以Nauplius graveolens生物启发合成的Ag/CeO2和Ag/Bi2O3纳米杂化体，用于抗氧化、抗菌和杀虫应用

用绿色化学对抗病菌与农作物害虫

抗生素耐药性感染和损害农作物的害虫是威胁健康与粮食供应的双重问题。本研究探讨了一种受自然启发的办法，同时应对这两类问题：利用一种野生药用植物构建微小的金属基颗粒，这些颗粒既能杀灭有害细菌，也能控制吸汁性农作物害虫，并在制备过程中避免使用强烈的工业化学品。

沙漠植物作为微型工厂

研究者把注意力放在Nauplius graveolens，这种强烈有香气的沙漠植物在传统医药中由来已久。其叶和茎富含诸如酚类和黄酮类等天然分子，这些分子易于供电子。正是这些使植物成为良好天然抗氧化剂的特性，也让它能作为制造纳米颗粒的“绿色”工厂。团队没有依赖高能的化学工艺，而是将干燥的植物材料浸泡在醇-水混合溶剂中以提取活性化合物，然后用所得提取物将溶解的金属盐转化为固态颗粒。

由银与氧化物构建的杂化颗粒

利用这种提取物，科学家首先制备了银纳米颗粒，然后将其锚定到两种不同金属氧化物的颗粒上：氧化铈（CeO2）和氧化铋（Bi2O3）。结果得到两种“纳米杂化体”，每种由许多微小的银球附着在较大的氧化物支撑体上组成。植物来源的分子帮助将金属离子还原为金属，并随后留在颗粒表面，作为一种天然包被防止颗粒团聚。先进的显微镜和X射线方法证实这些颗粒为纳米尺寸、呈晶体结构，且银在氧化物表面均匀分布。光谱学和表面电荷测量显示植物化合物仍然结合在颗粒上，并可能有助于它们在水中稳定。

在抗氧化能力与抗菌威力之间的平衡

团队比较了原始植物提取物与两种纳米杂化体的抗氧化强度。由于部分活性植物分子在构建颗粒过程中被消耗，成品材料的抗氧化能力弱于原始提取物，但仍表现出清晰的中和自由基的能力。更值得注意的是，这些杂化材料在抑制有害微生物方面表现得更为出色。在针对八种致病细菌的测试中，两种纳米体系都产生了明显的抑菌区，对常见的革兰氏阳性病原体如金黄色葡萄球菌的抑制效果尤其强。作者提出，银与金属氧化物协同作用，破坏细菌膜并增强活性氧（ROS）的产生，使微生物防御不堪重负。

将纳米杂化体用于防治农作物害虫

除了针对病菌，研究还考察了这些绿色制备颗粒是否能控制攻击豆类和卷心菜的两种蚜虫。在受控的实验室测试中，将含不同剂量植物提取物或纳米杂化体的叶片暴露给蚜虫。单纯的提取物仅在相对高浓度下杀死一些昆虫。相比之下，Ag/CeO2和Ag/Bi2O3纳米杂化体在更低剂量下就造成了较高的死亡率，甚至优于广泛使用的天然杀虫剂—苦楝素（azadirachtin）。作者认为，颗粒极小的尺寸和高表面反应性使它们能穿透昆虫的外层，在那里产生氧化应激、破坏细胞膜，并干扰蚜虫细胞内部的关键保护酶和能量代谢。

实际应用的前景与谨慎

总体而言，该研究表明一种常见的沙漠植物可用作低影响的化学“工厂”，制造出兼具抗氧化、抗菌和杀虫活性的银-氧化物杂化纳米材料。对普通读者而言，关键的信息是我们可能能够利用植物辅助构建的微小颗粒来对抗顽固感染和农作物害虫，而不是依赖强烈的工业化学品。然而，作者强调，在这类材料可用于临床或田间之前仍有大量工作要做。其对哺乳动物、有益昆虫及更广泛环境的安全性尚未确定，长期稳定性以及在土壤和水中分解的相关问题需要谨慎研究。目前，这些纳米杂化体是有前途的原型，指向在对抗耐药微生物和农用害虫的持续斗争中更环保的工具。

引用: Elattar, K.M., El Hersh, M.S., Al-Huqail, A.A. et al. Bioinspired Ag/CeO₂ and Ag/Bi₂O₃ nanohybrids synthesized with Nauplius graveolens for antioxidant, antibacterial, and insecticidal applications. Sci Rep 16, 12879 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42713-7

关键词: 绿色纳米技术, 银纳米杂化体, 植物提取合成, 抗菌材料, 纳米杀虫剂