全球人口的增長需要大幅增加糧食產量。水培栽培系統為糧食可持續性提供了重要的替代方案，并且無論氣候和地理變化如何，都能實現穩定的年產量。然而，有害藻類的過度生長會與溶液中的營養成分競爭并產生污染物，從而嚴重威脅作物產量。由于效率有限和食品安全問題，傳統的除藻劑做法無法控制藻類增殖。納米農藥可以響應地傳遞活性成分來抑制作物病害，并為當前的實際挑戰和困難提供解決方案。
受納米技術在農業應用前景的啟發，四川大學Xiaoling Wang，郭俊凌教授，中國農業科學院都市農業研究所Qichang Yang利用天然多酚和銅離子（Cu2+離子）開發了自組裝納米除藻劑（CuBes）。
文章要點
1）納米除藻劑通過酚類表面相互作用附著在藻類細胞上，實現局部 Cu2+ 離子釋放。這種細胞靶向遞送可抑制小球藻超過 30 天（抑制率達 99%）。
2）轉錄組學顯示，納米除藻劑通過下調光合作用和葉綠素途徑來破壞藻類代謝。在陽光照射的植物工廠中，與商用Kocide 3000相比，納米除藻劑表現出更高的藻類抑制效果和生菜生物安全性。值得注意的是，使用納米除藻劑可以提高生菜的營養價值，滿足成人每日的銅供應量。
3）通過將智能納米技術設計與選擇性傳遞機制相結合，這種金屬酚類納米除藻劑提供了一種納米解決方案，用于控制水培中有害藻類的繁殖，以促進糧食生產。
參考文獻
Mingyao Wang, et al, Cell-Targeted Metal-Phenolic Nanoalgaecide in Hydroponic Cultivation to Enhance Food Sustainability, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c08077
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c08077
