近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)藥分子靶標(biāo)與綠色農(nóng)藥創(chuàng)制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Chemosphere（IF=8.943）上在線發(fā)表了題目為“metabolic pathways reveal the effect of fungicide loaded metal-organic frameworks on the growth of wheat seedlings”的研究論文。

 

　　作者引入一種安全性較強(qiáng)的金屬鐵有機(jī)骨架納米材料（Fe-MOF）為載體，負(fù)載殺菌劑戊唑醇后，針對(duì)水稻幼苗的生長(zhǎng)代謝情況，進(jìn)行了空白對(duì)照、載體材料、載藥顆粒及原藥四組不同處理的對(duì)比研究。結(jié)合非靶標(biāo)代謝組學(xué)技術(shù)，研究發(fā)現(xiàn)在水稻根部和幼苗中的氨基酸、脂肪酸、碳水化合物、嘧啶、嘌呤等多種化合物的含量在四組不同處理中發(fā)生了改變。與原藥組相比，F(xiàn)e-MOF載藥顆粒處理后水稻幼苗的生理指標(biāo)得到提升，同時(shí)該載藥顆粒保證了殺菌劑的生物活性。由于Fe-MOF載藥顆粒中鐵元素的引入，促進(jìn)了水稻幼苗的生長(zhǎng)，有效緩解戊唑醇對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)的負(fù)面影響。

 

　　在前期的研究工作中，作者以納米介孔二氧化硅載藥顆粒為例，發(fā)現(xiàn)載體材料中硅元素的引入可促進(jìn)水稻幼苗生長(zhǎng)，并減弱農(nóng)藥有效成分對(duì)其生長(zhǎng)的負(fù)面影響（J. Hazard Mater. 2022, 425, 127892）。

 

　　在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，納米材料可作為載體對(duì)農(nóng)藥化合物進(jìn)行負(fù)載和包覆，有效防止所載農(nóng)藥受環(huán)境中 pH、溫度等因素的刺激而發(fā)生降解，具有較大研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用潛力。然而，農(nóng)藥有效成分被納米材料負(fù)載后形成了一種新的載藥形態(tài)，可能會(huì)對(duì)靶標(biāo)作物生長(zhǎng)帶來(lái)與其傳統(tǒng)制劑不同的影響。就猶如戰(zhàn)士披上了盔甲，盔甲在保護(hù)戰(zhàn)士并增加戰(zhàn)士攻擊力的同時(shí)，是否會(huì)帶來(lái)安全影響呢？這一問(wèn)題是制約農(nóng)藥納米化新型技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的核心科學(xué)問(wèn)題，也是新型農(nóng)藥制劑能否落地的關(guān)鍵，更是國(guó)內(nèi)外農(nóng)藥監(jiān)管部門重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。作者通過(guò)非靶標(biāo)代謝組學(xué)技術(shù)，研究建立納米農(nóng)藥對(duì)靶標(biāo)植物安全性評(píng)價(jià)方法，為納米農(nóng)藥的科學(xué)研發(fā)及安全使用提供理論基礎(chǔ)。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所為論文的完成單位，趙鵬躍副研究員為本文第一作者，黃啟良研究員為通訊作者。論文研究工作獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目的資助。

 

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　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653522021956