基于海榄雌叶绿色合成氧化锌纳米颗粒的海洋网箱防污涂料定制策略研究

为解决传统有毒防污涂料对海洋生态的危害问题，研究人员利用海榄雌(Avicennia marina)叶提取物绿色合成ZnO NPs，开发出环保型环氧树脂防污涂料。实验表明，含8% ZnO NPs的涂料在1m/5m/10m深度下90天内显著抑制7类污损生物附着，对细菌( MIC: 6.25-25 mg/L)和藻类(抑制率>90%)具有强效抑制作用，为可持续海洋养殖提供新方案。

　　

海洋生物污损是困扰水产养殖业的重大难题，传统有机锡(TBT)和铜基涂料虽有效但危害生态，国际海事组织(IMO)已明令禁用。在此背景下，伊朗国家科学基金会支持的研究团队创新性地利用红树林植物海榄雌(Avicennia marina)叶提取物绿色合成氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)，开发出环境友好型防污涂料，相关成果发表于《Progress in Organic Coatings》。

研究采用紫外光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和透射电镜(TEM)表征纳米颗粒，通过抗菌实验测定对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)的最小抑制浓度(MIC)，并评估对三种微藻(螺旋藻Spirulina platensis、杜氏盐藻Dunaliella salina、牟氏角毛藻Chaetoceros muelleri)和两种浮游动物(卤虫Artemia salina、藤壶Amphibalanus amphitrite幼虫)的毒性效应。

【Preparation of aqueous extract from A. marina leaves】
从波斯湾湿地采集的海榄雌叶经水提法制备生物还原剂，成功将Zn²⁺转化为ZnO NPs，紫外吸收峰370 nm证实纳米颗粒形成。

【UV–visible spectroscopy of synthesized ZnO nanoparticle】
光谱分析显示植物次生代谢物既能还原锌离子又起稳定作用，TEM显示颗粒呈球形且粒径分布均匀，XRD证实为六方纤锌矿结构。

【抗菌与抗藻性能】
ZnO NPs对革兰氏阳性菌S. aureus(MIC=6.25 mg/L)比对革兰氏阴性菌E. coli(25 mg/L)更敏感。800 mg/L浓度下对三种微藻的生长抑制率达90.88%-94.06%，其中对D. salina效果最佳。

【海洋现场测试】
含2%-8% ZnO NPs的环氧树脂涂料在波斯湾不同深度(1m/5m/10m)测试90天后，8%组仅检出16种污损生物（对照组>30种），优势污损类群为双壳类(9种)和被囊动物(1种)，证实深度不影响涂料性能。

该研究开创性地将红树林植物提取物应用于纳米防污涂料开发，其非毒性机制（不依赖重金属释放）和广谱抑菌性为水产养殖装备提供了可持续解决方案。特别是对伊朗特有红树林资源的利用，既保护了生态多样性又创造了经济价值。未来可进一步优化纳米颗粒负载量，并研究其在动态海洋环境中的长期稳定性。

（注：所有数据与结论均源自原文，作者Sajedeh Mazarei等声明无利益冲突，研究受伊朗国家科学基金项目4005699资助）