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本综述聚焦纳米生物强化技术，探讨含锌（Zn）、铁（Fe）、硒（Se）等元素的纳米肥料在作物可食用部位的应用。研究显示其能显著提升谷物、果实等的营养素浓度，如氧化锌（ZnO）纳米颗粒使玉米籽粒锌含量增 82%，但需关注成本、监管及环境风险。
背景："隐性饥饿" 的全球挑战
全球超 30 亿人受微量营养素缺乏（"隐性饥饿"）困扰，尤其在发展中国家，导致认知发育迟滞、免疫与神经系统功能弱化等健康问题。传统农业生物强化依赖的常规肥料存在养分利用率低、环境可持续性不足等缺陷，难以兼顾营养提升与生态保护的双重需求。
方法：纳米肥料的多元应用分析
本综述系统梳理近年关于锌（Zn）、铁（Fe）、硒（Se）、铜（Cu）、钴（Co）、镍（Ni）、硅（Si）等元素富集的纳米肥料在作物生物强化中的研究。重点关注纳米颗粒（NPs）的物理化学特性、与植物组织的互作机制，及其对营养素有效性和食品品质的影响。
主要发现：纳米生物强化的显著成效
营养素富集效应
- 叶面喷施氧化锌（ZnO）纳米颗粒使玉米籽粒锌含量较对照提升 82%（达 54.6 mg?kg-1）。
- 三氧化二铁（Fe2O3）纳米颗粒使小麦籽粒铁含量最高增加 72%（达 80 mg?kg-1）。
- 硒（Se）纳米颗粒显著提高大豆芽中硒的生物可及性，钴铁氧化物（CoFe2O4）纳米颗粒则同步改善小麦中营养素的生物可及性与安全性。
技术优势解析
纳米肥料凭借高比表面积、强反应活性及与细胞结构的有效互作，实现必需微量营养素的靶向、可控递送，优化植物对养分的吸收与利用，同时减少挥发、淋溶等环境损失，契合可持续农业发展需求。
挑战与展望：规模化应用的关键瓶颈
尽管纳米生物强化展现出提升作物营养品质的潜力，但其大规模应用仍面临多重挑战：
- 成本问题：纳米材料的生产工艺复杂，导致投入成本较高，限制在经济欠发达地区的推广。
- 监管空白：各国对纳米肥料的安全阈值及环境风险评估缺乏统一、完善的监管框架，存在跨区域应用的合规性障碍。
- 环境风险：纳米颗粒在土壤 - 植物系统中的长期行为、与土壤微生物的互作机制，以及与常规肥料或生物刺激素的协同效应尚不明晰，可能引发生态连锁反应。
结论：创新技术的双重使命
纳米生物强化作为新兴策略，为全球粮食与营养安全提供了极具前景的解决方案。其通过纳米载体提升作物养分递送效率，在细胞水平实现养分的可控释放与靶向运输，兼具提高养分利用率与减少环境损耗的双重优势。然而，需通过跨学科研究突破成本、监管及环境风险等瓶颈，推动该技术从实验室走向田间地头，最终惠及全球受 "隐性饥饿" 困扰的人群。
