基于蒲桃介导金纳米颗粒的可持续农业技术提升黑豆(Vigna mungo)生长与产量的研究

研究人员开发了一种利用蒲桃(Piper betle)代谢物绿色合成金纳米颗粒(B-AuNPs)的创新方法，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实酚类和黄酮类化合物的还原稳定作用。实验证明100 μM B-AuNPs种子引发可显著提高黑豆(V. mungo)发芽率、形态特征、产量及抗氧化活性，同时降低活性氧(ROS)和氧化应激标志物。该研究为可持续纳米农业技术提供了重要范例。

　　

这项突破性研究展示了一种环境友好的纳米生物技术策略——利用传统药用植物蒲桃(Piper betle)的活性代谢物绿色合成金纳米颗粒(gold nanoparticles, AuNPs)。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)等先进表征技术，研究团队揭示了蒲桃中丰富的酚类和黄酮类化合物在还原金离子并稳定纳米颗粒中的关键作用。

当使用优化浓度(100 μM)的蒲桃介导金纳米颗粒(B-AuNPs)进行种子引发处理时，黑豆(Vigna mungo L.)展现出令人振奋的农艺学改善：发芽率显著提升，植株形态特征明显优化，最终产量大幅增加。深入机制研究发现，这种纳米材料能有效激活植物的抗氧化防御系统，显著降低活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平和其他氧化应激标志物。

值得注意的是，研究还观察到典型的浓度依赖性效应——过高浓度的B-AuNPs会引发细胞毒性，这为实际农业应用提供了重要的剂量参考。该成果不仅证实了生物源纳米材料在促进作物生长、提高产量和增强抗逆性方面的多重效益，更为发展可持续的"纳米农业"技术体系奠定了科学基础，对应对全球粮食安全挑战具有重要战略意义。