新技術加持 有望高效降解磺酰脲類除草劑
【化工儀器網 項目成果】除草劑是通過干擾與抑制植物的生理代謝而造成雜草死亡，其中包括光合作用、細胞分裂、蛋白質及脂類合成等，這些生理過程往往由不同的酶系統所引導，除草劑通過對靶標酶的抑制而干擾雜草的生理活性。磺酰脲類除草劑的開發是除草劑進入“超高效”時代的標志，它最大的特點是高活性。它是一種乙酰乳酸合成酶(ALS) 抑制劑，即通過抑制植物體內的ALS，阻礙側鏈氨基酸如纈氨酸，亮氨酸，異亮氨酸的生物合成，使細胞分裂受抑制，雜草正常生長收到破壞而死亡。
由于高效、低毒、低殘留等特點，磺酰脲類除草劑是目前全球使用量最大的除草劑種類之一，被廣泛應用于闊葉雜草及禾本科雜草防治。但其殘留問題以及對后茬作物產生的危害已經引起關注，近年來研究發現，磺酰脲類除草劑對煙草、玉米、大豆等作物產生的后茬藥害問題嚴重，但目前仍缺乏高效降解技術。由于磺酰脲類除草劑在環境和生物樣品中痕量存在，且其化學和熱不穩定，酸性條件下易水解，以及最大殘留限量值日益嚴格，使其殘留分析成為一項極具挑戰性的工作。
近日，中國農業科學院煙草研究所聯合國內外院校，基于單原子修飾納米材料，利用可見光催化降解技術，開展了磺酰脲類除草劑的降解規律、降解機理及毒性評價等系列試驗。結果表明，利用氮化碳納米材料可同步實現多種磺酰脲類除草劑的可見光催化降解，通過單原子修飾可顯著提高納米材料的性能，目標除草劑降解速率提高四倍。
該試驗有效減輕了磺酰脲類除草劑對后茬敏感作物的藥害影響。研究人員將結合理論計算對機理進行了深入闡釋，進一步證實該技術可有效減輕磺酰脲類除草劑對后茬敏感作物的藥害作用。相關研究成果發表在《化學工程雜志》(Chemical Engineering Journal)上。
(資料來源：中國科學報)
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