# 微肽植物保护制剂 用于作物保护的短肽与蛋白制剂——源自毒液的杀虫肽、抗菌肽杀菌剂与防御激活肽——以全新作用机制和良好的非靶标安全特性保护作物。 Source: https://cn.bioecon.ru/technology/micropeptide-plant-protection/ Updated: 2026-09-02 ## 概览与价值链 标记：[EC: Farm to Fork & Sustainable Use Regulation | OECD: Agricultural Biotechnology | Regulator: EPA（美国）, EFSA（欧盟）, MoA（中国）] 微肽植物保护制剂是施用于作物、通过新型可生物降解作用机制防治病虫草害的 短肽与蛋白。主导机制有三类：源自蜘蛛毒液、富含半胱氨酸的杀虫肽，破坏 昆虫离子通道（Vestaron SPEAR 与 BASIN，后者于 2026 年 2 月获 EPA 批准用于 露地作物）；破坏真菌细胞膜的抗菌肽（Micropep Promisin，获 200 余项田间 试验支持）；以及激活植物自身系统性获得抗性的信号肽（PI AgSciences PHC68949——首个针对寄生性线虫的叶施肽类有效成分，2026 年 3 月获 EPA 登记）。该品类正从利基走向主流：Vestaron 旗舰产品 SPEAR LEP 已在逾 100 万英亩上应用，而 Biotalys 将其生物杀菌剂 EVOCA NG 所瞄准的灰霉病与 白粉病市场估为约 11 亿美元。与化学合成农药不同，肽类有效成分享有 MRL 豁免并在田间快速降解，这构成了其对传粉昆虫与有益昆虫友好特性的基础。 微肽植物保护的关键方向： 1. **毒液杀虫肽（Insecticidal Venom Peptides）：** 源自蜘蛛毒液、富含半胱氨酸的肽，针对鳞翅目与软体害虫，现已获 EPA 登记并在逾 100 万英亩上应用。 2. **抗菌肽生物杀菌剂（Antimicrobial Peptide Biofungicides）：** 破坏膜结构的短肽，防治亚洲大豆锈病等真菌病害，首批监管档案于 2026 年提交。 3. **防御激活肽（Defense-Activator Peptides）：** 触发系统性获得抗性的信号肽——首个叶施肽类杀线虫剂及针对柑橘黄龙病的已登记产品。 4. **AI 驱动的肽发现（AI-Driven Peptide Discovery）：** Krisalix 与 DNA 编码文库等平台，在合成前以计算方式设计短的目标特异性肽结构。 ### 行业价值链 ``` [肽发现] ──> [序列设计] ──> [生产] ──> [配方] │ (新作用机制) │ ▼ [病虫防治] <─── [田间喷施] <─────┘ ``` ### 价值链层级 | 层级 | 描述 | 关键投入/产出 | |:---|:---|:---| | **Peptide Discovery** | 从毒液、基因组或 AI 文库挖掘先导肽 | **输入：** 毒液/基因数据库、AI 模型。**输出：** 候选肽。 | | **Sequence Design** | 设计二硫键 scaffold、筛选脱靶 | **输入：** 结构生物学、生物信息。**输出：** 优化序列。 | | **Production** | 酵母或微生物发酵重组表达 | **输入：** 宿主菌株、培养基。**输出：** 批量肽。 | | **Formulation** | 抗紫外抗冲刷稳定化、添加助剂 | **输入：** 稳定剂、载体。**输出：** 喷施产品。 | | **Registration** | EPA FIFRA 生化农药、EFSA、MoA 登记 | **输入：** 药效与安全档案。**输出：** 商业标签。 | | **Field Application** | 纳入 IPM 轮作的叶面喷施 | **输入：** 喷雾器、标签用量。**输出：** 受保护作物。 | 行业横切技术： - **富含半胱氨酸的二硫键 scaffold（Cysteine-Rich Disulfide Scaffolds）：** 构象受限的肽骨架，抗蛋白水解并赋予杀虫活性。 - **重组微生物表达（Recombinant Microbial Expression）：** 在田间相关成本下于酵母与大肠杆菌中分泌生物活性肽。 - **AI 肽设计引擎（AI Peptide Design Engines）：** 针对所选害虫或病原体靶标生成短肽结构的预测性平台。 --- ## 美国 美国在该品类的监管"首例"上领先：一年内三种肽类有效成分获 EPA 登记，并拥有深厚的精准生物学发现基础。 ### EPA biochemical registrations, venom-peptide insecticides, defense-activator nematicides - **Vestaron BASIN 获批：** EPA 于 2026 年 2 月批准改性蜘蛛毒液肽 BASIN 用于露地作物（该公司六年内第二个新作用机制），防治鳞翅目害虫与软体昆虫并享有 MRL 豁免。 - **PI AgSciences PHC68949：** EPA 于 2026 年 3 月授予首个针对寄生性线虫的叶施肽类有效成分联邦登记，基于 PREtec 肽平台，已在巴西与墨西哥商业化。 - **Elemental Enzymes Strakor：** 2026 年 5 月与 UPL 联合推出，是巴西唯一针对柑橘黄龙病（HLB）的已登记产品，采用激活植物系统性免疫应答的 Vismax 信号肽。 - **AI 与编码文库发现：** 美国平台将 DNA 编码化学文库与结构生物学结合，缩短肽发现周期，并与农化巨头合作。 --- ## 中国 中国将强劲的抗菌肽学术研究与快速增长的生物作物保护市场相结合，后者由 MARA 纳入生物农药路径登记。 ### defensin-like AMPs, academic pest-control targets, biopesticide registration - **防御素样抗菌肽：** 西南大学（王进军、窦世娟团队）将新型防御素样抗菌肽表征为桔小实蝇（Bactrocera dorsalis）的防治靶标（《Pest Management Science》，2026）。 - **工程化免疫蛋白：** 中国团队发表理性拼接的肽嵌合体（如 151 氨基酸的 RP151），可在 24 小时内诱导茄科作物广谱抗病性。 - **MARA 生物农药路径：** 农业农村部将肽与蛋白产品与微生物及植物源生物农药一并登记，无独立的生化农药类别。 - **市场前景：** 行业报告将生物作物保护定位为高毒化学农药淘汰过程中的主要替代品。 --- ## 欧盟 欧盟将肽类生物防治视为 Farm to Fork 到 2030 年化学农药减半目标的核心工具，EFSA 在其生物防治风险框架下评估蛋白类有效成分。 ### Farm to Fork biocontrol, EFSA protein assessment, Krisalix discovery - **Farm to Fork 生物防治推动：** 到 2030 年化学农药减半的目标使物种特异的肽类生物防治成为 IPM 项目中的关键替代品。 - **Biotalys EVOCA 欧盟路径：** 荷兰 CTGB 建议 EU 范围批准 AGROBODY 蛋白生物杀菌剂 EVOCA 用于灰霉病与白粉病——蛋白生物防治的首个此类建议。 - **Krisalix 发现引擎：** Micropep Technologies（图卢兹）利用 AI 驱动的 Krisalix 平台设计其先导生物杀菌剂 Promisin 背后的短抗菌肽。 - **EFSA 风险评估：** 欧盟框架评估肽与蛋白有效成分的环境归趋与非靶标效应，要求序列层面的脱靶筛选。 --- ## 领先企业与研究机构 | 企业 / 机构 | 国家 | 关键产品 / 平台 | 技术特征 | 2026 状态 | |:---|:---|:---|:---|:---| | **Vestaron** | 🇺🇸 美国 | *SPEAR LEP, BASIN* | 改性蜘蛛毒液肽生物杀虫剂，获 EPA 登记 | Commercial | | **PI AgSciences** | 🇺🇸 美国 | *PHC68949 (PREtec)* | 肽防御激活剂（SAR），首个叶施肽杀线虫剂 | Commercial | | **Elemental Enzymes** | 🇺🇸 美国 | *Strakor (Vismax)* | 激活植物免疫的信号肽，黄龙病工具 | Commercial | | **Biotalys** | 🇧🇪 比利时 | *EVOCA (AGROBODY)* | 蛋白纳米抗体生物杀菌剂，新 FRAC Group 51 | Operating | | **Micropep Technologies** | 🇫🇷 法国 | *Promisin (Krisalix)* | AI 设计的抗菌肽生物杀菌剂 | Pilot | | **Southwest University** | 🇨🇳 中国 | *防御素样 AMP* | 植物保护抗菌肽学术研究 | Research | --- ## 技术栈与创新 该技术栈融合计算肽设计、重组生产与保护性配方，使短肽能够从实验台存活至田间冠层。 1. **AI 驱动的肽设计（AI-Driven Peptide Design）：** - Krisalix 引擎利用预测建模生成针对植物病原与害虫的短的目标特异性肽结构。 - DNA 编码文库与结构生物学缩短"发现—先导"周期，并及早内建安全护栏。 2. **重组肽生产（Recombinant Peptide Production）：** - 富含半胱氨酸的杀虫肽在酵母分泌系统中表达，保留活性所需的二硫键 scaffold。 - 微生物发酵击穿历史上将肽类作物保护限制在学术界的成本上限。 3. **稳定化与配方（Stabilization and Formulation）：** - 二硫键受限 scaffold 与配方化学保护肽免受紫外、冲刷与蛋白水解降解。 - 桶混兼容性与叶面吸收助剂使肽产品可在现有喷施方案中与常规化学轮作。 --- ## 价值链与生产流程 ### 肽类生物防治产品的工业流程（EPA FIFRA 生化农药） ``` ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 1. 肽发现 │ ───> │ 2. 序列设计 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 4. 配方 │ <─── │ 3. 重组生产 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 5. 登记与安全 │ ───> │ 6. 田间施用 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ ``` #### 阶段 1：肽发现 从毒腺、病原基因组与 AI 文库中挖掘先导肽，其作用机制对目标害虫或病原致死。 #### 阶段 2：序列设计 结构生物学与生物信息学设计二硫键 scaffold 并优化序列，同时对照非靶标物种筛选以限制脱靶效应。 #### 阶段 3：重组生产 酵母分泌或微生物发酵以所需规模表达肽；每克成本是田间应用的关键经济约束。 #### 阶段 4：配方 稳定剂、紫外屏蔽剂与助剂保护肽免受环境降解，并改善表皮与叶片吸收。 #### 阶段 5：登记与安全评估 监管机构沿生化农药路径评估药效、环境归趋与非靶标安全；EPA 于 2026 年 2 月登记 BASIN，于 2026 年 3 月登记 PHC68949。 #### 阶段 6：田间施用 成品肽制剂叶面喷施并纳入 IPM 轮作，其新作用机制带来抗性管理并保持对传粉昆虫与有益昆虫友好的特性。