近日,中国农业大学植物保护学院刘西莉教授课题组在学术期刊《Chemical Engineering Journal》上发表了一项研究成果。该研究成功制备了一种能响应病原菌微环境的纤维素基纳米农药,实现了杀菌剂吡唑醚菌酯的可控释放与高效利用,旨在降低其对水生生物的毒性风险。
水稻纹枯病由立枯丝核菌引起,是影响水稻生产的主要病害之一。吡唑醚菌酯作为一种常用杀菌剂,虽防治效果显著,但存在易光解且对水生生物毒性较高的问题。针对这些局限性,研究团队通过乳化-溶剂蒸发法制备了负载吡唑醚菌酯的乙基纤维素纳米颗粒,并在其表面修饰了单宁酸-铜离子金属多酚网络,构建了名为Pyr@EC-TCu的双壳层纳米农药。
该纳米农药具备pH值、温度及酶三重刺激响应释放特性。在模拟病原菌侵染的酸性及存在纤维素酶的微环境中,其壳层结构可快速解离或降解,实现药物的定向释放。实验表明,该载体能有效保护吡唑醚菌酯免受光降解,其光稳定性较原药提升约7.8倍,同时能增强药物在叶片上的附着力,抗雨水冲刷能力显著优于常规乳油制剂。
生物活性测试显示,Pyr@EC-TCu在离体和温室条件下对立枯丝核菌均保持了与原药相当的抑制活性,对水稻纹枯病的防治效果优异。尤为重要的是,斑马鱼急性毒性试验表明,该纳米农药制剂对成年斑马鱼的毒性相比传统乳油降低了87.01%,且对水稻幼苗生长无不利影响。









