基于紫外/蓝光激发荧光技术的仓储害虫原虫感染快速检测方法开发与应用

针对仓储害虫微生物防治中原虫病原体检测耗时耗力的问题，研究人员开发了基于UV/蓝光激发的便携式检测仪与紫外分光光度技术。该技术通过虫体荧光特征实现原虫感染快速诊断（准确率99%），其中蓝光方案更具经济性，为仓储害虫生物防治提供了现场检测新工具。

　　

在粮食仓储领域，昆虫害虫造成的经济损失长期困扰着全球粮食安全。传统防治手段过度依赖化学农药，不仅导致害虫抗药性增强，更引发食品安全和环境污染问题。微生物防治作为一种环境友好型替代方案，其中昆虫病原原虫（如Mattesia sp.、Nosema sp.等）因其慢性感染特性备受关注。然而，这些专性细胞内寄生虫的检测长期依赖显微镜观察和复杂染色流程，耗时费力且成本高昂，严重制约了其在仓储害虫防控中的实际应用。

针对这一技术瓶颈，埃及亚历山大大学农业学院的研究团队在《Journal of Stored Products Research》发表创新成果。研究人员开发了两种突破性检测方案：基于智能手机集成的便携式UV/蓝光激发荧光检测仪，以及紫外分光光度技术（UV-spectrophotometry）。前者通过虫体自发荧光实现肉眼可视诊断，后者则利用病原体特征吸收光谱进行鉴别。

关键技术包括：1）采集埃及多地仓储谷物样本中的主要害虫（赤拟谷盗Tribolium castaneum等）建立实验队列；2）对比UV-LED（365nm）与蓝光（470nm）激发下的虫体荧光强度；3）采用紫外分光光度计分析病原体特征吸收峰。研究结果显示，蓝光激发方案展现出更明亮的黄色荧光信号（与UV方案相比信噪比提升30%），且设备成本降低40%。紫外光谱分析则成功区分了不同属级病原体的特征吸收模式。

【Performance-feasibility of the proposed prototype instrument】
对220头受试甲虫的检测表明，荧光检测法准确率达98.2-98.6%，单样本检测时间缩短至传统方法的1/20。其中蓝光方案对Mattesia sp.感染的Tribolium castaneum检出率高达99%。

【Feasibility of the proposed prototype instrument】
该原型设备整合智能手机成像功能，实现病原体可视化诊断。研究同时发现，原虫感染虫尸可作为生物制剂（biopreparation）的病原体扩增载体，为工业化生产提供新思路。

这项研究开创了仓储害虫病原体现场检测的新范式。相比传统方法，荧光检测技术将诊断时间从数小时压缩至分钟级，且无需专业实验室支持。特别值得注意的是，蓝光方案的经济性使其更适合发展中国家粮库推广。研究者强调，该技术不仅适用于害虫防控，还可用于益虫（如蜜蜂、家蚕）养殖中的病原体筛查，对保障昆虫工业化养殖具有重要意义。未来研究将聚焦于建立更完善的原虫荧光特征数据库，并开发多波长集成的智能诊断系统。