司經過多年的研發，成功開發出天然新型植物源化合物蛇床子素這一創新生物技術，并推廣應用到農業白粉病等病害防治領域，為全球有機、綠色農業產業做出了卓越貢獻。

三、   蛇床子素最新研究進展

（1）蛇床子素的登記信息

根據中國農藥信息網顯示，2017年10月，成都新朝陽作物科學股份有限公司（以下簡稱″新朝陽″）0.4%蛇床子素可溶液劑，獲得了中國農業農村部ICAMA注冊登記（登記證號：PD20172589），登記對象為草莓白粉病。

圖4 產品登記信息

（2）0.4%CE蛇床子素可溶液劑的殺菌機制

經過試驗測試分析，蛇床子素對防治白粉病具有顯著的效果，是能夠強烈抑制白粉孢子萌發，破壞已形成的菌絲體和孢子囊，致使菌絲體破裂喪失侵染能力。同時，對已形成侵染釘的菌絲體具有鏟除作用。

圖5 白粉病菌絲體光學顯微鏡鏡檢數據

施加0.4%CE蛇床子素可溶液劑90h后，白粉病致病菌的孢子囊破裂失活。對已經感染白粉并形成侵染釘的作物葉片，施加0.4%CE蛇床子素可溶液劑后顯著觀察到白粉侵染釘被鏟除。

圖6 白粉病侵染釘掃描電子顯微鏡鏡檢數據

（3）CE蛇床子素的提取技術研究

新朝陽公司經過多年科研攻關，采用原創的植物源共同萃取技術，產品中活性組分更加豐富，協同增效作用明顯，顯著增加了蛇床子提取物對病害的活性。且進一步降低了應用成本，有效推動了蛇床子素在農業上的推廣應用。

據相關報道，蛇床子素的傳統提取方法有回流，超聲，超臨界，連續動態逆流等方法。相比之下，共同萃取技術（Co-extraction technology，簡稱CE）是以傳統中醫藥理論為基礎，利用現代化提取技術，實現多種有效成分、有益成分的最大化提取。解決了蛇床子素萃取組分單一、產品產業化應用效果不佳、應用成本高等問題。

圖7 處方共同萃取技術研究

0.4%CE蛇床子素可溶液劑擁有更加豐富的提取物組分，實現多種香豆素類有效成分的最大化提取，降低各種生產能耗的同時，組分間協同增效更顯著，與植物親和力好，殺菌譜廣，使用安全性高.

圖8  0.4%CE蛇床子素可溶液劑多種主要活性成分

（4）0.4%CE蛇床子素可溶液劑處方技術研究

利用現代農藥制劑技術，針對含有多種組分，成分復雜的蛇床子提取物，開展精準化配方開發，優選制劑原材料配比，并結合多重光散射測試等，開發貯存穩定的最佳制劑配方。同時根據防治靶標及作物特點，通過表面活性劑處方篩選，結合納米乳化技術、動靜態表面張力優化、接觸角測試優化等技術，提高藥液潤濕、鋪展、成膜粘附、保濕抗蒸發性能，提高葉片藥液沉積量，增加有效成分對于農作物葉面和有害生物表面的黏附性與覆蓋率，提高產品田間應用效果，實現植物源農藥藥效提升。

為了確保多種有效成分的穩定性，篩選了高分子黏附成分，在使用濃度下快速增加藥液對靶標包裹，迅速降低藥液表面張力，鋪展明顯優于同類產品，有助于藥液鋪展和粘附作用，提升藥效。通過反復的實驗摸索，提高制劑性能，達到了產品外觀為均相液體，入水自動分散，納米級分散；潤濕滲透性優良，在稀釋300倍后具有顯著的潤濕和滲透性。多重光散射表明產品穩定性好，均相一致，無任何顆粒雜質、沉淀。

圖9  0.4%CE蛇床子素可溶液劑多重光散射光譜圖

（5）0.4%CE蛇床子素可溶液劑應用技術研究

天然植物源殺菌劑0.4%CE蛇床子素可溶液劑的成功開發，有助于有效緩解白粉病防治困難、抗性大幅增加的問題。目前，長期依賴單一化學農藥，施藥次數增多，用藥成本增高，導致抗藥性十分嚴重、農殘超標。而天然植物源殺菌劑相比于傳統防治技術而言，其優點在于天然產物易降解，毒性小，多重成分協同增效，抗藥性不易產生，對植物安全。

與此同時，為了解決植物源農藥在實際應用中持效期短，速效性不夠的問題，充分發揮其優勢，新朝陽建立了生物農藥″預防-預防性治療-治療″的主動防治體系，即在病害發生前和初期，主要以生物農藥為主；在爆發期使用生物農藥搭配化學藥劑，最大程度的抑制病害的傳染，降低病害發生指數，減少化學農藥的使用。

通過室內預防實驗發現，0.4%CE蛇床子素可溶液劑稀釋300倍對白粉病的抑制率在80%以上。在發病初期進行預防，0.4%CE蛇床子素能夠達到顯著的防治效果。

圖10 0.4%CE蛇床子素可溶液劑對黃瓜白粉病室內活性結果

在病害發生的中后期，即是爆發期，選擇以″植物源農藥+化學農藥″為主線從而達到減量增效的核心應用技術手段，在提高防治效果的前提下，降低化學農藥使用量，降低了植株抗藥性，降低化學農藥殘留，提高農產品品質，改善農業生態環境，維系生物多樣性和減輕環境壓力。

大量的田間實驗結果表明，0.4%CE蛇床子素可溶液劑與25%乙嘧酚磺酸酯、30%苯甲·醚菌脂等復配后可降低化學農藥的使用量10~30%，達到了減量增效的作用。

2021年，中國聊城莘縣燕店鎮香瓜白粉病發生嚴重，使用0.4%CE蛇床子素400倍+30%苯甲?醚菌酯1,500倍/25%乙嘧酚磺酸酯600倍表現出明顯的減量（減量30%）增效效果，防效達到80%以上，且香瓜白粉病菌絲變黑變干成團癥狀。

圖11 0.4%CE蛇床子素可溶液劑搭配25%乙嘧酚田間生測結果

同年，中國臨沂市草莓白粉病發生嚴重，使用0.4%CE蛇床子素可溶液劑500倍+30%苯甲?醚菌酯1000倍處理后，草莓果實白粉脫落。

圖12 0.4%CE蛇床子素可溶液劑搭配30%苯甲?醚菌酯田間生測結果

中國杭州建德市草莓基白粉病爆發，當地使用0.4%CE蛇床子素可溶液劑400倍+25%乙嘧酚750倍防治白粉病，施藥2天后，葉面白粉脫落，用藥后6天防效為80%，協同增效明顯。

圖13 0.4%CE蛇床子素可溶液劑搭配25%乙嘧酚田間生測結果

0.4%蛇床子素可溶液劑不僅具有很好的殺菌活性，同時也具有良好的作物安全性，對草莓幼果，葉片，嫩芽及各類瓜果蔬菜安全。

圖14 0.4%CE蛇床子素可溶液劑安全性

四、藥用植物蛇床的產業化潛力

蛇床作為利用最早的藥用植物品種之一，早年多為野生，隨著現代藥理學的不斷發展，更多的藥用價值被發掘，人們對蛇床的需求逐年提高。蛇床主產江蘇、安徽、山東、湖北、河北等地，此外，廣西、四川、陜西、山西、河南、浙江等地也有少量生產，中國大部分地區均有分布。蛇床具有易種易出易管理特點,生長快,不受雜草影響，一年可收兩季且種植簡單。人工種植解決了市場上蛇床藥材的流通不足問題，這為蛇床產業化奠定了堅實的基礎。近年來，隨著生物合成技術的全球發展，通過酵母、植物干細胞等真核生物工廠技術合成植物活性代謝產物成為熱門研究方向。可預見在未來，通過大規模生物反應器生產蛇床子素將成為可能，必將進一步推動蛇床子素的深入產業化應用。

五、展望

白粉病的用藥歷史可追溯到100年前，從以硫磺為代表的有機硫和其它廣譜殺菌劑逐漸替換為以三唑酮、腈菌唑、己唑醇、苯醚甲環唑、氟硅唑等三唑類產品。隨后，以嘧菌脂、烯肟菌脂、醚菌脂為代表的新化合物種類表現出了更高的效果，逐漸替代了三唑類殺菌劑。隨著人們對生物安全和食品安全的重視，研發新型植物源殺菌劑及其應用技術是現階段綠色農業投入品發展的必然趨勢。全球范圍內有70%～80%的作物病害由真菌引起，其中白粉病又是發病面積最大，防治難度最高的病害之一，其防控產品市場容量超過10億美金。

全新天然植物源農藥CE蛇床子素的推出，因其具有效果突出、應用成本低、安全性高、無殘留、對環境更友好等特點，解決了傳統化學藥劑抗性增加快、防效降低、農藥殘留高以及對環境不安全等痛點，為食品安全和農產品質量安全提供堅實的技術保障，為維系生物多樣性、減輕環境壓力，為實現農業的價值提升和農業可持續發展作出貢獻，以促進生物農業的健康發展。

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