CN109845754A - 一种含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含ε‑聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂，它的活性成分包括0.5～1份的ε‑聚赖氨酸、0.1～0.5份的吡唑醚菌酯和0.05‑0.1份的葫芦巴胶。该杀菌剂三种组分中，ε‑聚赖氨酸为生物杀菌剂起主导作用，吡唑醚菌酯为化学杀菌剂起辅助作用，通过调整ε‑聚赖氨酸的分子量和ε‑聚赖氨酸、吡唑醚菌酯、葫芦巴胶的比例，可达到协同增效的作用，使该新型农用杀菌剂效果达到最优，并大大降低化学杀菌剂用量，减少农药残留。此外，其作为果蔬保鲜剂使用时，可以有效杀灭酵母菌，延长果蔬保鲜期。

Description

一种含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂

技术领域

本发明涉及农用杀菌剂，特别是一种含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂。

背景技术

植物病害一直是农作物优质高产的重要制约因素之一。据估计，全球主要农作物因受病原菌侵害造成的平均损失约占总产量的10％～15％，每年直接经济损失高达数千亿美元。

农业是杀菌剂使用量最大，所用品种最多，使用范围最广的一个领域。农用杀菌剂是指对病原菌起抑制或者杀灭作用的物质，具有杀死病菌孢子、菌丝体或者抑制其发育、生长的作用。然而，当前农业生产上应用的杀菌剂主要为化学类药剂，不易生物降解，易残留，长期使用易造成环境污染，并对食品安全构成威胁。理想的杀菌剂，应当具有高效性、高选择性、对环境友好、对植物无药害并能提高植物的抗病能力，不在人、畜体内积蓄。近年来，对生物源杀菌剂的研究越来越多。生物杀菌剂具有添加量少、使用成本低、杀菌效果明显、对人体无毒害、对环境无污染等优点。

尽管生物杀菌剂具环境友好的优势，然而，将生物杀菌剂单独使用时，往往容易出现杀菌剂降解快，杀菌不彻底等问题。虽然将生物杀菌剂与化学杀菌剂组合使用，能够显著提高杀菌效用，并可以有效延长生物杀菌剂的降解时间。但是，由于组合杀菌剂成分多元，会使得病原菌对杀菌剂形成耐药性。现在市售的生物杀菌剂多为化学类药剂，在作物及果实上易造成毒性残留，给食品安全带来威胁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种杀菌剂组合物，以降低化学杀菌剂的使用量，减少毒性残留，提高食品安全性。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂，它的活性成分包括如下按重量份记的组份：

ε-聚赖氨酸 0.5～1份，

吡唑醚菌酯 0.1～0.5份，

葫芦巴胶 0.05～0.1份。

其中，ε-聚赖氨酸(ε-Polylysine)是一种微生物合成的由25～45个赖氨酸残基通过α-羟基和ε-氨基形成酰胺键而连接成的赖氨酸聚合物。ε-聚赖氨酸的抑菌谱很广，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌等都有较好的抑制作用。其主要机理是ε-聚赖氨酸与菌体细胞膜结合，在膜上形成孔洞，破坏微生物的细胞膜结构，导致少量细胞内溶物外泄，但细胞性状保持不变，仍然存活。而后ε-聚赖氨酸继续与菌体细胞作用，通过膜上的孔道进入细胞，进而影响细胞膜的结构与功能，破坏细菌的正常生理代谢，引起细胞的物质、能量与信息的传递，与细胞内部物质发生作用，破坏细胞核心，最终导致细胞死亡。聚赖氨酸是一种异型多肽，最终可被降解为赖氨酸盐，缓慢的为作物生长提供营养。

吡唑醚菌酯是兼具吡唑结构的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，通过阻止细胞色素b和c1间电子传递而抑制线粒体呼吸作用，使线粒体不能产生和提供细胞正常代谢所需要的能量(ATP)，最终导致细胞死亡。吡唑醚菌酯通过孢子萌发和菌丝生长而发挥药效，具有保护、治疗、铲除、渗透、强内吸及耐雨水冲刷作用。它可以被作物快速吸收，并主要由叶部蜡质层滞留，它可以通过叶部渗透作用传输到叶片的背部，从而对叶片正反两面的病害都有防治作用。于此同时，吡唑醚菌酯能对作物产生积极的生理调节作用，它能抑制乙烯的产生，这样可以帮助作物有更长的时间储备生物能量确保成熟度；能显著提高作物的硝化还原酶活性，减少土壤中氮肥的使用；当作物受到病毒袭击时，它能加速抵抗蛋白的形成。

优选地，该杀菌剂中ε-聚赖氨酸的平均分子量为1000-5500Da。

进一步地，通过调整ε-聚赖氨酸的分子量实现对不同类型病原菌的杀灭作用，具体为：

当ε-聚赖氨酸分子量为1000-2000Da时，所述杀菌剂主要杀灭革兰氏阴性病菌；

当ε-聚赖氨酸分子量为2000-3500Da时，所述杀菌剂可杀灭革兰氏阴性病菌、革兰氏阳性病菌、酵母菌；

当ε-聚赖氨酸分子量为3500-5500Da时，所述杀菌剂可杀灭霉菌。

具体地，所述ε-聚赖氨酸为ε-聚赖氨酸纯品、ε-聚赖氨酸发酵液或ε-聚赖氨酸发酵液喷雾干燥粉剂。

ε-聚赖氨酸发酵液包括含有ε-聚赖氨酸生产菌株及发酵培养基的ε-聚赖氨酸发酵液、ε-聚赖氨酸发酵液的浓缩液或干燥物。

当然，上述ε-聚赖氨酸可以用螯合了Na、K、Ca、Mn、Cu、Zn、Fe等一种或多种元素的ε-聚赖氨酸盐替换。

上述杀菌剂通过将ε-聚赖氨酸、吡唑醚菌酯和葫芦巴胶混匀得到，优选在干燥处保存。

本发明含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂应用范围广泛，其作为杀菌剂可对土壤中导致土传病害的病原菌如腐霉菌、丝核菌、象尖孢镰、黄萎轮枝孢，对作物常见病害的叶枯病、霜霉病、白粉病等有显著的防治效果。

本发明所述杀菌剂通常采用喷雾的方法，也可根据农业实际生产需要采取其他实用技术。

工作机理：

葫芦巴胶为杀菌剂增效成分，具有协同增效作用，无论在酸性或碱性条件下，性能稳定，能有效提高对病菌的杀灭效果。

该杀菌剂三种组分中，ε-聚赖氨酸为生物杀菌剂起主导作用，吡唑醚菌酯为化学杀菌剂起辅助作用，通过调整ε-聚赖氨酸的分子量和ε-聚赖氨酸、吡唑醚菌酯、葫芦巴胶的比例，可达到协同增效的作用，使该新型农用杀菌剂效果达到最优，并大大降低化学杀菌剂用量，减少农药残留。

本发明进一步要求保护该含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂在延长果蔬产品保鲜期的应用。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明ε-聚赖氨酸是微生物发酵产生的，由25～45个赖氨酸残基通过α-羟基和ε-氨基形成酰胺键连接而成的异型多肽，具有无毒、生物可降解和环境友好等优点，具有广谱的抑菌效果，同时降解后的产物赖氨酸盐可以为作物的生长提供营养，无环境污染。

2、本发明杀菌剂可通过添加不同分子量的ε-聚赖氨酸针对不同类型的病原菌起到最优杀灭效果，具体为：

当ε-聚赖氨酸分子量为1000-2000Da时，所述新型农药杀菌剂主要杀灭革兰氏阴性病菌；

当ε-聚赖氨酸分子量为2000-3500Da时，所述新型农药杀菌剂可杀灭革兰氏阴性病菌、革兰氏阳性病菌、酵母菌；

当ε-聚赖氨酸分子量为3500-5500Da时，所述新型农药杀菌剂可杀灭霉菌。

3、本发明的含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂，经验证以一定质量配比范围内表现出较为显著的增效作用，并且该新型农用杀菌剂的活性和杀菌效果不是各组分活性简单的叠加，而是有显著的协同增效作用；在保证相同防治水平下的情况下，可以减少施用20-40％的化学农药使用量。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。

以下实施例所用吡唑醚菌酯为市售吡唑醚菌酯粉剂，其中有效成分含量≥98％。

所用葫芦巴胶为市售的产品，有效成分含量为100％。

实施例1：含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂的制备

1)所用ε-聚赖氨酸为含ε-聚赖氨酸的可湿性粉剂，是由ε-聚赖氨酸发酵液经干燥制备得到的，其中ε-聚赖氨酸含量为25wt％，分子量为5000Da。

2)将1重量份ε-聚赖氨酸(以纯的ε-聚赖氨酸计算)、0.1重量份吡唑醚菌酯以及0.05重量份的杀菌剂增效成分葫芦巴胶配制成本发明所述含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的新绿色杀菌剂。

实施例2：含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂的制备

1)所用ε-聚赖氨酸为含ε-聚赖氨酸的可湿性粉剂，是由ε-聚赖氨酸发酵液经干燥制备得到的，其中ε-聚赖氨酸含量为30wt％，分子量为1500Da。

2)将1重量份ε-聚赖氨酸(以纯的ε-聚赖氨酸计算)、0.3重量份吡唑醚菌酯以及0.05重量份的杀菌剂增效成分葫芦巴胶配制成本发明所述含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的新绿色杀菌剂。

实施例3：含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂的制备

1)所用ε-聚赖氨酸为含ε-聚赖氨酸的可湿性粉剂，是由ε-聚赖氨酸发酵液经干燥制备得到的，其中ε-聚赖氨酸含量为28wt％，分子量为2500Da。

2)将1重量份ε-聚赖氨酸(以纯的ε-聚赖氨酸计算)、0.2重量份吡唑醚菌酯以及0.05重量份的杀菌剂增效成分葫芦巴胶配制成本发明所述含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的新绿色杀菌剂。

实施例4：含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂的制备

1)所用ε-聚赖氨酸为含ε-聚赖氨酸的可湿性粉剂，是由ε-聚赖氨酸发酵液经干燥制备得到的，其中ε-聚赖氨酸含量为28wt％，分子量为2500Da。

2)将0.5重量份ε-聚赖氨酸(以纯的ε-聚赖氨酸计算)、0.5重量份吡唑醚菌酯以及0.1重量份的杀菌剂增效成分葫芦巴胶配制成本发明所述含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的新绿色杀菌剂。

实施例5：含不同分子量ε-聚赖氨酸的本发明所述杀菌剂抑菌活性测定

将灭过菌的细菌培养基(LB培养基)、真菌培养基(PDA培养基)冷却至55～70℃，按设计浓度加入定量的由不同分子量的ε-聚赖氨酸制备而得的本发明所述杀菌剂，待其充分冷却后，分别接种直径为0.5cm的不同菌属的测试菌片，置于恒温培养箱中培养。

在培养箱中培养96h后进行调查，分别测量每个处理过后的测试菌片的菌落直径，并计算抑菌率。

菌体生长抑制率(％)＝[(测试菌片直径-处理后菌落直径)/测试菌片直径]×100％。试验结果结果见表1。

由表1可知，当ε-聚赖氨酸分子量为1000-2000Da时，本发明的杀菌剂对革兰氏阴性菌(G^-)具有较强的抑制作用；当ε-聚赖氨酸分子量为2000-3500Da时，对革兰氏阴性病菌(G^-)、革兰氏阳性病菌(G⁺)、酵母菌具有较强的抑制作用；当ε-聚赖氨酸分子量为3500-5500Da时，对霉菌具有较强的抑制作用。本试验通过测定含不同分子量ε-聚赖氨酸的杀菌剂对不同菌属的抑菌效果，为本发明杀菌剂中ε-聚赖氨酸分子量的选择提供了参考。将ε-聚赖氨酸的分子量范围划分为三个区间，根据不同的病原菌选择合适分子量范围的ε-聚赖氨酸，使杀菌效果达到最大。

表1含不同分子量ε-聚赖氨酸的本发明所述杀菌剂的抑菌活性(抑制率％)

实施例6：在大田实验中杀菌剂对小麦叶枯病的预防的效果

本实施例中含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂的制备同实施例1。本试验选择在历年小麦叶枯病比较严重的种植地块中进行。试验设8个处理，每个处理3次重复，小区长8m，宽3m，小区面积24m²，小区四周设置保护行，具体试验处理如表2。将不同处理兑水均匀施用于该地块，添加量按表2所示。

表2各处理对小麦叶枯病发病率的影响

由表2可知，单一成分的ε-聚赖氨酸或吡唑醚菌酯均能通过抑制土壤中的病原菌根腐叶枯病菌、小麦雪霉叶枯病等来降低小麦叶枯病发病率，平均发病率分别为14.5％和16.7％。当施用ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的组合物时，可以显著降低小麦叶枯病的发病率，为10.3％，相较于不施用杀菌剂的对照可以显著降低86.30％。葫芦巴胶作为一种助剂单独使用时并没有表现出杀菌活性，但当与ε-聚赖氨酸或吡唑醚菌酯中的一种或两种搭配使用时，均能提升杀菌效果，降低小麦叶枯病的发病率。当ε-聚赖氨酸、吡唑醚菌酯和葫芦巴胶三者搭配使用时，小麦叶枯病的发病率只有3.9％。这说明当ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯两种有效杀菌成分配合葫芦巴胶使用时，杀菌效果增效明显。本实施例说明该杀菌剂作为土壤杀菌剂时，可以有效防治土传病害。

实施例7：在大田实验中杀菌剂对柑橘黑腐病的防治效果

本实施例中含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂的制备同实施例2。以柑橘为实验对象进行小区试验，本实验在感染了柑橘黑腐病的柑橘种植地块中进行，试验设8个处理，每个处理3次重复，小区长7m，宽5m，小区面积35m²，小区四周设置保护行，具体试验处理如表3。将不同处理兑水均匀喷雾施药于各处理，每七天处理一次，连续处理三次，杀菌剂添加量按表3所示。

表3各处理对柑橘黑腐病的防治效果

由表3可知，单一成分的ε-聚赖氨酸或吡唑醚菌酯均能通过对柑橘黑腐病病原菌柑桔链格孢的杀灭作用来提高防治效果，平均防治效果分别为76.3％和70.4％。当施用ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的组合物时，可以显著提高对柑橘黑腐病的防治效果，达到85.6％。葫芦巴胶作为一种助剂单独使用时并没有表现出杀菌活性，当与ε-聚赖氨酸或吡唑醚菌酯中的一种或两种搭配使用时，均能提升杀菌效果，提高对柑橘黑腐病的防治率。当ε-聚赖氨酸、吡唑醚菌酯和葫芦巴胶三者搭配使用时，对柑橘黑腐病的防治效果高达96.5％。这说明当ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯两种有效杀菌成分配合葫芦巴胶使用时，杀菌效果增效明显。本实施例说明该杀菌剂作为农药使用时，可以有效防治作物常见病害。

实施例8：杀菌剂对果蔬产品的保鲜效果

本实施例中含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂的制备同实施例3。以小青菜为实验对象进行试验，将不同处理兑水后均匀喷洒于各处理，然后贮藏，试验设8个处理，每个处理3次重复，具体试验处理如表4。统计贮藏三周和六周后的小青菜腐烂率，杀菌剂添加量按表4所示。

表4各处理对小青菜的保鲜效果

由表4可知，处理三周后，单一成分的ε-聚赖氨酸或吡唑醚菌酯均能通过对造成小青菜腐烂的酵母菌杀灭来延长小青菜的保质期，在六周后，小青菜的腐烂率有所提高，但仍然维持在比较低的水平。当施用ε-聚赖氨酸与吡唑醚菌酯组合的杀菌剂第三周时，小青菜的腐烂率为9.6％，第六周时为13.6％。当ε-聚赖氨酸、吡唑醚菌酯和葫芦巴胶三者搭配使用时对小青菜的保鲜效果尤为明显，第三周时腐烂率为7.1％，第六周时也仅为10.3％。本实施例说明该杀菌剂作为果蔬保鲜剂使用时，可以有效杀灭酵母菌，延长果蔬保鲜期。

综上所述，本发明的ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯以特定质量比存在，并且选择合适分子量的ε-聚赖氨酸时，协同增效显著提高。对土壤中导致土传病害的病原菌如腐霉菌、丝核菌、象尖孢镰、黄萎轮枝孢，对引发作物常见病害的病原菌如叶枯病、霜霉病、白粉病等有显著的防治效果；其作为保鲜剂还可用于延长果蔬产品的保质期。

本发明提供了一种含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂，其特征在于，它的活性成分包括如下按重量份记的组份：

ε-聚赖氨酸 0.5～1份，

吡唑醚菌酯 0.1～0.5份，

葫芦巴胶 0.05～0.1份。

2.根据权利要求1所述的含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂，其特征在于，所述ε-聚赖氨酸的平均分子量为1000-5500Da。

3.根据权利要求2所述的含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂，其特征在于，所述ε-聚赖氨酸的平均分子量为1000-2000Da。

4.根据权利要求2所述的含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂，其特征在于，所述ε-聚赖氨酸的平均分子量为2000-3500Da。

5.根据权利要求2所述的含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂，其特征在于，所述ε-聚赖氨酸的平均分子量为3500-5500Da。

6.根据权利要求1所述的含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂，其特征在于，所述ε-聚赖氨酸为ε-聚赖氨酸纯品、ε-聚赖氨酸发酵液或ε-聚赖氨酸发酵液喷雾干燥粉剂。

7.根据权利要求1或6所述的含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂，其特征在于，所述ε-聚赖氨酸用螯合了Na、K、Ca、Mn、Cu、Zn、Fe等一种或多种元素的ε-聚赖氨酸盐替换。

8.权利要求1所述含ε-聚赖氨酸和吡唑醚菌酯的杀菌剂在延长果蔬产品保鲜期的应用。