Scientific Reports | 最新研究揭示来源于内生真菌的纳米生物农药！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者古今

2023年2月，国际学术期刊Scientific Reports发表了埃及先进技术和新材料研究所Elbadawy A. Kamoun团队的最新相关研究成果，题为Novel biosynthesis of MnO NPs using Mycoendophyte: industrial bioprocessing strategies and scaling‑up production with its evaluation as anti‑phytopathogenic agents的研究论文。

摘要：

如今，纳米技术在不同的治疗和农业活动中的应用呈指数增长，如抗生素、抗癌、抗菌剂和生物肥料。现代纳米技术的挑战之一是开发可靠、安全的纳米颗粒合成方法。在合成如此多的纳米颗粒和纳米结构时，人们已经看到了不同的物理和化学技术。最近，这些方法被报道为危险和昂贵的方法，因为依赖不安全的物质会对生态系统造成潜在风险。因此，探索创新、经济、无毒和生态友好的可持续方法是至关重要的。因此，绿色纳米技术为制备金属纳米颗粒提供了一种经济、环保、可持续的方法。

本研究首次报道了以内生绿色木霉EG92菌株的胞外生物活性代谢物为封端剂/还原剂，MnCl2·4H2O为母体，采用微生物法合成平均晶粒尺寸为~ 35 nm的棒状MnO NPs。选择麦麸培养基生长内生菌株EG92，其胞外组分产生多种生物活性代谢产物，使MnO NPs产量提高到9.53 g/l。与真菌相比，我们合成的MnO NPs对植物病原细菌表现出更快、更精确的拮抗作用；在未来，它们可以作为一种替代的和有希望的纳米生物农药来管理多种不同类型的疾病病原体。

讨论：

根据应用领域，纳米技术涉及纳米结构材料的各种方法，如物理、化学和生物技术。因为生物制造方法作为一种有前途的生态友好技术出现，以克服物理和化学制造方法带来的副作用。因此，最近出现了纳米技术的一个新分支，名为纳米生物技术，其中利用从生物实体如植物、藻类、细菌和真菌中提取的生物活性代谢物来生物制造纳米颗粒。这种生物方法被认为是一种商业上可行的、清洁的、环保的和无毒的技术，用于制造一些应用于医学和农业的纳米粒子。为了扩大制造纳米粒子的规模，纳米技术中出现了一种新的说法，称为“工业纳米技术”。如今，在不使用有毒物质或高能破坏人类健康和环境的情况下，大规模制造纳米粒子是发展几个行业的必然要求。因此，出现了一个新的有前途的科学领域，称为工业纳米生物技术。成本效益高的生物工艺被应用于减少健康风险问题和环境负面影响，如本工作中所报告的。

结果：

内生绿色木霉菌株EG 92（MF 429775）与参考菌株的系统发育树和大小亚基核糖体RNA基因（内部转录间隔区1、5.8S核糖体RNA基因和内部转录间隔区2）部分序列的多样性。该树使用邻接法和最大似然分析法( MEGA10.1 . 7软件2020)构建。

( A )真菌制备的MnO NPs的UV-VIS光谱光谱在350 nm处出现表面等离子体共振峰，( B )最终制备的MnO NPs，( C )内生木霉菌株EG92的提取物，( D )真菌制备的MnO NPs的SEM图像显示其棒状结构。

内生绿色木霉菌株EG 92（A）的提取物和真菌制造的MnO纳米粒子（B）的FTIR光谱。

选择不同培养基培养内生绿色木霉菌株EG 92制备MnO纳米粒子。Czapek-Dox培养基（CDM）、酵母麦芽培养基（YMM）、合成培养基（SM）、葡萄糖豆粕培养基（GSM）、酵母葡萄糖培养基（YGM）和麦麸培养基（WBM）。

不同通气和搅拌方式及其时间对内生内生绿色木霉菌株EG 92生长的影响，因此在7 L生物反应器内通过分批模式使用深层发酵系统制备MnO纳米颗粒的质量。（B1）；气流从1~4.5vvm/12小时开始，搅拌从100~800rpm/6小时开始，（b）气流从0.5至2 vvm/6小时开始，搅拌从100至800 rpm/3小时开始，（b）气流从1.5至3.5 vvm/12小时开始，搅拌从50至250 rpm/6小时开始，（b）气流从0.5至2.5 vvm/6小时开始，搅拌常数为400 rpm，（b）气流常数为2 vvm/12小时，搅拌从50至300 rpm/6小时开始，（b）气流和搅拌调节以使溶解的O2水平不低于10%，以及（b）气流和搅拌调节以使溶解的O2水平不低于40%。

对包括金属前体化合物在内的显著因素的影响进行统计评估。( V1 )、还原剂/封端剂。( V2 )、温度( V3 )、p H ( V4 )、稳定剂浓度。( V5 )和反应时间( V6 )对生物法制备MnO NPs的影响采用田口实验设计。( A )信噪比对真菌制备MnO NPs的响应图，( B ) Pie图显示了各因素的百分比分布。

采用Plackett - Burman ( PB )、Box -本肯( BB )和Taguchi ( TD )试验设计对优化内生绿色木霉菌株EG92质量( g / l )和真菌制备MnO NPs质量( g / l )的生物加工策略进行总结。通过批次( BF )补料-分批( FBF )发酵模式，最终与基础条件( BC )相比，通过半工业生物反应器( 7 L )的液态发酵系统放大生产真菌。

本文转载自Ad植物微生物

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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