アザジラクチン負荷メソポーラスシリカナノ粒子とそのマングローブデフォリエーターHyblaea pueraに対する速効性殺虫活性の構築
Construction of Azadirachtin-Loaded Mesoporous Silica Nanoparticles and Their Fast-Acting Insecticidal Activity Against the Mangrove Defoliator Hyblaea puera
マングローブ生態系を脅かすデフォリエーターHyblaea pueraに対し、従来の化学殺虫剤の環境負荷を低減するため、アザジラクチン(ADT)を負荷したデンドリティックメソポーラスシリカナノ粒子(DMSNs)とポリ(エチレンオキシド)修飾ヘプタメチルトリシロキサン(PM)を組み合わせたナノデリバリーシステム(ADT@DMSN/PM)が開発された。このシステムは、ADTの環境安定性と速効性殺虫効果を同時に向上させることを目的としている。合成されたDMSNsは、200-300 nmの粒子径、260.99 m2/gの比表面積、66.6%のADT負荷効率を示した。ADT@DMSNsはアルカリ応答性の徐放性を示し、pH 8.2(マングローブ海水条件)で500時間後までADTを57.0%放出する。ADT@DMSNsの24時間半数致死濃度(LC50)は、H. puera幼虫(3齢、4齢、5齢)に対してそれぞれ84.36、188.08、458.65 μg/mLであり、遊離ADTと比較して殺虫活性が2.38~2.86倍向上した。PM修飾により、接触角が減少し、葉面浸透効率が3倍以上向上し、潮汐による洗い流され抵抗性が改善された。野外ケージ試験では、1200 mg/LのADT@DMSN/PMナノ製剤が24時間で約95%の補正死亡率を示した。このナノデリバリーシステムは、マングローブの干潟という特異な環境制約に対応し、H. pueraの大量発生に対する迅速な緊急防除を可能にする、新しい環境配慮型の技術的アプローチを提供する。
- アザジラクチン(ADT)を負荷したデンドリティックメソポーラスシリカナノ粒子(DMSNs)とポリ(エチレンオキシド)修飾ヘプタメチルトリシロキサン(PM)を組み合わせたナノデリバリーシステム(ADT@DMSN/PM)が開発された
- ADT@DMSNsはpH 8.2のマングローブ海水条件で500時間後までADTを57.0%放出するアルカリ応答性の徐放性を示す
- ADT@DMSNsの24時間半数致死濃度(LC50)は遊離ADTと比較して殺虫活性が2.38〜2.86倍向上した
- PM修飾により葉面浸透効率が3倍以上向上し、潮汐による洗い流され抵抗性が改善された
- 野外ケージ試験では1200 mg/LのADT@DMSN/PMナノ製剤が24時間で約95%の補正死亡率を示した
メソポーラスシリカナノ粒子を用いた農薬デリバリー技術は、殺虫剤の環境負荷低減と効率向上を両立させる新規材料応用として注目に値する。特にマングローブという特殊な生態系向けにpH応答性と葉面浸透性を最適化した点は、ナノ材料の実用化に向けた具体的な進展を示している。ただし、研究段階であり商業化までの距離は不明確なため、投資判断においては関連するナノ農薬デリバリー市場の動向とあわせて注視したい。