全球人口的增长需要大幅增加粮食产量。水培栽培系统为粮食可持续性提供了重要的替代方案，并且无论气候和地理变化如何，都能实现稳定的年产量。然而，有害藻类的过度生长会与溶液中的营养成分竞争并产生污染物，从而严重威胁作物产量。由于效率有限和食品安全问题，传统的除藻剂做法无法控制藻类增殖。纳米农药可以响应地传递活性成分来抑制作物病害，并为当前的实际挑战和困难提供解决方案。
受纳米技术在农业应用前景的启发，四川大学Xiaoling Wang，郭俊凌教授，中国农业科学院都市农业研究所Qichang Yang利用天然多酚和铜离子（Cu2+离子）开发了自组装纳米除藻剂（CuBes）。
文章要点
1）纳米除藻剂通过酚类表面相互作用附着在藻类细胞上，实现局部 Cu2+ 离子释放。这种细胞靶向递送可抑制小球藻超过 30 天（抑制率达 99%）。
2）转录组学显示，纳米除藻剂通过下调光合作用和叶绿素途径来破坏藻类代谢。在阳光照射的植物工厂中，与商用Kocide 3000相比，纳米除藻剂表现出更高的藻类抑制效果和生菜生物安全性。值得注意的是，使用纳米除藻剂可以提高生菜的营养价值，满足成人每日的铜供应量。
3）通过将智能纳米技术设计与选择性传递机制相结合，这种金属酚类纳米除藻剂提供了一种纳米解决方案，用于控制水培中有害藻类的繁殖，以促进粮食生产。
参考文献
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
