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在每个生长阶段 ， 植物都容易受到各种病原体的攻击 ， 从而导致植物疾病的发展 。 为了克服这个问题 ， 农药的使用是重中之重 。 同时 ， 这些原因也造成了环境污染 。 使用基于金属的抗微生物剂来控制植物病原体的实践已经很长时间了 ， 最近引入了基于纳米的制剂的进一步使用 。 如今 ， 由于更多的功效和环境友好性 ， 生物制造纳米材料的开发在全球范围内得到了广泛的研究和使用 ， 研究人员阐述一些生物制造的纳米材料的一般抗菌机制和应用 。 植物和各种微生物次生代谢物是存在于用于纳米制剂生物制造的粗提物中的一大类生物活性化合物 。 酚类、单宁、皂苷、类黄酮是次级代谢物 ， 是合成纳米粒子中作为还原剂和封端剂的关键成分 。 由于存在代谢物以及还原的金属离子 ， 因此可作为出色的抗微生物剂 。 纳米颗粒显示出对植物和人类病原体的抑菌、杀菌、杀孢子和杀真菌活性 。
抗微生物机制是由于：1）微生物表面相互作用或与纳米粒子的离子电荷相互作用 ， 2）纳米粒子在微生物结构内的离子通道门控运动 。 这些相互作用扰乱细胞壁膜诱导的膜电位变化 ， 产生活性氧 ， 进而影响生化反应 ， 或直接抑制细胞内酶和细胞壁合成 ， 抑制RNA和DNA合成机制 ， 最终导致细胞裂解病原体或害虫 。 生物膜是细胞外分泌物 ， 可保护病原体免受药物作用 。 据报道 ， 生物制造的纳米材料具有抑制生物膜形成的趋势 ， 增强某些分泌蛋白 ， 如溶血素协同调节蛋白 ， 减少细菌的聚集运动 ， 从而降低致病性 。 绿色合成的金属纳米颗粒在被昆虫摄入时 ， 会引起肠道生理变化 ， 这可能是由于pH值的诱导变化、酶之间的反应性 ， 它可能被吸收 ， 从而改变基因表达 ， 导致幼虫死亡 。
研究人员总结了不同生物制造的纳米材料对植物病原体、病原体毒素和昆虫的抗微生物效力 。 微生物毒素是导致农业部门种子健康、发芽能力下降和产量损失的最大毒素组 。 种子、动物饲料和饲料和食物中的毒素污染或积累导致各种健康疾病 ， 从食源性感染到神经系统疾病 ， 生化途径发生改变 ， 导致致癌性甚至过敏反应人类和其他生物体 。 即使在纳克级别的污染下 ， 不良影响的严重程度也更高 。 产生微生物毒素的细菌和真菌有：炭疽致死毒素、水肿毒素、百日咳毒素、AIP56、霉内酯、T-2毒素、伏马菌素、赭曲霉毒素A、黄曲霉毒素、单端孢霉烯、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、PR毒素等 。
近年来 ， 研究人员正在尝试抑制微生物毒素的产生 ， 或通过化学和生物方法合成的金属纳米颗粒进行降解 。 通过真菌培养滤液合成的银纳米颗粒的抗真菌活性期间 ， 显示出对测试的产霉菌毒素真菌具有有效的抗真菌活性 ， 有趣的是 ， 纳米颗粒还显示黄曲霉中赭曲霉毒素A的减少 。 同样 ， 柠檬酸盐涂层的银纳米颗粒报告了对寄生曲霉中黄曲霉毒素生物合成的抑制 ， 这可能归因于纳米颗粒的物理特性以及基因表达水平上的纳米真菌相互作用 。 此外 ， 由厚皮镰刀菌和产黄青霉的培养滤液合成的生物源银纳米颗粒有效地抑制了黄曲霉毒素和赭曲霉毒素A的产生 。
【?生物制造纳米材料在减少植物病原体和相关毒素中的作用】同样 ， 柠檬草介导的氧化锌纳米颗粒完全抑制了黄曲菌中黄曲霉毒素的产生 。 使用丁香提取物合成的生物制造金属纳米颗粒显示出对黄曲霉毒素B1的有效吸附和解毒作用 。 结果解释了较高的pH值和酸度系数常数作为毒素-纳米颗粒相互作用的关键的作用 ， 随后导致了毒素的解毒 。 研究人员需要在该领域进行进一步探索 ， 这有助于改进种子处理和储存 ， 从而通过减少毒素对动物和人类食用或进入食物链的影响来获得病原体感染的植物 ， 这也有助于食品生产和包装行业克服由于食品中存在毒素而造成的损失 。
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