硅藻土纳米颗粒经营养级传递对捕食者的非目标风险及dsRNA负载策略的缓解效应

《Environmental Science: Nano》：Trophic Transfer-Driven Predator Risk from Diatomite Nanoparticles Is Mitigated by a dsRNA Safety SwitchOpen Access

　　

硅藻土被广泛应用于害虫管理及其他工业领域；然而，其非目标生态风险仍未得到充分阐明。我们利用捕食者-猎物微宇宙模型（黄肩芫菁Xylocoris flavipes与赤拟谷盗Tribolium castaneum）表明，硅藻土纳米颗粒（DNP）对捕食者的影响主要通过营养级传递实现，即捕食者摄食了暴露于DNP的猎物之后受到危害。捕食者死亡率随猎物预处理剂量的增加而上升，且在营养级传递条件下高于共存在暴露条件，表明食物网传递是导致捕食者死亡的主导途径。为在保持害虫控制效果的同时减轻非目标效应，我们通过APTES硅烷化和静电吸附技术开发了一种负载双链RNA（dsRNA）的DNP制剂（dsRNA@DNP）。dsRNA@DNP在保持对赤拟谷盗毒杀效果的同时，显著降低了营养级暴露下的捕食者死亡率。释放实验表明，在低离子强度和所测试的pH条件下，dsRNA大部分仍与DNP结合；但在高离子强度下dsRNA被大量释放，这与可逆性静电结合一致。基因表达分析显示，捕食者的Chc表达降低，而猎物中未检测到明显下降。这些发现表明，营养级传递是硅藻土纳米颗粒产生非目标效应的重要途径，并提出了一种"设计即安全"的策略，在维持对猎物的抑制效果的同时降低捕食者死亡率。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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