近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所農(nóng)藥分子靶標(biāo)與綠色農(nóng)藥創(chuàng)制創(chuàng)新團隊在國際知名學(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的金屬鐵有機骨架納米材料（Fe-MOF）為載體，負(fù)載殺菌劑戊唑醇后，針對水稻幼苗的生長代謝情況，進行了空白對照、載體材料、載藥顆粒及原藥四組不同處理的對比研究。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，促進了水稻幼苗的生長，有效緩解戊唑醇對水稻幼苗生長的負(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水稻幼苗生長，并減弱農(nóng)藥有效成分對其生長的負(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農(nóng)藥化合物進行負(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，具有較大研究價值和應(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)，可能會對靶標(biāo)作物生長帶來與其傳統(tǒng)制劑不同的影響。就猶如戰(zhàn)士披上了盔甲，盔甲在保護戰(zhàn)士并增加戰(zhàn)士攻擊力的同時，是否會帶來安全影響呢？這一問題是制約農(nóng)藥納米化新型技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的核心科學(xué)問題，也是新型農(nóng)藥制劑能否落地的關(guān)鍵，更是國內(nèi)外農(nóng)藥監(jiān)管部門重點關(guān)注的問題。作者通過非靶標(biāo)代謝組學(xué)技術(shù)，研究建立納米農(nóng)藥對靶標(biāo)植物安全性評價方法，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)。

 

　　中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護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家重點研發(fā)計劃項目和中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目的資助。

 

　　全文鏈接：

 

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