2025-01-06 09:46:56
近日,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院/綠色農(nóng)藥全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授張志祥/博士后張佩文團(tuán)隊(duì)在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目資助下,在納米農(nóng)藥研究中取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《化學(xué)工程雜志》(Chemical Engineering Journal)。
論文共同第一作者、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院碩士生杜澎銳表示,該研究基于草地貪夜蛾和中華蜜蜂腸道pH和消化酶活性差異,構(gòu)建了一種生物基聚合物納米顆粒(IDC@ZOC NPs),實(shí)現(xiàn)茚蟲威(IDC)在草地貪夜蛾幼蟲腸道選擇性釋放,顯著提高了IDC對(duì)草地貪夜蛾的殺蟲活性,在蜜蜂腸道不釋放或少釋放,提高了對(duì)蜜蜂的安全性。
IDC@ZOC納米顆粒的平均粒徑為170.9nm,具有pH/蛋白酶的雙重響應(yīng)特性。草地貪夜蛾取食玉米,并具有自殘?zhí)匦?,腸道中胰蛋白酶/糜蛋白酶活性較高,在草地貪夜蛾腸道中,堿性條件下納米顆??臻g網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)膨脹,胰蛋白酶/糜蛋白酶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)間隙,通過酶解作用,納米顆粒解體并釋放IDC,從而表現(xiàn)出良好殺蟲活性;蜜蜂取食蜂蜜和糖,腸道中胰蛋白酶/糜蛋白酶含量較少,活性低,在蜜蜂的酸性腸道環(huán)境中,納米顆粒縮小并聚集,胰蛋白酶/糜蛋白酶較難進(jìn)入納米顆粒網(wǎng)絡(luò)間隙,納米顆粒不被酶催化解體,IDC被納米顆粒籠鎖,釋放量少,從而降低了對(duì)蜜蜂的毒性。
IDC@ZOC NPs對(duì)草地貪夜蛾幼蟲的毒力為IDC WP的1.9倍,損害了幼蟲中腸,影響了幼蟲生長發(fā)育及氧化應(yīng)激酶活性,幼蟲腸道中IDC代謝物含量顯著增加;對(duì)中華蜜蜂工蜂的毒性降低了3.09倍,顯著減少了對(duì)蜜蜂生長和發(fā)育的影響。
該研究構(gòu)建了一種在草地貪夜蛾和蜜蜂間選擇性遞送釋藥的納米農(nóng)藥系統(tǒng),為有害生物綜合防治提供了一種農(nóng)藥創(chuàng)制新思路。