鸡卵壳纳米颗粒与Spinosad联用防治赤拟谷盗(Tribolium castaneum)的创新策略及其协同效应研究

本研究针对储粮害虫赤拟谷盗(RFB)对化学杀虫剂产生抗性这一全球性问题，创新性地将废弃鸡卵壳转化为纳米颗粒，并与生物农药Spinosad联用。研究发现0.13 mg/mm2 卵壳纳米粉对成虫致死率达100%，而幼虫需联合1 ppm Spinosad才能实现98±2%死亡率。该研究为开发环保型储粮害虫防控方案提供了新思路。

　　

储粮害虫防治正面临严峻挑战。赤拟谷盗(Tribolium castaneum)作为最具破坏性的储粮害虫之一，每年造成巨额粮食损失。更棘手的是，长期使用化学杀虫剂已导致该害虫产生广泛抗药性。与此同时，全球每年产生约60亿公斤的废弃鸡卵壳，这些农业副产品既占用填埋空间，又被美国环保署列为第15大食品相关污染物。如何将环境负担转化为资源，成为科学家们关注的重点。

美国农业部农业研究服务局等机构的研究团队在《Journal of Stored Products Research》发表创新研究，探索将鸡卵壳转化为纳米颗粒用于害虫防治。研究人员采用三步法：首先通过脱水研磨制备粒径<90 μm的卵壳微粒；接着使用透射电镜(TEM)表征纳米结构；最后设计生物测定实验，分别测试卵壳纳米粉单独使用及与Spinosad联用对赤拟谷盗成虫和幼虫的致死效果。

在"RFB adult and larva bioassays with eggshells"部分，数据显示0.04 mg/mm²
和0.13 mg/mm²
卵壳纳米粉对成虫的7天致死率分别达94%和100%。但对幼虫，单独使用0.04 mg/mm²
纳米粉时死亡率仅48±13%，单独Spinosad为56±4%，而两者联用则显著提升至98±2%。

"Discussion"部分揭示了作用机制：卵壳中93-97%的CaCO₃
具有多孔结构，每克可吸附1.8克水分，这种物理吸附特性使其能破坏害虫体表蜡质层。与Spinosad联用产生协同效应，后者作为由土壤放线菌产生的天然杀虫剂，通过激活烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)和γ-氨基丁酸(GABA)受体发挥神经毒性。

研究结论指出，卵壳纳米材料单独使用即可有效控制成虫，而幼虫防治需要Spinosad的协同作用。该方案具有三重优势：利用农业废弃物实现资源循环；减少化学杀虫剂用量；符合有机农业标准。未来研究将聚焦于优化配方，探索与其他生物农药的协同效应，为储粮害虫综合治理提供新范式。