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最近の創農薬の動向ー安全で環境に優しい農薬開発ー

去る5月18日、東京農大総合研究所農薬部会において、吉備国際大学農学部の梅津憲治氏による標記の講演が行われた。今回の講演は、「農薬の創製研究の動向」（シーエムシー出版、 2018年刊）に沿い、最近の知見も加味して行われた。本書の内容は、第一線で活躍中の農薬企業、大学、公的研究機関の研究者43人の共同執筆によるものであり、以下の16項目から成っ ている。1)新規農薬の研究開発の世界的動向、2)世界の農業生産と農薬市場の動向、3)国内外の農薬登録制度、4)殺菌剤の開発動向、5)殺虫剤の開発動向、6)殺ダニ剤の開発とハダニ類 防除技術の最近の動向、7)殺センチュウ剤の開発動向、8)除草剤および植物成長調節剤の開発動向、9)天然物由来および天然物関連の農薬開発動向、10)ゲノム情報を基にした農薬の創製 研究および病虫害防除技術、11)ケミカルバイオロジーによる農薬の創製研究、12)製剤・施用法の基礎とその最新技術動向、13)生物農薬とIPM、14)農薬の構造活性相関研究ー新規農薬の 創製を目指して、15)遺伝子組換え作物の動向、16)中国における農薬創製研究の動向。

農薬の開発戦略:近年の新農薬の開発は、低薬量で優れた効果を発揮する低投入型農薬の開発、環境中で容易に分解し、残留性の低い農薬の開発、選択毒性を有する農薬の開発、 および農薬製剤と施用法の改良が中心となっている。1930～1950年代に実用に供された農薬の単位面積当たりの有効成分量は、1ha当たり１～１０ｋｇのものが多かったが、施用量は年 毎に低下し、現在では1ha当たり、１０ｇ以下の農薬が開発されている。
選択毒性の進化：人畜に対する毒性が低く、標的生物にのみ毒性を示し、環境負荷が低い新規剤の開発が中心となっている。
世界の農薬メーカーの売上高：2016年における資料によると、世界売上高第一位の企業は、(Chem. China)Syngenta (10041百万ドル：約107兆4400億円）、Bayer/Monsanto(9478 + 3496百万ドル：計約139兆円）、BASF (6167百万ドル)、ダウアグロサイエンス/デユポン (4641 + 2874百万ドル）などとなっている。日本企業では、住友化学（1913百万ドル： 約2300億円）が売上高トップとなっている。世界大手企業の再編が顕著である。
国別農薬特許数：2008～2016年の集計によると、中国が群を抜いて多く2358件、以下ドイツ1117件、日本706件、米国616件などとなっている。
最近の殺菌剤開発の傾向：新規殺菌剤の開発は、DMI剤（細胞膜のステロール生合成阻害）、QOI剤、Qil剤（ミトコンドリア内膜上の呼吸鎖電子伝達系阻害）およびSDHI剤（ミト コンドリア内膜上のコハク酸脱水素酵素を阻害）が主なターゲットになっている。
最近の殺虫剤の開発動向：今までのトレンドである有機りん系、カーバメート系、合成ピレスロイド系からネオニコチノイド、ジアミド系へと開発のターゲットが移ってきた。 最近では、これらの系統に分類されない新規の作用機構を有すると考えられる化合物が開発段階にある。例えば、ピリフルキナゾン（昆虫の行動を制御）、フロメトキン（電子伝達系III 阻害）、ベンゾピリモキソン、スピロビジオン、オキサゾスルフィル（何れも作用機構未報告）などである。この中で、オキサゾスルフィルは住友化学が特許出願しており、農薬各企業 も追随して膨大な数の特許出願が見られ、近年の殺虫剤関連の主要な系統に育ちつつある。
最近の殺センチュウ剤開発の動向：燻蒸剤では臭化メチルが広く使用されていたが、先進国では2005年までに全廃することが決められており、代替剤としてＤＤ、クロルピクリンが 使用されている。非燻蒸剤では、ホスチアゼート、イミシアホスなどの有機リン剤やオキサミル（カーバメート系）などが用いられている。新規剤としては、フルオピラム（日本農薬）、 チオキサザフェン（モンサント）、フェンスルホン（バイエル他）などが上市または上市間近である。
最近の上市・開発中の殺ダニ剤：2000年以降に開発された殺ダニ剤としては、ミトコンドリア電子伝達複合体II阻害剤として、シフルメトフェン（大塚化学）、シエノピラフェン （日産化学）、ビフルブミド（日本農薬）が開発・上市された。アセチルCoAカルボキシラーゼ阻害剤としては、スピロジクロフェン、スピロメシフェン、スピロテトラマト（何れも バイエル）が挙げられる。一方、新規の作用機構を有する殺ダニ剤としては、フルキサメタミド（日産化学）、アシノナピル（日本曹達）などがある。化学合成以外の殺ダニ剤としては、 調合油乳剤（サフラワー油および綿実油など）、ポリ脂肪酸エステル（日本化薬）が挙げられる。これらの殺ダニ剤の作用機構は、主として気門封鎖と考えられている。
最近の上市・開発中の除草剤：HRAC（除草剤抵抗性対策委員会）の分類によると、現時点で274個の化合物が２１グループに分類され、１９箇所の作用点が示されている。１９８０年 以前はオーキシン、光合成型、ジヒドロプテリンなどが主要なターゲットであったが、１９８０年代はカロテノイド生合成阻害、グルタミンシンターゼ阻害、EPSPS阻害、アセトラクテート 　シンターゼ阻害、PPO阻害、ACCアーゼ阻害型の除草剤が登場した。その後、HPPD阻害、超長鎖脂肪酸阻害、脂肪酸チオエステラーゼ阻害などをターゲットとする除草剤が登場している。 新規作用機構を有する除草剤としては、シクロピリモレート（三井化学アグロ）が挙げられる。
生物農薬：国や地域毎で生物農薬の定義があいまいで統一性がない。従って、生物農薬の普及程度を国際的に比較するのは余り意味がない。日本では、有害生物の防除に利用される 拮抗微生物、植物病原微生物、昆虫病原微生物、昆虫寄生性センチュウなどの生物的防除微生物や天敵などを生物農薬と呼んでいる。フェロモン剤は、生物防除技術と位置づけられている。 米国では、生物農薬がEPAによって次の３つに分類されている。1)毒性作用以外のメカニズムで農薬様作用を示す天然物、フェロモン、ニームオイル抽出物など、2)微生物農薬、3)遺伝子 組換えでBtタンパクを導入した作物など。天敵昆虫は生物農薬に分類されない。EUでは、生物農薬としての明確な定義は存在していない。植物抽出物やフェロモンなどの天然物を生物農薬 として定義しているようである。日本では、平成29年度の生物農薬出荷額は約29億円で、これは農薬全体の１％程度である。

講演後の質疑応答で、「新農薬の開発には芽が出てから商品化までに約10年を要するが、10年後の上市を目指してどのようなターゲットを目指すべきか」と質問したが、明確な回答は 得られなかった。
本稿中構造式の記載は省略しました。