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在拉丁美洲最大的经济体中，生物制品市场正在经历重大变革。真菌生物制品在行业中发挥着什么样的作用？
生物制品市场现状
巴西是目前世界上使用植物检疫产品进行作物保护的最大市场。在过去五年里，该国生物制品的销售额持续快速增长，以美元计的年增长率达38%。
咨询公司Kynetec提供的数据显示，在2022-2023年度，生物制品市场价值达8.27亿美元，其中生物杀虫剂和生物杀线虫剂占据主导地位。此类产品是对化学处理手段的补充，主要用于管理大豆种植中的线虫和防治玉米中的玉米黄翅叶蝉（Dalbulus maidis）。
图片来源：Dias, Waldir Pereira
图片来源：OLIVEIRA, Charles Martins de
据市场情报咨询公司Blink预计，2026-2027年度的市场总价值将达到20亿美元。这些预测是基于农民继续采用生物技术的意愿、该国耕地面积的扩大以及相同用途的产品数量的增加。市场的增长将推动新公司进入市场，Blink认为这可能会对目前的销售价格和利润空间带来压力。
生物制品在农业中的应用前景广阔，这一点也反映在登记数量上。据巴西机构FAPESP*统计，用于有害生物防治的生物制品登记总量首次超过了传统化学农药。以甘蔗为例，登记用于有害生物防治的产品中90%是基于微生物、生物化学品和化学信息素等的产品。在巴西，有55%的农民采用生物技术，而在美国只有6%。
接种剂和新机遇
Blink还指出，在2022-2023年度，接种剂占据生物制品市场总价值的15%。在对有关这些微生物制品的立法进行具体分析后，我们发现可以根据微生物的类型、行为和功能，将接种剂分为三个不同的类别：
豆科植物中的生物固氮菌：与豆科植物共生的固氮菌。例如，慢生根瘤菌（Bradyrhizobium Sp）产品是市场上最为普遍的产品，已覆盖80%的大豆种植面积。
联合固氮菌：自由生活的细菌，无内部共生关系，生活在植物的根际，与植物相互作用。以固氮螺菌（Azospirillum Sp）为例，该类细菌在30%以上的大豆生产中使用。
促生微生物：此类接种剂包括所有微生物——细菌或真菌，其作用是促进植物生长或养分的溶解。
特别是在这最后一类中，我们看到了推出新型真菌生物制品的巨大机遇。
目前，真菌在生物制品市场上的普及率仍然很低。在总共657种获得登记的接种剂中，只有13种产品的活性成分是真菌，其余的全部是细菌。这13种获登的真菌类产品分别属于木霉属（Trichoderma）、近明球囊霉（Claroideoglomus）、菌根（Rhizoglomus）和根孢囊霉属（Rhizophagus）。
根据这些统计数据，真菌在接种剂、生物肥料和养分增溶剂领域可以发挥更大的作用，但尚需行业就此做出努力。据信，真菌界可能有愈150万种，已描述的物种超过12万种。由于真菌具有产生生物活性代谢物的潜力，因此具备开拓新的市场领域，甚至有可能不止于农业领域的条件。
关于真菌在农业领域的应用，特别是在丛枝菌根中看到的前景是一个很好的案例研究，说明了这些微生物如何为植物带来一系列重大益处，尤其是在营养和抗逆性方面。
根据Marschner和Dell （1994年）的研究，丛枝菌根真菌的外部菌丝可以为植物提供大量养分，包括高达80%的磷需求量、25%的氮、10%的钾、25%的锌和60%的铜。此外，正如Giri及其合作者（2002年）进行的研究中所观察到的，与这些真菌共生还有助于保护植物免受盐胁迫。
Augé（2001年）进行的研究充分证明了丛枝菌根在减轻植物水分胁迫方面的重要性。这份详尽的综述收录了截至1999年之前发表的147项科学研究，证明了这些菌根在干旱或水分胁迫条件下带来的益处。虽然最初讨论的是这种益处是否与磷或其他营养物质的更多吸收有关，但作者认为，不可否认在某些情况下，共生可以改变植物的水分平衡，而与磷的获取无关。在收录的147项研究中，有55项能够通过经验证明菌根真菌定殖的植物的抗旱能力的提高与磷吸收能力的提高无关，而磷吸收能力的提高是这种共生关系带来的另一个农艺方面的益处。
在干旱条件下，将接种了菌根的植物与未接种菌根的植物进行比较，可以观察到几个显著差异。例如，接种了菌根的植物气孔对湿度的敏感性更高，这反映在植物具有更大的气孔导度。由于气孔开放时间延长，它们还表现出更高的光合速率，以及更高的水分利用和碳同化效率。此外，Augé（2001年）、Simpson和Daft（1990年）等多项研究表明，菌根在木质部中表现出更高的酶活性和更低的脱落酸含量，这有助于降低叶片脱落率和其他叶面胁迫迹象的发生。
对这些微生物的作用早有发现。Albert Bernhard Frank在1885年就对它们有过描述。这个课题的新颖之处在于菌根的制造方法，因为菌根是一种活体营养真菌，也就是说，它只能通过活体宿主繁殖。最近，一些公司对传统的生产系统进行了改进，现在能够以低成本生产高质量的孢子。孢子体积小巧，使其具有高效和抗环境胁迫的特性。
生物防御产品，前进的方向
针对巴西政府新颁布的法规，我们请教了Rose Rodrigues博士，希望对形势有更好的了解。Rose Rodrigues博士在巴西和拉丁美洲市场工作了35年，是专业从事生物和化学产品登记的巴西咨询公司SRI（Soluções Regulatórias Integradas）的董事。
Rodrigues解释说，新法案确认新技术需要采用专门针对以下类别的新程序：活体微生物、活体微生物和代谢物，或者仅代谢物。法规还对转基因生物或转基因生物衍生产品做了规定。
″生物制品仍然是政府的优先事项，平均审批时间为提交申请后1年，如果涉及有机农业，审批速度还可以更快，″Rodrigues博士说到。
SRI最近与Gaia Agrosolutions合作，为农业市场新技术的技术和商业开发提供具有成本和时间效益的解决方案。Gaia的董事Matias Santipolo在拉丁美洲市场的这一领域拥有10多年的从业经验。他认为巴西正在出现一个充满机遇的有利局面，尤其是随着这些新法规的出台。
Santipolo断言：″生物防治市场将发生巨大的模式转变。到目前为止，各公司都是通过生物有效成分及其浓度来生产自己差异化的产品。今后，它们可以利用法律的这些变化使自己变得与众不同。真菌具有产生生物活性代谢物的已知潜力，是向市场推出创新解决方案的不二选择。″
两位高管均认为，这些条件为寻求进入巴西市场、致力创新的公司提供了绝佳的机遇。
Rodrigues博士认为，一个可能的途径是结合了代谢物和活体生物的产品，″现在，这种产品可以在新框架下进行登记″。建议采用的一种创新方法是在液体培养基中发酵真菌，可获得不仅具有真菌生物体，还含有生物活性代谢物的产物。与之相比，固体发酵的产物高度集中在真菌生物体，但生物活性代谢物含量低。
Santipolo认为，工业化生产是关键，这与所选真菌的遗传基因同样重要。
″在工业化生产中，我们可以激活或抑制真菌基因，″他解释说。
Santipolo提供的一个概念性的简化方案可以说明生产过程对生物制品的成功有多么重要。
″让我们设想一种真菌微生物，它在基因方面具有控制叶面病害和线虫的能力和基因负荷。这种最终产品的有效性将只取决于它在工业化生产中的生产方式。当我们需要这种菌株作为生物杀线虫剂时，工业过程就必须侧重于形成真菌生物体，因为杀线虫剂直接应用于种子，这样菌丝就可以沿着植物的根部生长，保护植物，″ Santipolo解释道。
″另一方面，如果我们已经确定的同一真菌也具有防治叶面病害的所有遗传能力，但没有经过适当的工业化过程来产生除生物体之外的活性代谢物，那么产品在田间的病害控制效率很可能会很低，或者变数很大。″
巴西农民比其他国家的农民更乐意采用这些技术，随着新法律框架的出台，巴西正朝着农药行业、食品质量和环境足迹的重大变革迈进。
*( https://agencia.fapesp.br/registro-de-produtos-para-controle-biologico-de-pragas-ultrapassa-o-de-agroquimicos-no-brasil/51431 )
**2023年4月10日SDA/MAPA - IBAMA - ANVISA第1号联合条例
https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/276480/1/DOC156.pdf
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