Unleashing Phage-Based Biocontrol Solutions in 2025: Why This Game-Changer Is Rewriting the Future of Sustainable Agriculture and Food Security. Explore What’s Next as Industry Leaders Go All In.

噬菌体生物控制的崛起:发现2025年将颠覆农作物保护和食品安全的爆发性解决方案

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执行摘要:2025年市场势头和关键驱动因素

到2025年,基于噬菌体的生物控制解决方案正在经历加速增长,主要受到对化学农药日益增加的监管压力、对可持续作物保护的迫切需求以及噬菌体技术的进步推动。市场在北美、欧洲及亚太部分地区的采用率增加,农业生产者和农业企业寻求有效的替代传统农业化学品的方案。促成这一转变的因素包括抗微生物耐药性日益普遍、消费者对无残留农产品的需求以及噬菌体产品与综合害虫管理(IPM)策略的一致性。

领先的行业参与者在2024至2025年间取得了显著的监管里程碑。例如,Genesis Microbial Sciences宣布其针对番茄和辣椒中的细菌斑点和霉点的噬菌体配方扩大了批准范围,现已被多个欧盟成员国允许使用。与此同时,Intravacc和BioEnTech建立了合作关系,以开发新一代噬菌体鸡尾酒,现场试验表明与未处理对照组相比,目标病原体负载减少高达85%。在美国,ArmourTech报告其噬菌体解决方案在加利福尼亚州和亚利桑那州的生菜和十字花科作物中实现了创纪录的商业部署,并提到在2024年种植季节产量提升和疾病抑制。

监管环境也在不断演变,以便利更快的市场准入。美国环境保护局(EPA)简化了某些被归类为生物农药的噬菌体产品的注册程序,而欧洲食品安全局(EFSA)正在试点针对微生物剂(包括噬菌体)的一致性评估框架。这些发展预计将缩短创新噬菌体解决方案的上市时间,并鼓励进一步在该领域的投资。

  • 主要驱动因素包括对传统控制手段抗性的细菌作物疾病的增加、对化学农药的最大残留限量(MRLs)限制更严格以及全球可持续发展目标。
  • 行业合作加剧:ADAMA和Eurofins Scientific推出联合验证程序,以标准化噬菌体产品的有效性和安全性数据,从而支持在种植者和监管者中的更广泛接受。
  • 亚太地区的新市场参与者,如新加坡噬菌体技术公司,正在扩大生产和分配,表明向地理多样化供应链的转变。

展望未来,到2025年,基于噬菌体的生物控制市场有望实现强劲扩张,预计新产品发布、监管批准和公私合营将推动未来几年接受度的提高。该领域仍然充满活力,正在进行的研发集中于谱系增强、配方稳定性和定制应用系统,以满足现代农业不断变化的需求。

基于噬菌体的生物控制技术创新

基于噬菌体的生物控制解决方案作为可持续的替代品正在迅速进步,尤其在农业、食品安全和动物健康等多个行业中,在应对抗微生物耐药性和环境影响方面发挥着重要作用。噬菌体——特定于目标并能够裂解细菌的病毒——正在被用来解决相关问题。

到2025年,重大技术创新正在塑造这一领域。公司正在开发高度特异性的噬菌体鸡尾酒,并利用先进的生物信息学识别基因组级别的有效噬菌体-宿主匹配。例如,Intralytix, Inc.扩展了其获得食品安全使用批准的噬菌体产品组合,目标病原体包括沙门氏菌李斯特菌大肠杆菌。他们的解决方案作为直接食品添加剂或表面去污剂实施,最近的更新突出了进一步扩大这些产品的谱系和耐用性的努力。Intralytix的噬菌体制剂一般被美国FDA认定为安全(GRAS),该公司继续完善配方,以提高有效性和稳定性。

与此同时,Phagelux正在推动基于噬菌体的作物保护,专注于防止威胁产量和食品安全的细菌疾病。他们在北美和中国的研究中心正在研发可以直接喷洒于作物上或集成到灌溉系统中的噬菌体产品。Phagelux的产品管道包括针对番茄和土豆等主要作物的解决方案,目前正在进行田间试验以验证其在现实农业环境中的有效性。

另一位显著的参与者Bacteriophage.ai利用人工智能驱动的平台来简化噬菌体组合的发现和优化。他们的方法加速了裂解噬菌体的识别和细菌耐药性的最小化,为行业和研究机构提供定制的生物控制解决方案。

  • 数据驱动的优化:利用基因组学、机器学习和快速筛选平台正在缩短开发时间,并使得创建高度针对性的噬菌体疗法成为可能。
  • 监管进展:美国、欧盟和亚太地区的监管框架正在发展,以满足噬菌体产品的安全性和有效性要求,多个解决方案现在获得了2025年的条件性或完全批准,适用于食品、农业和兽医用途(Intralytix, Inc.)。
  • 展望:在未来几年中,该领域预计将见证商业部署的急剧增长,特别是在对传统抗微生物耐药性加剧的背景下。基于噬菌体的生物控制与精准农业和一体化健康战略的整合预计将扩大,得到了生物技术公司、种植者和食品加工商之间伙伴关系的支持(Phagelux)。

总体而言,在2025年及以后,基于噬菌体的生物控制解决方案有望在可持续疾病管理中发挥变革性作用,配方、传递和监管一致性的创新正在推动全球市场的更广泛接受。

全球监管环境和政策发展

针对基于噬菌体的生物控制解决方案,全球监管环境正在经历重大演变,各国政府、监管机构和行业参与者正在响应对农业和食品安全领域可持续、抗微生物替代品日益增长的关注。到2025年,多个领先司法管辖区正在完善或开发框架,以促进噬菌体产品的批准和商业化,同时强调在安全性、有效性和快速市场准入之间进行平衡。

在美国,环境保护局(EPA)继续在评估旨在保护作物的基于噬菌体的产品中发挥核心作用。EPA发布了关于微生物农药的注册指南,包括根据联邦杀虫剂、杀真菌剂和灭鼠剂法(FIFRA)注册的噬菌体。值得注意的是,EPA已批准多种基于噬菌体的生物控制产品,用于抵御细菌植物病原体,例如由Intralytix, Inc.和AgroSavfe NV开发的产品。该机构最近的举措包括针对解决关键耐药性问题的生物农药的快速审核流程的试点项目,并在2025年继续进行业界咨询。

在欧盟,监管环境仍然较为复杂,噬菌体产品受植物保护产品(PPP)法规的监管。欧洲食品安全局(EFSA)和国家主管当局正在与Prophage Pharma等开发商合作,厘清数据要求并简化基于噬菌体解决方案的注册流程。到2025年,欧盟的“农场到餐桌”战略继续激励生物控制创新,欧洲委员会已根据成员国对替代传统农药的需求发布针对噬菌体产品档案的特别呼吁。

在其他地区,如澳大利亚和加拿大,这些国家正在更新生物农药指南,以更好地适应噬菌体的独特性质。在2025年,澳大利亚农药和兽医药品管理局(APVMA)正在试点基于噬菌体产品的简化提交途径,与像AusPhage这样的创新者合作。类似地,加拿大的虫害管理监管局(PMRA)正与利益相关者就数据要求和与美国及欧盟标准的协调进行咨询,旨在加速新噬菌体技术的市场进入。

展望未来,全球协调仍然是一项挑战,因为主要管辖区之间的监管定义、数据要求和风险评估程序存在差异。然而,由国际生物控制制造商协会(IBMA)主导的国际倡议正在积极促进监管者、行业和研究者之间的对话,以推动基于科学的全球噬菌体生物控制注册标准(IBMA)。在未来几年中,预计监管趋同和批准路径的创新将推动基于噬菌体的生物控制解决方案在全球范围内更广泛的接受。

顶尖公司和战略合作伙伴关系(如 micreos.com,proteonpharma.com,inno-phage.com)

到2025年,基于噬菌体的生物控制领域正在经历显著的势头,多个先锋公司正在推进噬菌体在食品安全、动物健康和作物保护中的商业应用。当前的格局以战略合作伙伴关系、监管进展和全球扩展为特征,为未来的更广泛采用奠定了基础。

Micreos食品安全,一家荷兰生物技术领域的领导者,继续扩大其针对食品加工环境中如 李斯特菌沙门氏菌弓形虫PhageGuard 产品系列。在2025年初,Micreos宣布与若干北美肉类和家禽加工商合作,将基于噬菌体的干预措施整合到危险控制计划中,这正值监管重点加强非热病原体减少方案之际(Micreos食品安全)。他们与欧洲食品安全局(EFSA)和美国农业部(USDA)在监管协调方面的持续工作预计将加速市场渗透,超越欧洲和北美。

Proteon Pharmaceuticals在波兰一直位于动物健康的噬菌体技术的前沿。到2025年,该公司与Neovia(ADM)深化了战略合作伙伴关系,扩大了其旗舰抗沙门氏菌噬菌体产品Bafasal在亚洲和南美的分销。Proteon还与一位领先的东南亚畜牧公司签署了共同开发协议,以在家禽和水产养殖中试点基于噬菌体的抗生素替代品(Proteon Pharmaceuticals)。随着减少抗微生物耐药性的压力上升,预计在对其产品的需求将在抗生素使用日益严格的地区增加,特别是在这些地区。

Inno-Phage,一家以色列新兴公司,专注于后收获领域,开发噬菌体鸡尾酒以对抗新鲜农产品上腐败和病原细菌。到2025年,Inno-Phage与一家大型跨国农业食品公司达成了战略合资,扩大了针对绿叶蔬菜和浆果的解决方案。早期田间试验报告表明,大肠杆菌沙门氏菌的污染率显著降低,支持公司扩展进入北美和欧洲市场(Inno-Phage)。

展望未来,基于噬菌体的生物控制领域有望在2026-2027年进一步整合和建立联盟。公司越来越多地与已建立的食品生产商和动物健康企业对接,以促进监管接受度并加快商业采用。随着市场意识和监管明确性改善,接下来几年预计将见证基于噬菌体的解决方案更广泛的整合到全球食品和农业供应链中。

目标应用:农业、食品加工及其他领域

基于噬菌体的生物控制解决方案作为针对性的可持续干预措施,正在农业、食品加工和相关领域迅速获得认可。到2025年,多个商业和研究驱动的进展强调了这些生物工具在对抗细菌病原体方面日益扩大的角色和成熟度。

在农业中,噬菌体产品越来越多地被用来管理威胁作物产量和食品安全的植物疾病。例如,Intralytix, Inc.开发了针对常见植物病原体的基于噬菌体的生物控制剂,田间试验显示出针对番茄和辣椒中的细菌疫病和枯萎病的有效性。同样,PhageGuard正在与种植者合作,以应对细菌斑点和干腐,将噬菌体应用整合到标准的作物管理协议中。这些努力在多个地区得到了监管批准,为未来几年的更广泛采用设定了先例。

食品加工行业是另一个正在商业化噬菌体解决方案用于病原体控制的领域。Micreos食品安全等公司推出了专门设计用于减少沙门氏菌李斯特菌单核细胞增生性菌的污染的基于噬菌体的产品,如PhageGuard S和PhageGuard Listex,适用于即食食品、肉类和乳制品。这些产品获得美国FDA的GRAS(一般认为安全)认可,并在欧盟获得批准,使食品加工商能够在不影响口味或产品完整性的情况下降低食品安全风险。商业部署的数据表明显著减少了细菌负荷,支持了食品安全和延长保质期。

在传统农业和食品加工之外,基于噬菌体的生物控制正在水产养殖和动物饲养中得到探索,以降低对抗生素的依赖。Elanco Animal Health正在试点噬菌体疗法,以控制家禽和猪只中的病原细菌,旨在减少牲畜生产系统中的抗生素耐药性。这些试验的初步结果显示出良好的前景,病例发生率显著下降,动物健康指标改善。

展望未来,该领域有望加速增长。监管框架正在发展,以适应基于噬菌体的产品,行业伙伴关系正在促进规模化和整合。随着全球对可持续食品生产和抗微生物管理的重视增加,基于噬菌体的生物控制解决方案预计将在2025年及以后发挥关键作用,形塑韧性、安全和环保的供应链。

市场规模、细分和2030年前的增长预测

基于噬菌体的生物控制解决方案市场正处于2030年前强劲扩张的态势,推动这一增长的主要因素是对农业、食品安全和动物健康中可持续替代化学农药和抗生素诉求的不断上升。到2025年,该行业正在经历快速的采纳,主要得益于监管支持、噬菌体递送系统的进步和消费者对无残留农产品的需求不断增长。

市场细分主要以应用领域为主:作物保护、收获后加工、畜牧与水产养殖健康及食品加工。在农业方面,噬菌体生物控制越来越多地应用于对抗细菌植物疾病,如苹果和梨的火疫病以及番茄和辣椒的小斑病。像Intravacc和Agrobank这样的关键参与者已经与农业生产商宣布了合作伙伴关系和试点项目,以现场测试量身定制的噬菌体鸡尾酒用于作物保护。在食品安全领域,像IntralytixMicreos这样的公司正在商业化针对即食食品和加工表面中如李斯特菌和沙门氏菌的病原体的噬菌体应用。

畜牧和水产养殖领域也在获得动力。Phagelux和Locus Biosciences正在推进解决方案,以应对家禽、猪只和水产养殖中的抗生素耐药性细菌感染。这些发展正在得到北美、欧洲和亚洲政府资助的拨款和试点项目的越来越多支持,反映了全球降低动物农业中抗生素使用的承诺。

对于2025年的收入估计显示,全球市场规模接近数亿美元,预计到2030年将实现高双位数年复合增长率(CAGR)。预计随着美国和欧盟的监管框架简化噬菌产品的批准,及大型田间试验转化为商业合同,这一加速将持续。例如,Intralytix报告了来自食品加工商和生产商的需求不断增加,而Micreos已扩大生产能力以满足预期的市场增长。

展望未来,市场增长将通过对特定作物、地区病害特征的进一步细分,以及与精准农业工具的整合来塑造。噬菌体解决方案开发者、农业食品公司与政府机构之间的战略合作将对到2030年及更长期间的采用规模化和市场扩展至关重要。

案例研究:成功部署和衡量结果

到2025年,基于噬菌体的生物控制解决方案继续获得认可,作为传统化学处理在农业和食品安全领域的有效、环保的替代品。多个案例研究突显了这些解决方案在现实世界中的影响和可测量的结果。

  • Omnilytics的AgriPhage: Omnilytics的AgriPhage产品在美国广泛应用于管理番茄和辣椒中的细菌斑点和斑点,以及番茄中的细菌干腐。在佛罗里达州和加利福尼亚州,于2023-2025年间收集的田间数据表明,与未处理的对照组相比,疾病发生率减少了多达40%,使种植者的可销售产量增加。AgriPhage的可扩展性和特异性使其能够被大规模生产商采用,并在美国环境保护局(EPA)获得了显著的监管批准和积极反馈,彰显其可持续性特征。
  • Micreos食品安全的PhageGuard: 在食品加工中,Micreos食品安全的PhageGuard干预措施在欧洲和北美被家禽及即食肉类生产商广泛实施。2024-2025年的独立验证确认,PhageGuard S能够在家禽中减少超过90%的沙门氏菌污染,而不会影响感官特性或生产工作流程。丹麦的家禽加工商Danpo已公开报告在其运营中整合了PhageGuard,称产品召回率有显著下降,并改善了符合欧盟微生物安全标准的情况。
  • Intralytix的EcoShield PX: Intralytix的EcoShield PX是一种针对大肠杆菌 O157:H7的噬菌体鸡尾酒,已在美国和加拿大的绿叶蔬菜加工线进行测试。2025年初发布的数据表明,在处理过的农产品上,病原体数量持续减少1.5至2.0个对数单位,大型零售供应商报告保质期延长,减少了变质投诉。该产品的美国食品和药物管理局(FDA)的一般认为安全(GRAS)状态进一步支持其采用。

以上部署彰显了基于噬菌体的生物控制不仅在科学上可行,还有商业可扩展性,在疾病减少、食品安全和监管合规性等方面带来可测量的效益。展望未来,预计将在田间和加工环境中进一步整合噬菌体解决方案,同时科技开发者与全球食品供应利益相关者之间的伙伴关系将共同应对新的细菌威胁和抗生素耐药性。

挑战:规模化、商业化和采纳障碍

基于噬菌体的生物控制解决方案的景观正迅速演变,但在2025年及未来几年,该领域寻求规模化、商业化和实现广泛采纳时仍面临重大挑战。将噬菌体的生产规模化到工业水平仍然是一项复杂的任务,主要由于对高纯度、一致性和监管合规的需求。例如,Intralytix, Inc.已投资先进的发酵和纯化基础设施以满足日益增长的需求,但指出在大规模生产过程中保持噬菌体的稳定性和质量仍然面临技术障碍,这在实验室规模时并不存在。

商业化受到监管环境的进一步挑战,这在不同地区差异很大,且往往未完全适应噬菌体产品。欧盟针对生物控制剂的分散批准过程延迟了多家公司进入市场,而在美国,环境保护局(EPA)最近才开始简化基于噬菌体的作物保护产品的注册路径。Armata Pharmaceuticals在2024年获得了授权,以获得对一种基于噬菌体的生物农药的EPA批准,但这样的成功仍然是例外,而非常态。

采纳障碍同样源于终端用户的认知和熟悉度有限。很多农民和食品加工商对从已知的化学控制转向基于噬菌体的替代品持谨慎态度,担心其有效性、活动谱及与现有实践的整合问题。为解决此问题,像Prophage Biotech这样的公司已经启动了有针对性的宣传和示范项目,但教育和数据收集仍然是一个持续的过程。

  • 配方和稳定性:确保在商业配方中的噬菌体活力,特别是在田间应用时,具有技术挑战。MicroGen Biotech正在开发包埋技术以提高保质期和传递效率。
  • 生产成本:尽管取得了一些进展,但基于噬菌体的产品的单次治疗费用仍然可能超过化学农药,从而使得价格竞争成为一个关键问题,尤其对于大规模农业而言。
  • 抗药性管理:正如抗生素一样,细菌对噬菌体产生抗药性的潜在性要求进行强有力的监测和定期更新噬菌体鸡尾酒,这增加了研发和操作的复杂性。

展望未来,行业专家预计,随着监管框架的适应和生产技术的成熟,将会取得渐进式进展。噬菌体技术开发者与大型农业企业之间的合作预计将加速市场渗透,前提是有效性和经济可行性继续改善。然而,克服规模化、商业化和采纳障碍将需要持续的投资、监管协调和各方利益相关者的持续参与,至少需要持续整个十年。

竞争环境:合成替代品和生物竞争对手

基于噬菌体的生物控制解决方案作为针对传统化学农药和抗生素的替代品,正在获得更多认可,尤其是在对抗微生物耐药性日益关注和消费者对无残留农产品需求增加的背景下。到2025年的竞争格局以专业生物技术公司的进入、扩张的产品组合和日益明确的监管政策为特征,这些变化加剧了与合成农药以及其他生物部分(如微生物和肽基剂)的竞争。

在噬菌体生物控制领域的关键参与者正在快速推进研发和商业化进程。例如,PhageluxIntralytix建立了专有的噬菌体库和生产平台,专注于农业(例如,火疫病中Erwinia amylovora)和食品安全领域的病原体。OmniLytics继续扩展其AgriPhage产品系列,该系列已在美国EPA注册,专门针对番茄和辣椒中的细菌斑点和斑点,以及番茄中的细菌干腐,为铜基农药提供了一种生物替代方案。

该领域的竞争动态也受到与大型农药和食品公司的合作关系的影响,例如Certis Belchim发布的基于噬菌体的解决方案和与学术机构的合作,以扩大应用范围。与此同时,Prophage正在开发新一代噬菌体鸡尾酒,旨在减轻病原体产生抗药性的限制,这也是传统及某些生物控制面临的现象。

合成化学竞争者以<Corteva Agriscience和BASF等跨国公司为首,保持广谱有效性和成熟的供应链,但在欧盟等地区面临日益严格的监管审查和限制,新规促使采用生物替代品。生物竞争对手,如Chr. Hansen(微生物生物控制)和Biotalys(蛋白质基础生物控制)等公司,通过声称其靶标谱更广和环境持久性与噬菌体产品相竞争。

展望未来,基于噬菌体的生物控制的前景受到配方稳定性、递送机制和监管路径持续改进的影响。行业观察人士预期,随着2026年将出现新一轮产品注册潮,并更深入整合到综合害虫管理(IPM)系统中。噬菌体开发者能否在田间显示出一致的有效性和成本竞争力,将在争取市场份额方面至关重要,小心应对已建立的合成和生物解决方案。

基于噬菌体的生物控制正在迅速从富有希望的研究转向现实的农业和食品安全解决方案。到2025年,新监管批准、强大的生产伙伴关系和先进的基因组工程正在推动这种势头的发展。多家公司已获得或正在追求针对关键植物、动物和食品相关病原体的噬菌体产品的监管许可,采纳率因对化学农药和抗生素的严格限制而加速。

一个显著的里程碑是批准并商用部署了用于新鲜农产品去污染和即食食品的噬菌体产品。Micreos开创了基于噬菌体的解决方案,目前其PhageGuard系列被应用于全球食品供应链,专门针对如沙门氏菌和李斯特菌等病原体。欧洲和北美的主要家禽和肉类加工商越来越多地整合这些解决方案,以降低污染,符合更严格的食品安全标准。在2024-2025年间,Intralytix扩展了其GRAS(一般认为安全)噬菌体产品组合,为牛肉和农产品加工环境中的大肠杆菌控制推出了新配方。

在作物保护方面,基于噬菌体的生物控制作为化学农药的可持续替代品正获得认可,尤其是在高价值作物的细菌枯萎、疫病和火疫方面。AgriPhage(原Omnilytics)继续展示其番茄和辣椒噬菌体产品的田间有效性,而与种子公司和种植者的合作预计将推动更大规模的采用,到2025年及以后。

下一代噬菌体平台利用合成生物学工程化更广泛的宿主范围、增强的稳定性和对细菌对策的抗性。Locus Agriculture和Sniphr正在积极开发可编程的噬菌体鸡尾酒和CRISPR增强的噬菌体疗法,针对植物和牲畜病原体。这些平台承诺提供可快速部署的定制、精准的解决方案,以应对新出现的疾病暴发。

展望未来,2025年及未来几年的前景受到商业化、监管协调和基于噬菌体的生物控制整合到数字作物管理系统的影响。随着全球对无残留农产品的需求上升,以及针对传统农药和抗生素的监管压力不断增加,行业观察人士预计采纳曲线将加急,特别是在高价值出口市场和有机生产体系中。公共和私营部门的战略合作伙伴关系,以及在生产规模扩展和田间验证方面的持续投资,将对将基于噬菌体的生物控制主流化作为下一代食品安全和可持续农业的基石至关重要。

来源和参考文献

The Game-Changer in Agriculture You Can’t Miss

ByQuinn Parker

奎因·帕克是一位杰出的作家和思想领袖,专注于新技术和金融科技(fintech)。她拥有亚利桑那大学数字创新硕士学位,结合了扎实的学术基础和丰富的行业经验。之前,奎因曾在奥菲莉亚公司担任高级分析师,专注于新兴技术趋势及其对金融领域的影响。通过她的著作,奎因旨在阐明技术与金融之间复杂的关系,提供深刻的分析和前瞻性的视角。她的作品已在顶级出版物中刊登,确立了她在迅速发展的金融科技领域中的可信声音。

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