新規農薬の設計におけるイノベーション

整然とした植え付けラインが広がる緑の畑で、農薬を散布するトラクターの空撮。

従来の害虫駆除手法は、環境や健康に重大なリスクをもたらす可能性があります。1そのため、環境負荷を抑えながら効果を維持・向上させる新しい農薬の開発に研究の焦点が当てられています。世界中の農場では年間約600億ドルが農薬に費やされており、殺虫剤の不備により毎年最大40%の収穫が失われている現状を考えると、この分野における成長と革新の機会は極めて大きいと言えます。2,3

CASソリューションを活用することで、研究者は膨大な科学情報と専門知識にアクセスし、革新的な農薬の開発を加速させることができます。CASとのパートナーシップによるカスタムソリューションの開発や、CAS SciFinder®およびSTN IP Protection Suite™といったツールの利用を通じて、文献調査の効率化、知的財産の保護、そして農業研究開発業務を強化するデジタルソリューションの構築が可能になります。

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最新の農薬散布技術を探る

従来の農薬による環境被害の大部分は標的外への影響に起因するため、散布システムの革新が鍵となります。現在、ナノテクノロジーとRNA干渉(RNAi)という2つの手法が注目されています。CAS Content CollectionTMのデータによると、過去5年間で農業、農薬、殺虫剤に関連するナノテクノロジーやRNAiに関する学術論文や特許出願の数は増加傾向にあります。これは、持続可能な農薬の革新に向けた研究者の関心と機会が高まっていることを示しています。

Line graph showing steady increase in pesticide publications from about 950 in 2018 to 1700 in 2023.
出典: CAS Content Collection™

ナノテクノロジーを活用した農薬は、有効成分を精密に届けることができるため注目を集めています。水分やpHレベルの変化など、特定の環境条件下でのみ有効成分を放出するように設計されており、化学物質の総負荷を減らし、標的外への影響を最小限に抑える標的散布を実現します。4RNAiベースの農薬も、害虫駆除における新たなフロンティアです。害虫内の特定の遺伝子を標的にすることで、標的外の種に影響を与えることなく、重要な生物学的機能を阻害します。3

これらの技術に関する研究は急速に進化しているため、最新の科学文献や特許データにアクセスし、常に先を行くことが不可欠です。CAS SciFinder Discovery Platform™は、高度な検索機能と業界特有のフィルターを提供し、最も関連性の高い情報に絞り込むことで、このプロセスを簡素化します。アラート機能を使用すれば、検索条件を保存し、新しい研究が公開された際に通知を受け取ることができるため、最新の進歩を常に把握できます。

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革新的な農薬製剤の改良

革新的な農薬の成功は、製剤に使用される材料にかかっています。どのような散布システムであっても、性能と安全性を確保するためには、適切な有効成分の選択と製剤の改良が不可欠です。CAS Formulus®を使用すれば、成分、安全性情報、商用サプライヤーを単一のインターフェースで調査でき、理想的な処方への道のりを加速させることができます。

革新的な製剤の開発を目指す企業にとって、農薬成分の仕様や規制要件は大きな懸念事項です。世界保健機関(WHO)、米国食品医薬品局(FDA)、欧州連合(EU)など、各機関がそれぞれ規制を設けています。5–7CAS Formulus®は、これらの規制情報をCAS REGISTRY®の物質詳細と統合しているため、製剤を構築する際にこれらのガイドラインを参照し、検索結果から不要な物質を除外することが可能です。

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競争の激しい市場でイノベーションを保護する

持続可能な農薬に対する世界的な需要は高まり続けており、この市場は2031年までに推定73億ドルへと倍増すると予測されています。8新しい農薬を市場に投入する余地は大きく、その取り組みを収益化するためには、イノベーションに対する知的財産(IP)の確保が不可欠です。

STN IP Protection Suiteを活用することで、複雑な知的財産環境をナビゲートし、イノベーションの潜在的な機会を特定し、発見した技術を確実に保護するとともに、革新的な農薬開発を危うくする可能性のある権利侵害を回避することができます。

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AIとデジタルツールを活用した農薬開発

農業分野におけるデジタルトランスフォーメーションとAIの活用は、まだ始まったばかりです。害虫駆除の領域では、ドローン散布、AIセンサー、AIによる害虫識別など、多くの技術導入に向けた研究が急速に進んでおり、より精密で持続可能な農薬散布が可能になりつつあります。9 

これらの技術の核心にあるのは情報です。企業がこの分野で革新を起こすには、データのデジタル化、整理、そして活用が不可欠です。CAS Custom ServicesSMチームは、AIやデジタル技術を農業研究開発のワークフローに統合するための専門知識を提供し、AIの力を活用して新規農薬のイノベーションを推進できるよう支援します。

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新規農薬で持続可能な未来を築く

農業の未来は、効果的かつ環境に配慮した農薬の開発と普及にかかっています。CASとのパートナーシップを通じて、企業は次世代の農薬開発に向けた取り組みを加速させ、より持続可能で強靭な農業システムの構築への道を切り拓くことができます。
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(1) Lykogianni, M.; Bempelou, E.; Karamaouna, F.; Aliferis, K. A. Do Pesticides Promote or Hinder Sustainability in Agriculture? The Challenge of Sustainable Use of Pesticides in Modern Agriculture. Sci. Total Environ. 2021, 795, 148625. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148625.

(2) Reducing pesticide use while increasing effectiveness. MIT News | Massachusetts Institute of Technology. https://news.mit.edu/2024/reducing-pesticide-use-while-increasing-effectiveness-agzen-0312 (accessed 2024-09-06).

(3) He, L.; Huang, Y.; Tang, X. RNAi-Based Pest Control: Production, Application and the Fate of dsRNA. Front. Bioeng. Biotechnol. 2022, 10, 1080576. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.1080576.

(4) US EPA, O. Advancing EPA’s Understanding of the Next Generation of Pesticides. https://www.epa.gov/sciencematters/advancing-epas-understanding-next-generation-pesticides (accessed 2024-09-06).

(5) WHO Specifications for Pesticides | WHO - Prequalification of Medical Products (IVDs, Medicines, Vaccines and Immunization Devices, Vector Control). https://extranet.who.int/prequal/vector-control-products/who-specifications-pesticides (accessed 2024-09-06).

(6) Nutrition, C. for F. S. and A. Pesticides. FDA. https://www.fda.gov/food/chemical-contaminants-pesticides/pesticides (accessed 2024-09-06).

(7) Approval of active substances, safeners and synergists - European Commission. https://food.ec.europa.eu/plants/pesticides/approval-active-substances-safeners-and-synergists_en (accessed 2024-09-06).

(8) Sustainable Crop Protection Chemicals Market Size, 2031. https://www.transparencymarketresearch.com/sustainable-crop-protection-chemicals-market.html (accessed 2024-09-06).

(9) Talaviya, T.; Shah, D.; Patel, N.; Yagnik, H.; Shah, M. Implementation of Artificial Intelligence in Agriculture for Optimisation of Irrigation and Application of Pesticides and Herbicides. Artif. Intell. Agric. 2020, 4, 58–73. https://doi.org/10.1016/j.aiia.2020.04.002.