通过微胶囊化技术提升生防真菌Akanthomyces lecanii孢子的耐热性研究

为解决高温加工过程破坏生防真菌孢子活性的问题，Bangor大学团队通过将A. lecanii孢子封装在含2% Gelrite（纯化结冷胶）、0.4%纤维素和0.4% Cel-fine（煅烧硅藻土）的冻干微珠中，使其耐热性提升40°C至100°C。该研究为生物农药在聚合物挤出工艺中的应用提供了关键技术支撑。

　　

在农业可持续发展需求日益迫切的背景下，生物防治技术因其环境友好特性备受关注。昆虫病原真菌Akanthomyces lecanii（原分类名Verticillium lecanii）作为四大商业化生防真菌之一，能通过体壁侵染半翅目等害虫，但其孢子在聚合物挤出加工（150°C高温）中易失活的问题严重制约了其在缓释型生物农药载体中的应用。Bangor大学和Makerere大学的Paul W. Baker团队创新性地采用微胶囊化技术，通过优化冻干微珠的基质组成，成功实现了孢子耐热性的显著提升。

研究团队采用冻干微珠封装技术（结合SEM观察）、热耐受性测试（甘油浸渍法）、孢子活力测定（平板计数法）等核心方法，以乌干达当地采集的Macrotermes subhyalinus白蚁为实验对象，系统评估了不同基质配方的保护效果。

结果与讨论
1. 微珠形成
通过比较5种配方发现，含2% Gelrite+0.4%纤维素+0.4% Cel-fine的微珠兼具形态规整（直径2.85±0.06 mm）和质量稳定特性。SEM显示孢子主要富集在微珠内部层状结构中，这种特殊构造为后续耐热性提升奠定了基础。

2. 温度对封装孢子的影响
突破性发现该最优配方能使孢子在100°C甘油中保持4.7×10⁴
CFU/mL存活率，较游离孢子（60°C极限）提升40°C。Cel-fine的添加使孢子嵌入其多孔结构，显著降低热传导（纤维素导热系数仅0.076 W/mh）。

3. 微珠质量与孢子负载
质量最轻的2% Gelrite基微珠（含0.4%添加剂）反而表现出最优保护性能，颠覆了传统"高密度更耐热"的认知。但孢子分布不均的问题提示需改进混合工艺。

4. 白蚁生物测定
初步实验显示含孢子微珠组白蚁死亡率显著高于对照，但需分子检测确认死亡是否源于真菌感染而非饥饿应激。这为后续研究指明了方向。

该研究首次证明通过基质优化可大幅提升A. lecanii孢子加工耐受性，为开发耐高温生物农药制剂提供了新思路。尽管当前工艺尚未达到150°C挤出要求，但通过引入疏水改性（如大豆油涂层）或低温加工体系（水替代甘油），有望实现技术突破。研究结果对热带地区白蚁防治具有特殊价值，也为其他昆虫病原真菌（如Beauveria bassiana）的制剂开发提供了技术借鉴。