一、产品定义、性能

 

农药降解酶是一种利用微生物学、生物化学、分子生物学、酶蛋白工程以及发酵工程等技术，筛选出有机磷降解酶的菌株，降解酶可迅速作用于残留农药的有机磷分子，降解后的溶液是无毒的水溶液，对环境不会有二次污染。

 

二、产品所属行业界定

 

农药降解酶属于专项化学用品制造行业——指水处理化学品、造纸化学品、皮革化学品、油脂化学品、油田化学品、生物工程化学品、日化产品专用化学品、化学陶瓷纤维等特种纤维及高功能化工产品，以及其他各种用途的专项化学用品的制造。

 

第二节 农药降解酶产品应用概况

 

一、产品主要应用领域

 

农药降解酶产品应用情况列表

 

 

二、产品应用成熟度分析

 

目前农药降解酶还未进行大范围宣传使用，仅有少量用来清洗蔬菜、水果等，目前由于消费者对其认知度还比较低，因此产品应用并不成熟。略……

 

第三节 农药降解酶产品发展历程

 

2001年，中国农业科学院生物技术研究所生物实验室开始了课题为“农药残留降解基因工程菌的构建与应用”的研究，该项目被列入国家高技术研究发展计划即国家“863计划”。

 

课题组从农药厂被有机磷农药污染的土壤中筛选到一株产有机磷降解酶的菌种，对其核苷酸序列分析表明，与目前已发表的有机磷降解酶基因相比同源性很低，最高的只有46.4%%，说明这是一个新的有机磷降解酶基因，已在GenBank中登录，登录号为AJ605330。因为有机磷降解酶在原始天然菌株中含量太低、活力随存放时间延长而衰减，所以生产成本高昂，难以大量生产。因此大规模应用有机磷降解酶就必须解决二个关键性的问题——如何工业化廉价生产有机磷降解酶以及如何延长产品的保质期。

 

经过中国农业科学院范云六院士等一批农业科学家多年的努力，该技术于2004年10月接受农科院分析测试中心检测，检测结论认为：所检有机磷降解酶对钾基对硫磷和氧化乐果的降解效果最好，对其他有机磷农药降解效果比较好。2005年7月，该项目在中国农科院分析测试中心进行了有机磷降解酶降解土壤中残留农药的效果检测，结论为所检有机磷降解酶能够有效的降解土壤残留的有机磷农药。2006年2月，军事医学科学院毒物药物研究所对有机磷降解酶对沙林和梭曼的降解效果进行检测，结论为降解效率较高。2006年3月14日，该技术通过了农业部组织的科学技术成果鉴定，鉴定结论为：1.具有独立自主知识产权。2.已获得两项国家发明专利；3.科技创新，为国际领先型。

 

项目采用酵母表达系统，高水平分泌到几乎无杂蛋白的培养基中，便于纯化，并简化了酶的后加工工艺，降低成本，同时，培养过程中也不分泌有毒物质和致热源，具有良好的安全性、良好的发酵方法、容易发酵至高细胞浓度，因此更适应于工业化生产，是目前国内外报道的有机磷降解酶表达量最高的。该研究成果在中国深圳“国际高新技术成果交易会”上，被二度授予优秀产品奖，这是应届“高交会”所设立的规格最高的、也是唯一的奖项。

 

第四节 农药降解酶行业产业链概述

 

农药降解酶行业产业链简图

 

 

第五节 农药降解酶上游行业发展状况分析

 

有机磷农药降解微生物的筛选方法较多，目前最常用的方法是从长期遭受农药污染的土壤或水体中采集样品，经富集培养、平板划线等操作，分离得到单菌落；然后经驯化培养，或紫外化学诱变等方法获取高效降解菌株；或通过细胞工程、基因工程等技术手段构建工程菌株。目前已经分离出多种有机磷农药降解微生物，包括细菌、真菌、放线菌和藻类等。其中，以细菌的种类最多。且根据资料显示，有机磷农药降解细菌大多属于假单胞菌属，如假单胞菌可降解甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、马拉硫磷、敌敌畏以及甲拌磷等多种农药，表明假单胞菌在农药降解中占有重要地位；真菌也具有卓越的农药降解能力，如青霉属真菌可降解对硫磷、马拉硫磷、地虫磷以及敌百虫等多种农药；藻类降解有机磷农药的研究报道较少，但藻类的农药降解能力正在日益引起人们的重视，如小球藻可有效地去除污水中的有机物质，包括农药、烷烃、酚类以及邻苯二甲酸酯等，且小球藻还含有丰富的叶绿素、叶黄素和其他类胡萝卜索、丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素以及必需氨基酸等。略……

 

第六节 农药降解酶下游行业发展情况分析

 

一、下游主要行业发展情况分析

 

（一）下游主要行业发展概述

 

1、我国农业发展概述

 

2009年，虽然北方地区，特别是吉林省和内蒙自治区发生了历史罕见的旱情，持续时间长，受旱面积大，高峰时受旱农作物面积达到1.5亿亩，且主要发生在粮食产量形成的关键时期，重旱区的粮食生产受到较大的影响。但是，2009年粮食播种面积增加较多，特别是玉米、水稻等高产作物播种面积增加明显。比较而言，南方地区虽然也发生了较为严重的旱情，但主要发生在丘陵山区的旱地和非粮食主产区，持续时间短，受旱面积小，对农业生产的影响相对较小。受到国家惠农支农政策措施的激励，2009年农民发展农业生产的积极性普遍很高。

 

2009年，全国夏粮产量12335万吨，比上年增产260万吨，增长2.2%，连续6年增产。多数省份秋粮增产。全年粮食有望获得好收成，连续6年保持增产。据农业部农情调查，夏收油菜籽总产1300万吨以上，创历史新高。同时，全年生猪、禽蛋、奶类、水产品等呈现出稳定发展态势。

 

我国生产规模稳步增长。20世纪80年代中期以来，特别是90年代，随着全国农业结构调整步伐的加快和人们生活水平的提高，蔬菜生产规模不断扩大。据中国农业统计资料显示，我国瓜菜播种面积在上世纪80年代年均增长近10%，90年代年均增长14.5%，本世纪前7年平均增长1.9%，到2007年达到2.94亿亩，总产量6.41亿吨。其中，蔬菜2.6亿亩，5.65亿吨，人均占有量427公斤。设施蔬菜发展更快，1980年设施蔬菜不足10万亩，到2007年达到5050多万亩，增长504倍。另据fao统计，2006年我国蔬菜产量占世界的49.6%，居世界第一。

 

供应状况明显改善。随着交通运输状况的改善和全国鲜活农产品“绿色通道”的开通，依托气候、区位优势，沿路、沿海、沿边建立规模蔬菜生产基地，逐步向优势区域集中，华南、长江上中游冬春蔬菜基地和黄土高原、云贵高原夏秋蔬菜基地稳步发展，设施蔬菜特别是节能日光温室快速增长，形成大生产、大市场、大流通的格局，使我国冬春和夏秋淡季蔬菜消费，由过去的有什么吃什么变为吃什么有什么，缓解了供需矛盾，基本实现了周年均衡供应。据农业部统计，2007年蔬菜播种面积列前10位的省区（由大到小的顺序依次为山东、河南、河北、广东、四川、江苏、湖南、广西、湖北、安徽）播种面积都在1000万亩以上，共计1.68亿亩，占全国的64.6%；产量共计3.86亿吨，占全国的68.4%。

 

2、环境保护行业发展

 

1990年以来，全球污水处理表观消费量以年均6%的速度增长，而九十年代的十年间，我国污水处理表观消费量年均增长率达到17.73%，是世界年均增长率的2.9倍。进入二十一世纪，我国污水处理产业高速增长。2000年—2004年，我国污水处理消费量从188万吨增长到447万吨，增加了2.3倍，年平均增长率在27%以上。其中，2001年，我国污水处理表观消费量达到225万吨，超过美国成为世界第一污水处理消费大国。同时，污水处理进口也大幅度增加。1998年，我国污水处理进口100万吨，由此成为世界上最大的污水处理进口国。2004年与1998年比，污水处理进口增长幅度年均达到27.14%。预计2005年，中国污水处理表观消费量将达到500万吨，进口仍将保持在300万吨左右。

 

伴随着污水处理市场的快速发展，我国污水处理产量也结束了长期徘徊的局面，实现了高速增长。我国污水处理产量从2000年的46万吨增长到2004年的236万吨，年平均增长率在82.6%，占国内市场需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期，世界污水处理产量则仅以6%左右的速度增长。

 

从总体上看，我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变，污水处理需求将逐步实现自给。

 

二、下游主要行业对农药降解酶的应用现状分析

 

（一）环境污染监测

 

有机磷农药降解酶制剂可以水解广泛的有机磷化合物，释放出容易检测的硝基酚、氟化物或氢离子，国外现在已经基于OPH开发了光学、电势计和安培计生物传感器，可以快速、敏感、有选择性地直接检测有机磷化合物。

 

（二）有机磷污染物的脱毒

 

固定化有机磷农药降解酶制剂，制成的酶反应器已用于用于污水处理中，可以重复使用，而且避免极端条件下酶变性。用于土壤异位修复中可避免土壤吸附、失活以及水解蛋白的微生物降解。

 

第七节 农药降解酶行业国内市场发展特征分析

 

一、产业成熟度分析

 

农药降解酶是近几年国内才研发出来的用于农药降解的新型高科技产品。目前行业具备研发及生产能力的企业仅有几家，因此，目前我国农药降解酶行业才处于成长初期。

 

我国农药降解酶行业生命周期判断

 

 

二、行业企业分布情况分析

 

从当前行业企业分布情况来看，我国从事农药降解酶研究和生产的企业主要分布在北京、广州两地，这两个地区科研单位聚集，科研实力较强，成为承载国内重点项目研发的主要地区。

 

三、产品市场开发情况分析

 

2001年，中国农业科学院生物技术研究所生物实验室开始了课题为“农药残留降解基因工程菌的构建与应用”的研究，直到2006年前后国内才真正研发出农药降解酶，而产品真正投入市场应用是在2008年奥运会前后，因此目前国内消费者对于农药降解酶的了解还比较少，产品市场开发力度不足。略……

 

第八节 农药降解酶国内市场供需现状分析及发展预测

 

一、农药降解酶国内市场供需现状分析

 

（一）产量增长情况

 

产品生产方面，由于国内行业发展起步较晚，行业内生产企业数量非常有限，目前仅有的几家企业才逐渐由产品研发阶段转入试产或刚开始规模化生产。

 

以北京森根比亚生物工程技术有限公司为例，就现有生产能力计算，目前有机磷降解酶产能1400吨，能满足几十万个家庭使用。另外国内现有的几家生产企业产能较小。总体而言，目前我国农药降解酶生产能力还比较弱，产品年产能约为2000~3000吨。

 

（二）产量地区分布情况

 

从产量分布情况来看，目前北京是最大的生产区域，产能占比超过全国的50%，另外广州也是国内农药降解酶的主要生产地区，其它地区产量分布较少。

 

（三）需求量增长情况

 

目前我国农药年用量为100-130万吨，居世界首位。剧毒的有机磷类农药年用量约占其中的70%。国家质检总局2009年在全国进行了一次抽查，在23个大中城市的大型蔬菜批发市场中，检测菜花、番茄等10类181种蔬菜样品，结果86种农药残留超过国家标准，国家明令禁止蔬菜生产中使用的多种有机磷农药及克百威等残留检出率超标率高达47.5%%。我国已经成为世界上第二大农药使用国，特别是对生长期短的蔬菜、瓜果类食品来说，由于虫害多，超量施药，造成农药残留超标现象日渐加重。近年来，由农药残留引起的食物中毒事件频频发生。因此就潜在市场需求而言，农药降解酶市场需求十分庞大。

 

分析农药降解酶市场潜在需求，与农药降解酶比较接近的行业主要是洗涤剂行业。洗洁剂种类较多,农药洗涤剂是其中之一。有限的几种也多为化学产品，多含卤化合物，不仅去除农药效率低，难以洗净蔬菜、水果等农产品表面的农药残留成分，还可造成二次污染，对人体有害。我国的洗涤剂行业市场潜力巨大。据统计，西方发达国家洗涤用品人均年消费量已经超过18公斤，我国人均水平是2.5公斤，以13亿人口计算，要达到国际平均消费水平，每年的洗涤用品总量就要达到2000多万吨。

 

另外据权威部门统计，2003年全国果蔬消毒机类产品的消费额已突破200亿，到2008年达到2000亿。由此可见，农药降解酶具有“洗涤剂”、“消毒机”不可替代的功效和作用，只要在这一市场稍占份额，市场前景就十分可观。

 

由于农药降解酶上市时间较短，目前该市场尚未有产品消费、需求量的相关统计，假设在我国现有的洗涤剂消费中农药降解酶的消费占比为1%，那么市场需求总量就可达到32500吨。按照“膳食营养金字塔”的建议，每人每天最低应吃蔬菜、水果500克，那么全国每年蔬菜水果的最低消费量应为2.37亿吨，若全部采用农药降解酶清洗，则需要47400吨（2g农药降解酶以供清洗浸泡10kg蔬菜、瓜果用），由此可见农药降解酶潜在市场规模十分巨大。

 

（四）需求地区分布情况

 

从产品需求区域分布来看，农药降解酶潜在市场主要分布在华东、华南及华北地区，其中经济发达的一二线城市是产品最大的需求市场。

 

农药降解酶潜在需求地区分布统计图

 

 

二、农药降解酶国内市场供需发展预测

 

（一）产量增长预测

 

国内当前只有几家企业从事农药降解酶产品生产，虽然改产品潜在市场需求量大，但由于技术复杂和技术专利的保护，在短期时间内，并不会涌现出大量生产企业，因此未来几年农药降解酶行业产品产量虽然会有较大程度的提升，但是产量并不会呈现爆发式增长。

 

（二）需求增长预测

 

需求增长方面，通过对我国农药降解酶潜在市场需求的分析，可知目前我国农药降解酶的潜在需求量可达数万吨。然而未来实际需求增长如何，还主要取决于市场对于农药降解酶产品的认知度和接受度。

 

就当前市场认知程度而言，农药降解酶的市场认知度非常低，但可以看到的是，近几年有机果蔬在我国大中城市的消费逐渐增长，可见居民对于果蔬安全的重视度有所提高，因此未来随着国内生产企业及相关单位加大对农药降解酶的市场渗透，国内对于农药降解酶的消费量比较有大幅提高。略……