河南农业大学周琳教授团队在AFM发表新型智能纳米农药防控花生白绢病研究成果

近日，河南农业大学植物保护学院周琳/敬同坊团队在材料科学国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（IF5y=19.4, Nature Index期刊）上发表了题为“Recognition-Driven Redox Disassembly of Metal-Phenolic Nanocapsules for Enzyme-Responsive Fungicide Delivery”的研究论文。该研究通过单宁酸（TA）、Fe3+和羧甲基纤维素钠（CMC）的自组装，构建了一种全新的“生物识别驱动”智能纳米农药递送系统，揭示了病原菌纤维素酶特异性结合TA从而加速Fe3+还原、触发纳米胶囊精准解体的全新机制，为攻克复杂土传病害的精准防控难题提供了新策略。

 图.(A)TA@Fe NCs的自组装。(B)针对Sclerotium rolfsii的双重触发（纤维素酶和草酸）解体机制

为突破这一递送瓶颈，研究团队打破了传统的“酶促降解”思路，巧妙利用TA既是结构单元又是纤维素酶抑制剂的特性，制备了包裹杀菌剂丙硫菌唑的多层级智能纳米胶囊（TA@Fe@CMC NCs）。研究发现，当该纳米胶囊遇到病原菌分泌的纤维素酶时，TA不会被常规降解，而是通过与其特异性结合（生物识别）充当“电子转移加速器”，促使外壳中的Fe3+还原为配位能力极弱的Fe2+，从而触发胶囊外壳瓦解，结合病原菌分泌的草酸，实现杀菌剂在感染位点的双重靶向释放。这一发现不仅显著提升了杀菌剂的内吸传导效率和防效，降低了植物药害和环境毒性，更为开发将生物识别直接转化为材料相变指令的下一代智能农业递送系统提供了参考。
 

河南农业大学植物保护学院青年教师敬同坊和硕士研究生张瑞为该论文的共同第一作者。敬同坊和周琳教授为论文共同通讯作者。河南农业大学植物保护学院青年教师宋玉莹参与了文章的部分工作。中国农业科学院植物保护研究所曹立冬研究员、中国农业科学院油料作物研究所晏立英研究员以及河南省农业科学院段云副研究员对本研究提供了重要支持。该研究得到了国家重点研发计划（2024YFD1400800）、国家资助博士后研究人员计划（GZC20240435）、河南省科技攻关项目（252102110232）和河南省重大科技专项（221100110100）等项目的资助。（来源：植物微生物最前线）