科研人员利用花粉作为农药载体开拓蔬菜病害绿色防控新途径

近日，中国农科院蔬菜病害防控创新团队在利用农药控释载体创新蔬菜病害绿色防控新途径方面取得重要进展，相关内容以“Fabrication of ultrafine sporopollenin particles and its application as pesticide carrier”为题在线发表于《今日应用材料（Applied Materials Today）》。 农药控释制剂以其活性成分的可控释放和低环境风险而成为了目前农药制剂研究人员的热门研究领域，而制剂中的载体则是影响制剂性能的关键因素。目前商用的农药载体通常由合成材料制成，如石油基聚合物，包括聚砜、聚氨酯和聚苯乙烯等。虽然这些合成材料的理化性质可以精细地进行人工调控，但其中大多数很难在环境中降解。此外，农药装载过程中往往需要大量有毒的有机溶剂，这也会增加环境风险。 本研究以油菜花粉作为原材料，利用化学工程学的方法将其中的孢粉素成分加工成为了一种新型的控释载体，并成功研制了一种铜基杀菌剂。事实上孢粉素被认为是是植物界最坚韧的材料并且具有较强的化学惰性，难以加工。本文的亮点之一在于作者通过简单的氧化处理，就可以将由油菜孢粉素材料分解成纳米和微米颗粒，同时赋予其表面大量带电荷的功能基团。作者利用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和Boehm滴定法对孢粉素的表面化学进行了表征。由于电荷效应，由此产生的超细孢粉素颗粒（USPs）显示出良好的载铜（II）能力。此外，铜（II）-孢粉素复合物（Cu-USPs）可以pH响应性的方式将铜离子释放处理，这种方式对黄瓜细菌性茎软腐病致病菌-胡萝卜软腐果胶杆菌表现出了显著的抑菌活性。总的来说，本论文为开发用于农药精准递送的孢粉素载体材料奠定了基础，也为绿色农药制剂创制提供了创新思路。