本文介绍了José Oscar Gutiérrez博士利用辣椒中的辣椒素开发天然杀虫剂和化妆品的技术,作为“蓝色经济”创新之一,旨在激发开源创业、竞争力和就业。全球农药市场在2010年达到450亿美元,传统化学农药对生态系统和人类健康造成严重危害。Gutiérrez博士发现辣椒素不仅能用于化妆品和止痛药,还能作为天然杀虫剂,减少对化学农药的依赖。他在哥伦比亚创立了Capsacorp公司,通过本地种植辣椒提取辣椒素,生产化妆品并开发农业应用。辣椒种植不仅创造了就业机会,还为甘蔗乙醇产业的废水处理提供了解决方案:将辣椒素混合到废水中用于灌溉,既能补充土壤有机质,又能控制害虫。这一创新展示了如何利用本地资源解决环境问题,符合“蓝色经济”的核心原则。
This article introduces Dr. José Oscar Gutiérrez's innovation in using capsaicin from chili peppers to develop natural pesticides and cosmetics as part of "The Blue Economy," aiming to stimulate open-source entrepreneurship, competitiveness, and employment. The global pesticide market reached $45 billion in 2010, with traditional chemicals causing severe harm to ecosystems and human health. Dr. Gutiérrez discovered that capsaicin, besides its use in cosmetics and pain relief, could serve as a natural pesticide, reducing reliance on chemical pesticides. He founded Capsacorp in Colombia, producing cosmetics and agricultural solutions by extracting capsaicin from locally grown chili peppers. Chili farming created jobs and offered a solution for wastewater treatment in the sugarcane ethanol industry: mixing capsaicin with wastewater for irrigation replenishes soil organic matter and controls pests. This innovation demonstrates how local resources can address environmental challenges, aligning with the principles of the Blue Economy.
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2010年全球害虫防治市场规模达450亿美元,较2001年的325亿美元显著增长。该行业的全球增速持续高于通胀水平。
若将农业用除草剂、杀菌剂和消毒剂纳入统计,全球销售额将攀升至2700亿美元。经合组织成员国集中了全球三分之二的农药消费量,中国则以20%的全球占比成为最大单一市场。美国市场110亿美元的销售额占全球四分之一,本土拥有21,500家相关企业和110,000名从业人员。
全球最大农药生产商拜耳公司最新公布的销售额超80亿美元,紧随其后的是瑞士先正达(Syngenta),二者各占全球约20%市场份额。巴斯夫(BASF)、陶氏(Dow)、孟山都(Monsanto)和杜邦(Dupont)构成行业重要参与者,前十强企业合计占据全球85%以上销售额。中国化工集团以24亿美元收购了全球最大仿制农药生产商以色列马克西姆-阿甘集团(Makhteshim Agan Group)。值得注意的是,孟山都同时是全球最大种子生产商,杜邦和先正达分列二三位。
全球约9000种昆虫和8000种杂草影响着单一作物的生产力。据估计,虫害导致每年14%的作物损失,杂草造成13%减产。全球领先的种子和害虫防治公司正加强合作,通过销售抗虫害转基因种子或控制工业化农业副作用的化学品获取收益。孟山都与巴斯夫推进着15亿美元的合作项目,其合作紧密程度堪比孟山都与陶氏的关系。孟山都与先正达已同意停止法律诉讼并交叉许可知识产权,而先正达与杜邦选择合并其农药产品线。这种产业格局很难不让人联想到可能存在逃避监管的生产联盟。
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农作物化学品的滥用已对生态系统和野生动物造成不可逆损害,尤其危害两栖类和鸟类,导致多个物种濒危或灭绝。
这一危害早在1964年蕾切尔·卡森具有划时代意义的著作《寂静的春天》中就已揭露,并促使当时的标准农药DDT被禁用。首批创新举措之一是采用针对特定害虫的化学品替代广谱农药。以棉花种植为例,该技术使农药喷洒次数从每年20-40次降至4-5次,既降低人工成本又减少化学品扩散。更具创意的解决方案是以色列Avi Klayman开发的防护网,在保证番茄光照通风的同时,通过滤光层即时灭杀穿透屏障的害虫。如今从中南美洲进口的水果多采用农药浸渍材料进行网套或袋装处理(而非喷洒),使果农能以精准用药方式同时获得有机认证,但成本较高。
何塞·奥斯卡·古铁雷斯博士(哥伦比亚卡利市人)毕业于巴列大学医学系,后获该校药理学硕士学位并留校任教。1985年他在英国爱丁堡大学进修内科学期间,曾就职于爱丁堡总医院。后赴美国康奈尔大学开展为期一年的膜功能研究。2007年,诺丁汉大学在《生物化学与生物物理研究通讯》发表的研究指出:辣椒素中的香草醛类物质可附着于癌细胞线粒体蛋白并诱发细胞凋亡。这一发现促使古铁雷斯博士结合自身经验开展深入研究。
他熟知辣椒(辣椒属)通过刺激血液循环止痛的传统用法,并开发出可淡化(甚至消除)烧伤等疤痕的外用提取物治疗方案。基于长期民间验证和科学研究,古铁雷斯博士在确认辣椒种植(每公顷需要五名员工,现有超过1万公顷土地,可创造超过五万个就业岗位)具有易栽培、土地需求少、可间作、不挑土质等优势后,将重点转向应用开发。当发现供应不是瓶颈后,他面临的是缺乏开展临床试验以获得高价值药品市场准入的必要资金。
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古铁雷斯博士随后在卡利创立了Capsacorp SA公司,实施了一项整合计划:基于本地供应链生产面向当地市场的化妆品,同时激励农民提高产量以确保本地加工的辣椒素的质量和成本。
辣椒素提取物是知名产品(如Tabasco辣酱、止痛贴剂和关节炎外用麻醉剂)的既定原料,甚至被用作防暴和个人防卫武器(即辣椒喷雾)的活性成分——不过其内容物并非辣椒而是辣椒素。
从农场到中间产品再到化妆品生产的成功运营,使Capsacorp SA公司荣获2009年"哥伦比亚最具潜力出口企业"称号。化妆品业务的成功为公司带来进一步发展,并资助了一个实验室的建立。基于古铁雷斯博士作为药剂师的毕生经验(他发表和合著了100多篇科学论文),该实验室的研究范围从化妆品扩展到更广泛的领域。
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2012年5月,在卡利举行的第二届蓝色经济研讨会上,多个生产商展示了各自领域的潜力。
近期建立的九家甘蔗乙醇生产中心为蔗糖产业集群创造了新的经济活动,虽然这对该地区产生了积极影响,但该行业每生产1升乙醇就要消耗10升水。这些受污染的水具有高生物需氧量(BOD),若按国际标准处理将成本高昂,无法保证产品竞争力。尽管这些废水化学安全性高且富含营养,但甘蔗种植园需要灌溉用水。卡车运水虽可行但成本高昂,建设本地污水处理设施也消耗过多资金。虽然考卡山谷省的甘蔗产业以每年两季收获、每十一年才需重新种植一次的高生产力冠绝全球,但寻求更高生产力水平的关键在于更好的综合资源管理,尤其是水资源管理。
辣椒传统上已被用于害虫防治。由于大多数鸟类(除鸽子外)不受辣椒素影响,而昆虫似乎会受这种生化物质的影响。试验表明,将辣椒素掺入乙醇生产的残留水中并应用于甘蔗地可带来多重好处:补充土壤有机质、利用工艺水灌溉,同时0.03%的浓度就能防治从老鼠到昆虫的害虫。将废水问题转化为具有多重效益、可本地使用的产品,是蓝色经济的典型案例。鉴于可用水量巨大且靠近乙醇工厂,现在可以设想建立一个本地辣椒种植者网络,在当地提取辣椒素,将普通产量用于大宗用途,优质产品用于高端用途。考虑到化肥和农药成本仅次于劳动力,这将通过利用本地可得的水资源和植物,使甘蔗产业更具竞争力,同时创造大量就业机会。
这种将所有产业基于热带地区丰富农业资源编织在一起的机会,可以通过辣椒的大宗采购使肥料和害虫防治市场成为发展引擎,同时消除进口需求。甘蔗行业的供应商可以大宗采购辣椒来生产富含营养的昆虫和真菌防治剂。当提取质量提高时,产出可以有选择地转化为更高价值的辣椒素衍生品,为农民提供更低投资风险和更高收益潜力。
古铁雷斯博士已将研究从化妆品系列扩展到更广领域,他曾因此获得秘鲁外科医生协会颁发的"最佳(创新)整形外科研究"奖。虽然他从未将美容视为优先事项,但通过证明市场成功为现金流铺平了道路,使他能够将见解和专业知识应用于更偏好的医疗领域,如止痛剂、牙科护理、肥胖控制、胃肠护理、术后治疗和痔疮治疗。古铁雷斯博士认为,现在是时候让这些见解不再局限于个人,而应成为企业家发展平台的一部分,基于当地丰富的资源,使他的家乡哥伦比亚地区变得繁荣。
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