纳米银的绿色合成、杀虫活性和作用机制研究进展

纳米银 (AgNPs) 因具有独特性质已广泛应用于多个领域。由于化学合成纳米银的流程繁琐、高能耗及使用的溶剂毒性强、污染严重等,纳米银的绿色合成研究备受关注。纳米银的绿色合成是指以真菌、细菌培养上清液及植物提取液作为还原剂或稳定剂,将硝酸银中Ag+还原为纳米级别的单质银,具有稳定性高、低毒、绿色环保等优点。一些研究者在绿色合成纳米材料的基础上,研究了通过生物源合成的纳米银用于害虫防治的效果,以探索纳米材料替代传统化学杀虫剂的可能性。本文综述了近年来国内外研究者利用不同生物材料合成纳米银的情况,报告了生物源合成的纳米银对媒介害虫和农业害虫的毒杀效果与作用机制研究进展,简单介绍了生物源合成的纳米银对生物体和环境的暴露风险,并对其研究的机遇和挑战进行展望。     

纳米银体外抗新城疫病毒作用及机制研究

为研究纳米银体外抗新城疫病毒(NDV)的作用,并初步探讨其作用机制,运用细胞培养技术和MTT方法,分析纳米银对NDV感染HeLa细胞的预防、治疗作用以及对NDV的直接灭活作用;通过血凝抑制试验和神经氨酸酶活性抑制试验,观察纳米银对血凝素—神经氨酸酶活性物质的影响;采用透射电镜负染技术观察纳米银对新城疫病毒形态结构的直接影响.结果显示:NDV可通过不同途径感染HeLa细胞,纳米银组的细胞存活率与NDV对照组比较有明显的统计学差异(P＜0.01);在体外将NDV和纳米银作用不同时间后,NDV血凝效价明显降低;纳米银对NDV神经氨酸酶活性的抑制率均高于80％,而病毒对照组和溶剂组的抑制率均低于20％;透射电镜观察表明,纳米银对NDV形态结构的破坏作用随着时间的延长而增加.结果表明,纳米银在体外对NDV具有明显的抑制作用,其抑制机制可能与纳米银破坏病毒粒子结构及抑制神经氨酸酶活性有关.     

纳米银加脉冲处理对切花月季瓶插期间生理生化指标的影响

以切花月季为试材,放入经脉冲处理lh后的50 mg/L纳米银(Nano silver,NS)溶液中,对切花月季在瓶插期间的瓶插寿命、花瓣的细胞相对电导率、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)的活性等生理生化指标的动态变化进行了研究.结果表明,NS加脉冲处理可显著延长切花月季的瓶插寿命,延缓其花瓣相对电导率的上升和MDA含量的增加,且在瓶插期的第三天至第九天有效提高抗氧化酶SOD的活性,在整个瓶插期间提高CAT和POD的活性.     

芒果皮提取物合成纳米银及抑菌性研究

以芒果皮提取物作为还原剂,采用生物法合成纳米银粒子。研究了合成过程中pH值、芒果皮提取物添加量和硝酸银浓度对合成粒径和形貌的影响,研究结果通过紫外可见分光光度法、X射线衍射和透射电镜进行了表征。通过表征,分析得到合成的纳米银的粒径介于7～27nm之间,其结晶为立体对称晶体,pH值为11,芒果皮提取物的添加量为0.1mL,硝酸银溶液浓度为0.5mM,反应条件为80℃,水浴15min时,合成的纳米银粒径最小。试验结果表明,生物合成的纳米银粒子的抗菌性良好。     

聚丙烯食品保鲜盒中纳米银迁移研究

[目的]研究不同因素对聚丙烯食品保鲜盒中纳米银迁移的影响。[方法]采用电镜、马尔文粒度分布仪在不同的浸泡基质、时间和温度下对聚丙烯保鲜盒中纳米银的形态和大小分布进行研究,采用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)测定保鲜盒中纳米银的含量。[结果]聚丙烯保鲜盒中的纳米银在3种不同的浸泡基质(水、4%乙酸、正己烷)中均有一定的迁移量,其中在模拟油类浸泡液中检测到的纳米银含量最高,其次依次为在酸类和水类模拟液中;在相同的浸泡液条件下,保鲜盒中纳米银的迁出浓度与浸泡时间、反应温度均呈正相关。[结论]该研究可为控制食品接触材料中纳米成分的释放对人体的危害和环境的影响提供参考。     

不同浓度及不同来源纳米银对伴矿景天生长及重金属吸收的影响研究

近年来,随着纳米银(Ag NPs)的广泛应用,环境中银(Ag)浓度迅速增加,污泥中存在的Ag NPs的生态风险和环境危害尤其值得关注。采用温室盆栽法,设置Ag NPs+污泥与单独Ag NPs处理(Ag NPs浓度为0~10 mg·kg~(-1)),研究了不同浓度及不同来源Ag NPs对镉/锌(Cd/Zn)超积累植物伴矿景天生长和Ag、Cd、Zn 3种重金属元素吸收性的影响。结果表明:单独Ag NPs处理在0~10mg·kg~(-1)浓度范围内对伴矿景天生长未产生显著影响,但与单独Ag NPs处理相比,Ag NPs+污泥处理明显抑制了伴矿景天生长,导致其生物量显著下降(P0.05)。随着土壤中不同来源Ag NPs浓度的增加,伴矿景天地上部Ag浓度未有显著变化,但根中Ag浓度明显升高,最高浓度可达2.07 mg·kg~(-1),根部对Ag的富集系数(0.177~0.330)明显高于地上部(0.001 01~0.004 02);种植伴矿景天后土壤中Cd和Zn浓度未有明显变化,每盆植物地上部带走的Cd和Zn的量分别占供试土壤的2.62%~7.14%和2.39%~7.65%。因此,该研究条件下Ag NPs+污泥处理对伴矿景天生长的抑制作用与污泥施用有关,污泥中Ag NPs或单独添加的Ag NPs均未对伴矿景天的重金属吸收性产生显著影响。     

纳米银对大豆菌核病核盘菌的抑制作用研究

利用生长速率抑制法、显微观察和生物化学方法研究了纳米银离子对大豆菌核病核盘菌的抑菌效果及初步机理.结果表明:纳米银水剂对大豆菌核病核盘菌具有较好的抑制能力,在30mg·L-1浓度下可达到100%的抑制效果,其对大豆菌核病核盘菌的有效中浓度(EC50)为13.91mg·L-1;菌丝在纳米银有效中浓度下的生长受到很强抑制;经纳米银处理的核盘菌菌体中过氧化氢酶、总超氧化物歧化酶、超微量ATP酶的活力均发生相应变化,处理2h或12 h后,呈现增加趋势,但处理24 h后,则均表现为下降.因而纳米银对大豆菌核病菌的生长具有一定的抑制效果.     

壳寡糖季铵盐衍生物纳米银的合成及其诱导烟株抗烟草花叶病毒活性

为开发符合高效、低毒且环境友好的新型烟草花叶病毒(TMV)抑制剂,以具有季铵盐结构的新型壳寡糖季铵盐衍生物为还原剂和稳定剂,合成了壳寡糖季铵盐衍生物纳米银溶液,并研究了不同浓度该纳米银溶液诱导烟株产生抗TMV的活性。结果表明:所合成的壳寡糖季铵盐衍生物纳米银溶液在透射电镜(TEM)下显示分布较均匀,粒径主要集中在7~12 nm。在珊西烟上以25μg/m L的壳寡糖季铵盐衍生物纳米银溶液对枯斑的抑制效果最好,抑制率为74.0%,比50μg/m L壳寡糖溶液和2%宁南霉素水剂分别高41.5%和24.4%;对于普通烟K326,壳寡糖季铵盐衍生物纳米银溶液可缓解被病毒侵染的烟草叶绿素含量的下降幅度,提高叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(PPO)的活性,降低丙二醛(MDA)的含量,提高可溶性蛋白含量。表明壳寡糖季铵盐纳米银溶液可提高烟株对TMV的抗病性。     

绿色合成纳米银材料的制备及其对水产病原菌的抗菌效果测定

近年来随着水产养殖规模不断扩大,渔药安全问题备受重视。为积极寻找抗生素替代品,本研究采用银杏叶提取物和硝酸银反应合成纳米银材料,并通过紫外-可见光全波段扫描、透射电镜以及X射线衍射对其结构表征进行鉴定。在此基础上,以金黄色葡萄球菌、大肠杆菌,以及水产病原菌迟缓爱德华氏菌和嗜水气单胞菌为测试对象,采用杯碟法、常量肉汤稀释法以及抑菌动力学实验测定合成的纳米银抗菌效果。结果显示,在波长450 nm处有纳米银等离子共振体形成的吸收峰;透射电镜观察到纳米银颗粒平均直径小于10 nm;X射线衍射图谱验证了金属银的生成;本研究所合成的纳米银材料对4种病原菌均有良好的抗菌效果。研究表明,采用银杏叶绿色合成纳米银,不仅方便、快捷,而且成本低廉、环境友好,在水产病害防控中具有良好的前景。     

抗菌添加剂纳米银粒子在断奶仔猪中的应用

试验旨在研究钠米银粒子在断奶猪饲粮中添加的可能性，共设计3个试验。试验1：将4头断奶7d仔猪的回肠内容物，分别与纳米银粒子0、25、50、100μg·g^-1在37℃下体外培养4h。结果显示，纳米银粒子（胶体形式）使大肠杆菌（P=0．003）和乳酸杆菌（P=0．041）浓度呈线性下降。但是，与对照组相比，乳酸杆菌比例无显著差异。试验2：将15头断奶猪分为3组，每组在饲粮中分别添加纳米银粒子0、20、40mg·kg^-1。结果表明，在断奶后的第2周，添加纳米银粒子组仔猪日增重呈线性增长（P=0．007）。通过培养计数法观测到回肠中大肠杆菌浓度呈线性减少趋势（P=0．073），但乳酸杆菌浓度没有受到影响。通过免疫荧光素原位杂交（FISH）法测得各处理组断奶仔猪回肠中大肠杆菌和乳酸杆菌浓度没有差异，但是，细菌总数（P＝0．010）和奇异菌（P=0．001）浓度逐渐减少。除了添加纳米银粒子20mg·^-1。组中梭状芽胞产气荚膜杆菌／梭菌胶原酶群浓度最低，其他细菌群均无显著差异。各处理组回肠黏膜组织学检测中也均无差异。试验3：为研究猪生产性能和其组织中银的残留量。将断奶后5周仔猪分成3个处理组，每个处理组6个重复，每个重复4头仔猪，每组饲粮分别添加纳米银粒子0、20、40mg·kg^-1。结果表明，添加纳米银粒子20mg·kg。组猪采食量最多（P〈0．05），但表观消化系数无差异。5周后，在仔猪骨骼肌和肾中没有银残留，但在肝脏中，纳米银粒子20mg·kg^-1组和40mg·kg^-1组中银残留量分别为1．354和2．445μg·kg。（肝脏干重）。可见，纳米银粒子作为一种饲料添加剂，可能通过其抗菌特性调节断奶仔猪采食量和生产性能。既可以抵制一定种类的菌群，也可以减少小肠微生物含量，且对于宿主新陈代谢的有利作用不可忽视。