基于纤维素的酶响应性微凝胶，用于缓释植物生长促进剂，以实现可持续农业

《ACS Applied Polymer Materials》：Cellulose-Based Enzyme-Responsive Microgels for Slow Release of Plant Growth Promoters for Sustainable Agriculture

壳聚糖-纤维素微凝胶通过酶响应释放植物激素6-BA，促进黑眼豆和黑鹰嘴豆种子发芽及生长，叶绿素含量显著提高。

　　

在这项研究中，我们制备了一种基于壳聚糖交联纤维素的微凝胶（MCCh MGs），这种微凝胶对酶具有响应性，并且能够在土壤中存在纤维素酶的情况下降解。MCCh MGs是通过使用氮杂-Michael加成反应将甲基化纤维素链与壳聚糖交联而制备的。这些微凝胶的粒径约为383纳米，对于作为植物生长激素的6-BA，其负载效率为8.2%，包封效率为86.5%。在pH 4.2的条件下，MCCh MGs在144小时内释放出约40%的6-BA；而在10U和15U纤维素酶的作用下，6-BA的释放量分别约为48%和73%。进一步的研究表明，6-BA@MCCh MGs显著增强了黑眼豆（Vigna unguiculata）和黑鹰嘴豆（Cicer arietinum）种子的发芽率、植株高度和重量。此外，经过6-BA@MCCh MGs处理的黑眼豆和黑鹰嘴豆叶片的叶绿素含量分别为82 ± 0.12 mg/g和40.51 ± 0.05 mg/g，高于对照组叶片的叶绿素含量。这些结果清楚地展示了所开发的微凝胶配方在可持续促进作物生长方面的潜力。