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基于酸叶树叶片合成的金属纳米颗粒的稳定化表征及其对三种蚊媒幼虫的杀灭效果比较
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月22日 来源:Experimental Parasitology 1.4
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针对蚊媒疾病防控中杀虫剂耐药性及生态安全问题,研究人员利用酸叶树(Phyllanthus acidus L.)叶片提取物绿色合成银(Ag)、铜(CuO)、铁(FeO)和氧化锌(ZnO)纳米颗粒(MNPs),通过UV-Vis、FE-SEM等技术表征发现其具有50-79 nm的立方晶系结构。实验表明AgNPs对库蚊(Culex quinquefasciatus/Cx. vishnui)和白纹伊蚊(Aedes albopictus)三龄幼虫的杀灭效果最优(LC50 1-20 ppm),且对非靶标生物摇蚊(Chironomus sp.)致死率仅3.33%。该研究为开发环境友好型蚊媒防控策略提供新思路。
随着全球气候变化和城市化进程加速,蚊媒传染病如登革热、日本脑炎和淋巴丝虫病的流行态势日益严峻。据世界卫生组织统计,2024年全球登革热病例已突破1200万,而传统化学杀虫剂导致的耐药性和生态毒性问题愈发突出。在这一背景下,开发基于植物活性成分的绿色纳米杀虫剂成为研究热点。
研究人员以酸叶树(Phyllanthus acidus L.)叶片水提物为还原剂,成功合成银(Ag)、氧化铜(CuO)、氧化铁(FeO)和氧化锌(ZnO)四种金属纳米颗粒(MNPs)。通过X射线衍射(XRD)分析显示,这些纳米颗粒呈面心立方晶体结构,平均粒径分别为50 nm、52.33 nm、40.56 nm和79.45 nm。场发射扫描电镜(FE-SEM)观察到颗粒表面存在团聚现象,能量色散X射线光谱(EDX)证实了各元素的特征峰。
在关键技术方面,研究采用紫外-可见光谱(UV-Vis)监测生物还原过程,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)鉴定植物活性成分的官能团参与。针对库蚊(Culex quinquefasciatus)、环纹库蚊(Cx. vishnui)和白纹伊蚊(Aedes albopictus)的三龄幼虫进行暴露实验,设置1-20 ppm浓度梯度。酶活性检测包括乙酰胆碱酯酶(AChE)、α/β-羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的抑制效应分析。
UV–Visible spectroscopy analysis of metal nanoparticles
光谱分析显示AgNPs在420 nm处出现特征表面等离子共振峰,CuO、FeO和ZnO分别在380 nm、310 nm和370 nm处有最大吸收,证实纳米颗粒的形成。
Discussion
与化学合成法相比,植物源MNPs展现出显著靶向性:AgNPs在20 ppm浓度下72小时对蚊幼虫致死率达98%,而其对摇蚊幼虫的毒性不足5%。酶学分析揭示MNPs通过抑制AChE干扰神经传导,同时降低GST介导的解毒功能,这种多靶点作用机制可延缓抗性产生。
Conclusion
该研究证实酸叶树合成的AgNPs具有最优蚊幼虫杀灭效果(银>铁>铜>锌),其生态安全性显著优于传统杀虫剂。通过调控酯酶系统实现精准打击,为开发新一代"绿色纳米杀虫剂"提供理论依据。论文成果发表于《Experimental Parasitology》,对热带病防控策略创新具有重要指导意义。
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