農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要資料,也是保證農(nóng)作物不受病蟲害侵?jǐn)_,穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)的基礎(chǔ)之一。但農(nóng)藥本身可能受到環(huán)境影響而發(fā)生降解,進(jìn)而影響藥效。因此,以納米材料作為載體,對農(nóng)藥化合物進(jìn)行負(fù)載和包裹,可以有效防止所載農(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顆粒,可能會對靶標(biāo)作物生長帶來與傳統(tǒng)制劑不同的影響。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。

在此次研究中,科研人員結(jié)合代謝組學(xué)技術(shù),對比研究了農(nóng)藥原藥、納米材料載體及納米載藥顆粒對靶標(biāo)作物生長代謝的不同影響。

研究以納米介孔二氧化硅為載體材料,制備了噻呋酰胺納米載藥顆粒,研究了其對水稻生長代謝的影響。

結(jié)果表明,噻呋酰胺原藥對水稻植株的生長有一定的負(fù)面影響,施藥后水稻植株中的葉綠素、總酚、總類黃酮、總蛋白等物質(zhì)含量均發(fā)生一定的改變,而載藥顆?？梢跃徑廪r(nóng)藥有效成分對靶標(biāo)作物生長的影響；利用代謝組學(xué)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),噻呋酰胺原藥處理后水稻幼苗中多種氨基酸代謝途徑以及嘌呤和嘧啶代謝物的含量發(fā)生變化,而載藥顆粒處理后水稻幼苗中相關(guān)氨基酸的含量顯著增加,表明載體材料中硅元素的引入可促進(jìn)水稻幼苗中氨基酸的合成,并減弱有效成分噻呋酰胺對其生長的負(fù)面影響。

據(jù)介紹,該項研究著眼農(nóng)藥納米載藥顆粒對靶標(biāo)作物體生長代謝影響的微觀層面,探索載藥顆粒對靶標(biāo)作物生長代謝影響的新機制和精準(zhǔn)調(diào)控的新方法,為科學(xué)合理的研發(fā)與應(yīng)用農(nóng)藥納米載藥顆粒提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。研究得到國家重點研發(fā)計劃項目和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目資助。