1. 引言

外来入侵植物物种（IAPS）是指引入的非本地物种，它们在当地占据优势，将多样的群落转变为近乎单一的栽培模式。IAPS 数量过多，通过改变土壤化学性质、水文状况、减少本地植物光照等方式，对生态系统产生负面影响，还会影响森林资源的供应。然而，许多 IAPS 含有具有药用特性的植物化学化合物，可用于治疗和控制各种疾病。利用这些植物进行具有商业意义的纳米颗粒生物合成，可能是保护环境的更好解决方案。

纳米技术自 20 世纪 80 年代发明以来，在多个领域得到广泛应用。银纳米颗粒（AgNPs）因其成本效益高、功能化容易、尺寸和形状多样等优点，在众多纳米颗粒中脱颖而出。传统合成 AgNPs 的物理和化学方法常使用有毒化学试剂，对环境和人类健康有害。因此，利用植物提取物进行 AgNPs 的绿色合成受到关注，其中使用 IAPS 提取物合成 AgNPs，既能控制杂草生长，又能实现环境友好和经济可持续发展。

2. IAPS 作为有害杂草

IAPS 对全球生态系统的平衡构成挑战，降低了受影响地区的生态完整性和经济活力。它们与本地物种竞争资源，破坏自然过程，可能导致本地动植物的减少或灭绝。在喀拉拉邦，Chromolaena odorata、Senna spectabilis 等多种植物被视为重要的入侵物种，威胁着当地的植物群落和保护区。

IAPS 通过释放化感物质抑制其他植物生长，改变土壤微生物群落和土壤结构，影响养分循环和水分保持。同时，它们的入侵还导致生物多样性减少，影响生态系统的稳定性和功能，对农业、林业和旅游业等产业造成经济损失，甚至影响人类健康，例如改变疾病传播动态。

3. 促进入侵性的因素

IAPS 能够在新环境中广泛传播并取代本地植物，其成功归因于多种机制。尽管 IAPS 在新环境中的生存时间较短且遗传多样性较低，但它们具有显著的表型可塑性，能够适应不同的生物和非生物条件。例如，一些 IAPS 能在不同 pH 值的土壤中生长，有的还具有抗割草的形态特征。

非生物因素如温度、光照、土壤等直接影响 IAPS 的生长和分布，生物因素如与本地生物的相互作用也至关重要。本地植物群落的多样性和组成会影响 IAPS 的入侵，天敌的存在与否以及共生生物的作用都对 IAPS 的入侵成功与否产生影响。此外，杂交和多倍体化等遗传因素也能增强 IAPS 的入侵性。

4. 管理 IAPS 的有效控制措施

控制 IAPS 的传播需要对植物、植物繁殖体和土壤的运输进行严格监测。早期检测和快速控制是有效管理策略的关键组成部分，包括定期调查、公民科学项目以及与土地所有者和当地社区的合作。一旦发现 IAPS，可采取手动清除、机械切割、生物控制和化学处理等措施。

然而，根除已建立的 IAPS 较为困难，限制土壤和植物部分的移动、在开花结果前进行清除等方法有助于控制其进一步扩散。虽然 IAPS 可提供一定的经济利益，如作为动物饲料或木材，但化学控制方法会对环境和人类健康造成危害。因此，提高公众对 IAPS 影响和管理的认识至关重要。

5. 绿色合成 AgNPs 作为控制 IAPS 的策略

利用 IAPS 提取物合成 AgNPs 是控制其在自然生态系统中扩散的有前景的解决方案。这一方法不仅能减少对化学除草剂的依赖，降低环境毒性，还能保护本地植物物种和生态系统的遗传多样性。

许多植物提取物含有能还原银离子的生物活性化合物，如 Aloe vera、Origanum vulgare 等植物的提取物都可用于合成 AgNPs。合成过程通常包括植物提取物的制备、与硝酸银（AgNO3?）溶液混合反应、离心分离等步骤，合成后的 AgNPs 还需进行纯化和表征，以确定其尺寸、形状和晶体结构等特性。

6. 收获 IAPS 的生态和经济影响

收获 IAPS 对生态和经济都有影响。从生态角度看，适当的收获有助于控制 IAPS 的传播，恢复栖息地质量，但如果管理不当，可能导致土壤侵蚀、栖息地破坏等问题。从经济角度看，收获 IAPS 可为生物能源、制药等行业创造机会，减少 IAPS 对农业等产业的损害，还能创造就业机会，但也存在劳动力、运输和加工成本高等问题。

7. AgNPs 作为重要且迷人的纳米材料

AgNPs 在调节多种生物活性方面发挥着重要作用，具有抗菌、抗生物膜、抗寄生虫、防污、抗癌和抗病毒等特性。它可作为替代药物治疗和控制病原体生长，在伤口愈合、食品卫生、癌症治疗等领域有广泛应用。例如，AgNPs 基敷料能促进伤口愈合，在牙科和骨科植入物中也能减少感染风险。

8. AgNPs 的表征

表征 AgNPs 的物理化学性质对于了解其行为、生物分布、安全性和有效性至关重要。常用的分析技术包括紫外 - 可见光谱（UV - Vis spectroscopy）、X 射线衍射（XRD）、动态光散射（DLS）等。这些技术可以提供 AgNPs 的尺寸、形状、晶体结构和表面化学等信息，有助于评估其质量和适用性。

9. AgNPs 生物合成的挑战

AgNPs 的生物合成受多种因素影响。提取物的量和浓度会影响 AgNPs 的合成效率、尺寸和稳定性；前驱体（Ag+）浓度过高或过低都会导致合成过程的问题，如不完全还原和团聚；反应混合物的 pH 值影响生物分子的电离状态，进而影响 AgNPs 的形成；反应时间和温度也对 AgNPs 的合成有重要影响，合适的反应时间和温度能促进 AgNPs 的形成，过长或过高则可能导致不良后果；光照作为催化剂，其强度和波长也在 AgNPs 合成中起作用。

10. IAPS 基 AgNPs 的生物活性

10.1 抗菌性能

细菌和真菌引发的疾病对植物和动物健康构成严重威胁，影响生态系统平衡和农业生产。利用 IAPS 提取物合成的 AgNPs 具有良好的抗菌性能，能有效抑制多种细菌和真菌的生长。例如，Chromolaena odorata 叶提取物合成的 AgNPs 对 Candida tropicalis 和 Trichophyton rubrum 等真菌以及多种细菌具有抗菌活性。

10.2 抗氧化性能

IAPS 基 AgNPs 具有显著的抗氧化能力。如 Parthenium hysterophorus 地上部分水提取物合成的 AgNPs 具有较高的自由基清除能力，Chromolaena odorata 叶提取物合成的 AgNPs 也表现出良好的抗氧化活性，可用于清除自由基。

10.3 抗癌性能

AgNPs 因其小尺寸能穿透组织，可用于癌症治疗，如将化疗药物直接输送到癌细胞，还可作为对比剂用于癌症的早期检测和监测。Mikania micrantha 和 Senna hirsuta 等 IAPS 合成的 AgNPs 对癌细胞具有细胞毒性，能抑制癌细胞的生长和增殖。

10.4 抗炎性能

许多疾病与炎症反应相关，传统抗炎药物存在副作用。IAPS 基 AgNPs 具有显著的抗炎效果，且无有害影响。例如，Acacia mearnsii 干茎皮水溶胶提取物合成的 AgNPs 在炎症阶段的抑制效果接近标准药物阿司匹林，为治疗炎症性疾病提供了新的选择。

10.5 抗糖尿病性能

糖尿病是一种慢性疾病，抑制 α - 淀粉酶活性对糖尿病管理至关重要。IAPS 基 AgNPs 具有 α - 淀粉酶抑制活性，展现出作为抗糖尿病药物的潜力。如 Chromolaena odorata 叶合成的 AgNPs 能增加酵母细胞对葡萄糖的摄取，Ageratum conyzoides 叶提取物合成的 AgNPs 具有较强的 α - 葡萄糖苷酶抑制活性。

11. IAPS 基 AgNPs 的药代动力学和毒性

目前关于 IAPS 基 AgNPs 的药代动力学研究较少，其吸收、分布、代谢和排泄受多种因素影响，如尺寸、形状和表面电荷等。AgNPs 可通过多种途径进入人体，分布到不同器官，在体内会发生转化，其排泄主要通过肾脏和肝胆途径。

IAPS 基 AgNPs 的毒性受到广泛关注，其毒性与尺寸、浓度等因素有关。较小的纳米颗粒和高剂量暴露会增加毒性，毒性机制包括产生活性氧物种（ROS）、释放银离子、破坏细胞结构等。现有研究表明，IAPS 基 AgNPs 对多种癌细胞系具有细胞毒性，但对其在体内的毒性研究还需进一步深入。

12. 结论和未来展望

IAPS 的控制和管理对生态系统保护至关重要，利用其提取物生物合成 AgNPs 是一种有前景的策略。IAPS 基 AgNPs 具有多种生物活性，在生物医学领域有广阔的应用前景。然而，AgNPs 的毒性和环境影响仍需进一步研究，以确保其可持续和安全的应用。随着研究和技术的不断发展，IAPS 基 AgNPs 在各个行业的应用有望不断拓展。