基于荧光假单胞菌介导橄榄渣水解物合成银纳米颗粒的多功能生物活性研究：抗菌、杀幼虫及细胞毒性评估

本研究针对传统杀虫剂耐药性及环境污染问题，创新性地利用荧光假单胞菌(P. fluorescens)降解橄榄渣废弃物(OCH)合成银纳米颗粒(OCH-AgNPs)。通过Box-Behnken设计优化工艺，所得纳米颗粒对致倦库蚊(C. pipiens)幼虫的LC50低至0.40μg/mL，对铜绿假单单胞菌(P. aeruginosa)的MIC为6.19μg/mL，且对人皮肤成纤维细胞(HSF)的IC50>200μg/mL。分子对接证实α-谷甾醇(a-sitosterol)为关键活性成分，为绿色杀虫剂开发提供新策略。

　　

在全球面临化学杀虫剂耐药性危机和农业废弃物处理难题的双重挑战下，埃及开罗艾因夏姆斯大学农学院的研究团队开辟了一条"变废为宝"的创新路径。致倦库蚊(C. pipiens)作为西尼罗河病毒等重要病原体的传播媒介，其种群对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性已超过50倍，而每年全球橄榄油产业产生的800万吨橄榄渣废弃物大多被直接填埋。这种"双重环境威胁"促使研究人员将目光投向微生物纳米技术——利用荧光假单胞菌(P. fluorescens)的生物转化能力，将橄榄渣废弃物转化为高附加值的银纳米颗粒(OCH-AgNPs)。

研究团队采用多学科交叉方法，核心实验技术包括：1) 通过Box-Behnken设计优化微生物水解工艺；2) 紫外-可见光谱(UV-Vis)和透射电镜(TEM)表征纳米颗粒特性；3) 微量稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)；4) 基于乙酰胆碱酯酶(AChE)活性检测的分子对接分析；5) MTT法评估细胞毒性。实验使用的致倦库蚊幼虫和微生物病原体均来自标准保藏中心。

生物合成与表征
GC-MS分析显示，微生物降解使橄榄渣中的主要成分从脂肪酸甲酯(55.82%)转化为24-去甲乌苏-3,12-二烯(21.96%)等活性化合物。合成的OCH-AgNPs在420nm处呈现典型表面等离子共振峰，TEM显示其呈球形(19.6±6.1nm)，zeta电位-47.0mV表明优异胶体稳定性。XRD证实其面心立方晶体结构，FTIR揭示羟基和羰基参与还原过程。

抗菌活性
OCH-AgNPs对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和铜绿假单胞菌的抑菌圈分别达2.21cm和2.45cm，对白色念珠菌(C. albicans)的MIC(11.08μg/mL)显著低于氟康唑(25μg/mL)。其多重抗菌机制包括膜破坏、ROS生成和DNA干扰。

杀幼虫效能
经Box-Behnken优化后的OCH-AgNPs展现惊人杀幼虫活性，1.0μg/mL浓度下致倦库蚊死亡率达98.86%，LC₅₀(0.40μg/mL)比未纳米化OCH提升143倍。组织病理学显示幼虫中肠上皮细胞空泡化坏死，生化检测证实蛋白质含量下降88.5%，乙酰胆碱酯酶活性抑制率达72.3%。

分子机制
分子对接揭示α-谷甾醇与乙酰胆碱酯酶(Q86GC8)结合能达-9.3kcal/mol，通过Pi-Sigma键与TYR460等氨基酸相互作用，同时靶向钠通道和GABA受体，形成多靶点作用网络。

这项发表于《BMC Biotechnology》的研究开创性地将农业废弃物转化为高效纳米杀虫剂，其环境友好特性(对HSF细胞的IC₅₀>200μg/mL)与卓越生物活性形成鲜明对比。不仅为解决橄榄渣处置问题提供方案，更为抗击蚊媒传染病贡献新型武器库，完美诠释了"循环生物经济"理念在公共卫生领域的实践价值。未来研究可进一步探索其在真实环境中的持久性和对非靶标生物的影响，推动其从实验室走向田间应用。