生物農薬

生物農薬は、害虫とみなされる生物にダメージを与えたり、殺したり、追い払ったりする生物学的物質または生物です。生物学的害虫管理介入には、捕食、寄生、または化学的な関係が含まれます。

これらは、植物、細菌やその他の微生物、真菌、線虫などの生物から得られます。^{[1] [ページが必要] [2]これらは}総合的病害虫管理（IPM）プログラムの構成要素であり、合成化学植物保護製品（PPP）の代替品として多くの実用的な注目を集めています。^[3]

規制の立場は一般の認識によって影響を受ける可能性があります。

• EUでは、生物農薬を「微生物や天然物をベースにした農薬の一種」と定義している。^[4]
• 米国環境保護庁は、これらには「害虫を駆除する天然物質（生化学農薬）、害虫を駆除する微生物（微生物農薬）、および追加された遺伝物質を含む植物によって生成される殺虫物質（植物組み込み保護剤）またはPIP」が含まれると述べている。^{[引用が必要]}

生物農薬は通常、光合成、成長、その他の植物生理学の基本的な側面において知られていない機能を持っています。植物によって生成される多くの化学物質は害虫から植物を保護します。これらは摂食阻害物質と呼ばれます。これらの物質は生分解性があり再生可能であるため、実用上経済的です。有機農業システムは害虫駆除にこのアプローチを採用しています。^[5]

生物農薬は次のように分類できます。

• 微生物農薬は、細菌、昆虫病原菌、またはウイルスで構成されています（細菌や菌が生成する代謝物が含まれる場合もあります）。昆虫病原性線虫は多細胞ですが、微生物農薬として分類されることがあります。^{[6] [7] [8] [ページが必要]}
• 生物由来の化学物質。商業的に使用されているのは4つのグループです。ピレスリン、ロテノン、ニームオイル、さまざまなエッセンシャルオイルは、害虫や微生物による病気を防除（フェロモンの場合は監視）する天然物質です。^{[9] [5]}
• 植物組み込み保護剤（PIP）は他の種（遺伝子組み換え作物など ）の遺伝物質を組み込んだもので、その使用は特にヨーロッパ諸国で議論の的となっている。^[10]
• RNAi農薬には、局所的に作用するものと、作物に吸収されるものがあります。

RNA干渉は、シンジェンタやバイエルなどの企業によって、スプレー式殺虫剤（RNAi殺虫剤）への利用が研究されている。このようなスプレーは、標的植物のゲノムを改変しない。標的種が元のRNAに耐えられるよう進化するにつれて、RNAを改変してその効果を維持することができる。RNAは比較的壊れやすい分子であり、通常は散布後数日または数週間で分解する。モンサントはコストを1エーカーあたり5ドル程度と見積もっている。^[11]

RNAiはラウンドアップに耐性のある雑草を標的にするために使われてきました。RNAiはシリコン界面活性剤と混合することができ、RNA分子が植物の表面にある空気交換孔に入ることを可能にします。これにより、除草剤が効果を発揮するのに十分な時間、耐性遺伝子が破壊されます。この戦略により、グリホサートベースの除草剤の継続的な使用が可能になります。^[11]

特定の昆虫種を狙うのに十分な精度で作ることができます。モンサントはコロラドハムシを殺すためのRNAスプレーを開発しています。1つの課題は、雨が降っていても植物に1週間留まらせることです。ハムシは60種類以上の従来の殺虫剤に耐性を持っています。^[11]

モンサントは米国EPAに対し、RNAi農薬製品をあらゆる特定の規制（すべての農薬に適用される規制以外）から免除し、げっ歯類毒性、アレルギー性、残留環境試験から免除するよう働きかけた。2014年にEPAの諮問グループは、RNAを摂取することで人間が危険にさらされるという証拠はほとんどないことを発見した。^[11]

しかし、2012年にオーストラリア食品安全財団は、小麦のデンプン含有量を変えるために設計されたRNAトリガーが、ヒトの肝臓酵素の遺伝子に干渉する可能性があると主張した。支持者は、RNAはヒトの唾液や胃酸に耐えられないようだと反論した。米国国立ミツバチ諮問委員会は、RNAiを使用すると自然システムが「最大のリスク」にさらされるとEPAに伝えた。養蜂家は、花粉媒介者が意図しない影響で害を受ける可能性があり、多くの昆虫のゲノムはまだ決定されていないと警告した。評価されていない他のリスクには、生態学的リスク（除草剤の持続的な存在の必要性を考慮すると）と種の境界を越えたRNAドリフトの可能性が含まれる。^[11]

モンサントは、RNAの専門知識を得るために、Beeologics（蜂の巣に寄生するダニを殺すRNAと製造技術）やPreceres（ナノ粒子脂質コーティング）などの複数の企業に投資し、AlnylamとTekmiraから技術のライセンスを取得しました。2012年にシンジェンタはヨーロッパのRNAパートナーであるDevgenを買収しました。新興企業のForest Innovationsは、 2014年にフロリダのオレンジの22％が木から落ちる原因となった柑橘類グリーニング病の解決策としてRNAiを調査しています。^[11]

真菌殺虫剤には真菌および真菌細胞成分が含まれる。分生子、芽胞子、厚膜胞子、卵胞子、接合胞子などの繁殖体が、加水分解酵素混合物とともに評価されてきた。殺菌プロセスにおける加水分解酵素、特にキチナーゼの役割と、キチン合成阻害剤の使用可能性は、主要な研究分野である。^[12]

バチルス・チューリンゲンシスは、チョウ目、コウチュウ目、双翅目の病気を引き起こすことができる細菌です。バチルス・チューリンゲンシスの毒素（ Bt毒素）は、遺伝子工学によって植物に直接組み込まれています。Bt毒素の製造業者は、他の生物への影響はほとんどなく、合成殺虫剤よりも環境に優しいと主張しています。

その他の微生物制御剤には、以下をベースとした製品が含まれます。

• 昆虫病原性真菌（例：Beauveria bassiana、Isaria fumosorosea、Lecanicillium、Metarhizium spp.）、
• 植物病害防除剤には、トリコデルマ属菌やアンペロミセス・キスカリス（ブドウうどんこ病の寄生菌）などがある。また、枯草菌も植物病原菌の防除に使用されている。^[6]
• 昆虫（例えば Steinernema felliae）やナメクジ（例えばPhasmarhabditis hermaphrodita）を攻撃する有益な線虫
• 昆虫病原性ウイルス（例：Cydia pomonella顆粒ウイルス）。
• 雑草やげっ歯類は微生物剤によって駆除されてきました。

さまざまな動物、真菌、植物の生物や抽出物が生物農薬として使用されてきました。このカテゴリの製品には次のものがあります。

• 昆虫フェロモンおよびその他の情報化学物質
• スピノサド（大環状ラクトン）などの発酵産物
• キトサン：この製品が存在する植物は自然に全身抵抗性（ISR）を誘導し、病気、病原体、害虫から植物自身を守ることができます。^[13]
• 生物農薬には、アルカロイド、テルペノイド、フェノール、その他の二次化学物質を含む天然植物由来製品が含まれる場合があります。キャノーラ油などの植物油には殺虫作用があります^{[14] [引用が必要] 。ニンニクなどの}植物抽出物をベースにした製品は現在、EUおよびその他の地域で登録されています^{[15] [引用が必要]}。

微生物剤を効果的に防除するには、適切な製剤^[16]と適用が必要である^{[17] [18]}。

バイオ農薬は、作物の病気の予防にさまざまな作物で利用されています。たとえば、バイオ農薬はべと病の抑制に役立ちます。バイオ農薬の利点には、収穫前 0 日 (最大残留基準を参照)、中程度から重度の病害圧力下での成功、タンク混合または他の殺菌剤とのローテーション プログラムでの使用が可能などがあります。一部の市場調査では、世界の殺菌剤販売の 20% がべと病に向けられていると推定されているため、バイオ殺菌剤をブドウの生産に取り入れることで、他の殺菌剤、特にリスク低減カテゴリの殺菌剤の耐用年数を延ばすという大きな利点があります。^{[引用が必要]}

バイオ農薬の主な成長分野は、種子処理と土壌改良の分野です。殺菌剤およびバイオ殺菌剤による種子処理は、種子の腐敗、立枯れ、根腐れ、苗枯れを引き起こす土壌伝染性真菌病原体の制御に使用されます。また、種子内部の真菌病原体や種子表面の真菌病原体の制御にも使用できます。多くのバイオ殺菌剤製品は、植物の宿主防御やその他の生理学的プロセスを刺激する能力を示し、処理された作物のストレス耐性を高めることができます。^{[引用が必要]}

• 高い特異性：害虫/病原体の正確な特定と複数の製品の使用が必要になる場合がありますが、これは生物農薬が非標的種に害を及ぼす可能性が低いという利点もあります。
• 作用速度が遅い（害虫の発生が差し迫った脅威である場合は不適切）
• さまざまな要因の影響により効力が変動する（一部の生物農薬は生物であり、標的の害虫/病原体の内部または近くで増殖することで害虫/病原体の防除をもたらすため）
• 生物は進化し、制御に対する耐性を高めます。標的の個体群が絶滅したり、繁殖不能にされたりしない限り、生き残った個体群はどのような圧力がかかっても耐性を獲得することができ、進化的軍拡競争が起こります。
• 意図しない結果：研究により、広範囲スペクトラムの生物農薬は、ブラジルのMelipona quadrifasciataなどの非標的在来花粉媒介者に対して致死的および非致死的なリスクがあることが判明しました。 ^[19]

農業生物製剤の市場は2031年までに195億ドルに達すると予測されている。^[20]

ウィキメディア・コモンズには、生物農薬に関連するメディアがあります。

• バイオ殺虫剤市場（Acquire Market Research）
• 登録生物農薬 2002 年 4 月 29 日米国環境保護庁。2002 年 3 月 29 日更新。2011 年 11 月 25 日に閲覧。
• 国際生物防除製造者協会 (IBMA)