Συνθετικά ανόργανα νανοσωματίδια για την καταπολέμηση φυτοπαθογόνων
Creators: name: Κανακάρη, Ειρήνη Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Νανο-αγροχημικά
Ανόργανα νανοσωματίδια
Φυτοπαθογόνα
Nano-agrochemicals
Inorganic-based nanoparticles
Phytopathogens

description: Η ανάπτυξη αποτελεσματικών και φιλικών προς το περιβάλλον αγροχημικών, συμπεριλαμβανομένων βακτηριοκτόνων, μυκητοκτόνων, εντομοκτόνων και νηματωδοκτόνων, για τον έλεγχο των παρασίτων και την πρόληψη των ασθενειών των φυτών παραμένει μια βασική πρόκληση. Η νανοτεχνολογία προσφέρει εφαρμογές μέσω των νανοϋλικών στη βιώσιμη γεωργική ανάπτυξη. Πράγματι, τα ανόργανα νανοσωματίδια (INPs) συγκαταλέγονται μεταξύ των πολλά υποσχόμενων νανοϋλικών για την φυτοπροστασία. Παρουσιάζουν αποτελεσματικό ρόλο στη στόχευση και τη θανάτωση μικροβίων μέσω ποικίλων μηχανισμών, όπως η εναπόθεση στην επιφάνεια του μικροβίου, η αποσταθεροποίηση του κυτταρικού τοιχώματος και της μεμβράνης από τα απελευθερούμενα μεταλλικά ιόντα και η επαγωγή ενός τοξικού μηχανισμού με τη μεσολάβηση της παραγωγής δραστικών ειδών οξυγόνου. Λαμβάνοντας υπόψη την έλλειψη νέων αγροχημικών με νέους μηχανισμούς δράσης, έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον να προσδιοριστεί και να απεικονιστεί με ακρίβεια ποιος τύπος INPs και σε ποια είδη μικροβίων είναι σε θέση να επάγουν αντιμικροβιακή δράση χωρίς επιπτώσεις φυτοτοξικότητας. Ως εκ τούτου, η παρούσα ανασκόπηση έχει ως στόχο να παράσχει μια ενημέρωση σχετικά με τις τελευταίες εξελίξεις στην έρευνα που επικεντρώνεται στη μελέτη διαφόρων νανοσωματιδίων (INPs) που έχουν συντεθεί, έχουν χαρακτηριστεί καλά (ως προς το μέγεθος, το σχήμα, τη σύσταση και τα χαρακτηριστικά επιφάνειας) και η δραστικότητά τους έναντι των μικροβιακών ειδών (βακτήρια, μύκητες, ιοί) κρίθηκε πολλά υποσχόμενη. Δεδομένου ότι απαιτούνται επειγόντως αποτελεσματικές στρατηγικές για τη φυτοπροστασία και τη διαχείριση των ασθενειών των φυτών, τα INPs μπορούν να αποτελέσουν μια εξαιρετική εναλλακτική λύση των χημικών αγροχημικών παραγόντων, όπως προκύπτει από τις παρούσες μελέτες, γεγονός που επιβεβαιώνεται και από την πρόσφατη εμπορευματοποίησή τους.
description: The development of effective and ecofriendly agrochemicals, including bactericides, fungicides, insecticides, and nematicides, to control pests and prevent plant diseases remains a key challenge. Nanotechnology has provided opportunities for the use of nanomaterials as components in the development of plant protective agents. Indeed, inorganic-based nanoparticles (INPs) are among the promising one. They present an effective role in targeting and killing microbes via diverse mechanisms, such as deposition on the microbe surface, destabilization of cell wall and membrane by released metal ions, and the induction of a toxic mechanism mediated by the production of reactive oxygen species. Considering the lack of new agrochemicals with novel mechanisms of action, it is of particular interest to determine and precisely depict which type of INPs and at which microbe species are able to induce antimicrobial activity with no phytotoxicity effects. Therefore, this review aims to provide an update on the latest advances in research focusing on the study of several members of engineered INPs, that are well characterized (size, shape, composition, and surface features) and their reactivity against sort-out species (bacteria, fungus, virus) were found promissing. Since effective strategies for plant protection and plant disease management are urgently needed, INPs can be an excellent alternative to chemical agrochemical agents as indicated by the present studies.