近日,大连理工大学生物工程学院刘田教授团队在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上发表了研究论文。该团队通过纳米化改造,使polyoxin B能够突破昆虫的生理屏障,成功增强了递送效率。

图1. (a) 农业副产物及简单工艺制备,成本低廉且绿色环保;(b) 两亲性分子实现亲水原药包载于疏水载体;(c) 保留杀菌活性的同时显著提升杀虫活性。
Polyoxin B是一种广泛用于农业领域的商品化杀菌剂。作为一种低毒的真菌抑制剂,polyoxin B通过抑制真菌几丁质合成酶,破坏其细胞壁中的几丁质合成,达到杀菌效果。虽然几丁质合成酶在昆虫生长发育过程中也发挥重要作用,但由于昆虫的保护屏障(包括表皮和围食膜)阻碍了化合物的吸收,使得polyoxin B的杀虫活性较弱,限制了其在综合害虫防治中的应用。
刘田教授团队开发了一种创新的纳米制剂——polyoxin B@ZTS,将玉米醇溶蛋白(Zein)和茶皂素(TS)两种天然副产物材料通过反溶剂纳米沉淀法制备,为商业化杀菌剂polyoxin B赋予了卓越的杀虫活性和增强的抗真菌特性。该纳米农药具有纳米级粒径、良好的叶面沉积效率和优异的药物递送效果。其中TS的两亲特性和刚性结构起到了关键作用,其亲水端与亲水性药物polyoxin B结合,疏水端则与Zein结合,形成疏水核心。实验表明,当使用齐墩果酸(OA)替代TS时,无法与polyoxin B组装成纳米颗粒,验证了TS在组装过程中的重要性。傅里叶变换红外光谱分析显示,氢键和疏水相互作用促进了polyoxin B的有效封装和递送,无需化学修饰即可实现疏水蛋白对亲水药物的包封递送。
在杀虫效果上,polyoxin B@ZTS的创新之处不仅在于其能够通过响应昆虫细胞内的还原环境,实现药物的精确释放,还在于其能够改善药物的生物利用度,使得polyoxin B@ZTS纳米制剂能够突破昆虫的生理屏障,破坏昆虫中肠及围食膜的组织结构,增强其杀虫效果。
在杀菌效果上,polyoxin B@ZTS纳米颗粒能够显著增强其活性成分的抗菌活性,且能够通过改善药物的稳定性和生物可用性,提供更强的抑制效果。
此外,使用农业副产物(如茶皂素和玉米醇溶蛋白)作为纳米载体,降低了天然纳米农药的生产成本。这些农业副产物既可以从农民手中收购(为农户实现第一次创收),循环再利用,以此为原料制备纳米农药,再反馈给广大农户,实现农药施用过程中的减量增效(为农户实现第二次创收),符合可持续发展的理念,展现了该天然环保纳米制剂独特的″取之于农,用之于农″的创新举措。
来源: 公众号:X-MOL资讯
Robcam:用 AI 精准捕捉害虫动态,助力智能植保
据悉,Royal Brinkman与Robtelli正在联合推出Robcam智能监测设备。这款基于AI技术的自动检测仪可识别害虫与益虫,将传统人工捕虫板监测(通常每周仅能巡查一次)升级为每日自动扫描。通过显微摄像头与LED照明系统,Robcam能以超高精度捕捉蓟马、粉虱、蚜虫等害虫动态,显著降低人力成本并加速决策,实现更高效的作物保护。每
2025-06-1242
科迪华AI创新:用″预测、特定性和设计″ 取代随机性、偶然性
科迪华农业科技副总裁布莱恩·卢茨博士日前展示了科迪华AI技术通过″前所未有的速度和精度″对蛋白质和分子进行建模,大幅加快新作物保护产品的开发。传统作物保护分子研发如大海捞针:解析一个蛋白质结构需数月、耗资数万美元,而一种害虫体内可能存在数万种蛋白质。如今,这一瓶颈已被AI突破——借助先进模型,仅需几秒即
2025-06-1241
农业垂直领域AI大模型″穗问″2.0发布,病虫害识别精准度可达95%
5月22日,电科太极所属国海信通基于″小可″大模型研发的农业垂直领域AI大模型″穗问″2.0正式发布,为农业现代化注入数智新动能。全新升级的″穗问″大模型采用多智能体协同架构,具备文本理解、图像识别、语音交互、数据融合等多模态能力,整合了数百种农作物生长数据,将选种、种植、养殖、气象等农业全场景细分为精准模
2025-06-1146
国内首个旱区农业大模型——″后稷农业大模型1.0″发布
5月30日,″后稷农业大模型1.0″发布会暨产学研合作研讨会在西北农林科技大学经济管理学院举行。研讨会上,该项目负责人、经济管理学院教授、西部农村发展研究中心主任、农业数智化现代产业学院院长阮俊虎介绍了″后稷农业大模型1.0″的研发背景、技术架构、未来规划、使用功能和应用场景。西北农林科技大学2015届生命学院
2025-06-0671
AI 农艺师登场:AI 遇上农业,是精准农业的新引擎还是 ″空中楼阁″?
在数字农业的讨论中,人工智能已从″遥不可及″的高科技逐渐转向″工具箱中的一员″。我们手中的智能手机如今都内置了AI能力,比如识别田间杂草、推荐农药方案甚至生成申请补贴的文本。从Google Lens到Apple的Visual Lookup,再到各种聊天机器人,AI的″渗透″几乎是无声完成的。但问题是,人工智能真的能成为农民的技术顾
2025-06-0659
极飞科技发布两款农业无人车新品,为果园、大棚等复杂场景提供无人化解决方案
6 月 5 日,极飞 科技 R 系列新品发布会在广州举行。极飞科技创始人兼 CEO彭斌在以″智能农场,新秀登场″为主题发布会现场发布了极飞 R100 与 R200 2025 款农业无人车,这两款新品将为行业带来更加安全、精准、智能的地面植保解决方案,推动极飞″智能农场″技术生态再升级。自 2020 年率先推出农业无人车平台以来,极飞持
2025-06-0685
″奇稷(QeeG)大模型″——全国首个在农业领域具备千万量级知识资源的大模型发布
2025年5月30日,为落实国家科技创新战略、抢占农业科技制高点的重要举措,″北京农业人工智能与机器人研究院″在北京市农林科学院正式揭牌成立。该研究院将围绕农业大模型、农业智能机器人、农业智能装备、AI育种、自主无人系统等5大技术领域开展研发。活动现场还发布了奇稷(QeeG)大模型。据悉,该模型由赵春江院士团队研
2025-06-0386
解码激光除草机器人:从技术原理到田间应用与关键技术的深度拆解
来源:《智慧农业》(中英文)作者:余忠义;王洪宇;何雄奎;等农田草害严重制约着作物种植生产的质量和产量,且助长病虫害发生。除草方式对除草效果至关重要,目前主要有人工除草、生物除草、热除草、机械除草和化学除草等五种方式,如图1所示。其中热除草又包含激光除草、火焰除草、电击除草,以及高温除草四种。生物除草
2025-05-30270
中国首个农业农村法律法规人工智能大模型——″农法千问1.0″正式发布
5月17日,由农业农村部农村经济研究中心与浙大城市学院联合研发的全国首个农业农村法律法规政策人工智能大模型——″农法千问1.0″在海南博鳌亚洲论坛国际会议中心隆重发布。″农法千问1.0″正式发布现场″农法千问″大模型是我国首个以农业农村法律政策为主要内容的人工智能大模型。该模型从2023年谋划,经过近两年的研发
2025-05-2097
当AI学会″看虫子脸色″:长江大学研究团队利用AI技术实现农药″精准制导″
在传统农田里,农药曾是对抗害虫的 ″主力军″,喷洒时却存在浪费药剂、误伤生态等问题。长江大学 ″虫姿百态″ 科研团队自主研发的昆虫行为智能分析技术,给农药装上了 ″导航系统″,让每一滴药液都能精准命中害虫 ″靶心″,实现农田防控从 ″粗放泼洒″ 到 ″智能狙击″ 的升级。在 2025 年世界数字教育大会展览现场,
2025-05-2093