釜山大学-全南大学联合研究:提升植物生长促进、杀虫与除草效果

获国际学术期刊《Small》封面论文遴选…有望推动可持续农业技术发展

利用明胶纳米粒子帮助植物生长并提高农药效率的纳米粒子已被开发出来。


釜山大学(校长 Choi Jaewon)表示,生物产业机械工学科 Park Sunho 教授团队通过与全南大学研究团队的共同研究,开发出一种能够促进植物生长并提升农药功能的新型天然蛋白质基平台。

左为 Park Sunho 教授,右为 Kim Jangho 教授。釜山大学提供

左为 Park Sunho 教授,右为 Kim Jangho 教授。釜山大学提供

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此次开发的农药助剂为明胶基纳米粒子,单独使用时即可帮助植物生长,并可将农药以徐放型(徐放型,缓慢释放)的方式释放。通过这一方式,不仅有望提高农作物产量和品质,还能减少农药用量,从而兼顾环境保护与成本节约,并可应用于多种作物,为构建可持续农业环境作出贡献。


收录上述研究成果的釜山大学·全南大学联合论文,登上了纳米技术领域顶级权威学术期刊《Small》2024年10月17日刊物的封面。


明胶主要是对从猪、牛的皮肤或软骨等部位提取的胶原蛋白进行加工制成,可用于制作果冻、布丁、化妆品等食品、医疗及健康产品。由于其具有较高的生物相容性,并具备负载和释放药物的特性,研究团队将其用作先进纳米农药助剂。


此次开发的明胶纳米粒子尺寸约为150纳米,表面带正电,可负载药物约半个月并实现缓慢释放。


得益于粒子微小的结构和正电荷,它们能够很好地附着在通常带弱负电荷的植物叶片表面,而且不受叶面是疏水性(与水亲和力较弱的性质)还是亲水性特性的限制,都能牢固附着。


这种由明胶纳米粒子与农药混合而成的先进纳米农药剂,与传统农药相比,表现出约15%更优异的杀虫效果和约20%更优异的除草效果。


其除草效果不仅在实验室水平上得到验证,在实际农业现场也实现了显著提升。使用防治机喷洒时,喷射距离更远,能够在更广阔区域内均匀分布,并可在空气中停留更久,从而接触到农作物的叶片和茎秆等多种部位,提高病虫害防治效果。


釜山大学 Park Sunho 教授表示:“本次研究结果显示,通过融合纳米生物技术,有可能克服现有农业现场存在的各种问题。明胶纳米粒子在可持续农业中,尤其是在提升农药剂功能的同时,作为肥料诱导植物生长方面,具有巨大潜力。今后也将为在相关领域推动发展成为可在现场应用的实用技术而持续开展多样化研究。”



本研究由釜山大学生物产业机械工学科 Park Sunho 教授担任第一作者,与全南大学融合生物系统机械工学科 Kim Jangho、Son Hyeongil、Lee Gyeonghwan 教授研究团队共同完成。研究得到了BK21第四阶段信息技术-生物融合系统农业教育研究团、农食品科学技术融合型研究人才培养项目、绿色生物创新融合大学项目、中坚研究支持项目、地区创新先导研究中心以及光州全南地区创新平台项目的资助。

纳米技术领域学术期刊《Small》封面。釜山大学提供

纳米技术领域学术期刊《Small》封面。釜山大学提供

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本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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