2022年2月8日，浙江大学农学院赵金浩教授团队在《ACS Nano》在线发表了题为“pH-Responsive On-Demand Alkaloids Release from Core–Shell ZnO@ZIF-8 Nanosphere for Synergistic Control of Bacterial Wilt Disease”的研究论文，该研究建立了一种ZnO@ZIF-8纳米核壳结构酸控释放小檗碱、协同高效防治番茄青枯病的新方法。
细菌性青枯病是一种由青枯雷尔氏杆菌（Ralstonia solanacearum）引起的毁灭性土传病害，侵染后可造成番茄、土豆、烟草和香蕉等经济作物产量严重受损甚至绝收。2018年农用链霉素在我国被禁用后，市场上一直缺乏高效防治青枯病的杀菌剂。
植物源天然产物小檗碱虽然能通过抑制青枯病菌DNA复制、RNA转录而达到防治效果，但小檗碱很难直接渗透到细胞质中，因此其药效欠佳、起效较慢。本研究通过原位生长法制备了一种具有核壳结构的ZnO@ZIF-8纳米球。结果表明，负载小檗碱的Ber@ZnO-ZIF-8，既能诱导大量活性氧（ROS）的生成，造成细菌DNA的损伤、细胞质的泄漏和细胞膜通透性的改变，同时在易诱发青枯病的酸性环境中快速释放的小檗碱更易渗透进细菌体内与DNA结合，从而产生高效的协同杀菌作用。体外生测显示，该纳米复合物在减少小檗碱15倍用量的前提下，相比小檗碱原药的活性依然能够提高4.2倍，具有显著的增效作用，且盆栽实验发现该体系能够有效地延缓番茄青枯病的发病时间、减少发病率。该研究为土传细菌病害的高效防治、智能释放农药新制剂的设计、农业可持续发展提供了新启示。
浙江大学农学院博士生梁文龙为论文第一作者，赵金浩教授为通讯作者。
论文链接： https://doi.org/10.1021/acsnano.1c09724
18926578588