如何提高生物農藥的效果：自製奈米顆粒
所謂的「生物農藥」（biopesticides），根據維基百科的定義，就是「指非化學合成，來自天然的化學物質或生命體，而具有農藥的作用」的物質。像辣椒水、尼古丁、苦楝油等物質，都可以稱為「生物農藥」。
之所以會有生物農藥的興起，主要是因為農藥造成的環境污染，其目標族群對農藥逐漸養成的抗藥性，以及農藥對於非目標族群的負面影響等因素。
不過，與農藥比較，生物農藥也有一些問題，包括光穩定性差、易受環境影響、葉面附著性差、生物利用度低、持效性差等等。
另外，很多生物農藥都是依賴傳統配方來使用，例如苦楝素的施用需加入甲苯、二甲苯等有害溶劑，可能會帶來環境風險；藥物負載率低（一般在9.23–14.30%之間）、製備工藝複雜等等。這些都讓生物農藥的施用時機和條件要求提高，但是成本效益比較低。所以，一般大多是有機農業從業者比較願意使用生物農藥，至於使用慣行農法的農民，大概都還是使用傳統的農藥居多。
而持效性差當然也會造成農產品損失的比例比較高，造成常被人詬病的「有機農產品又貴、賣相又不佳」的這種問題。如果能開發出效果好、價錢又不貴的生物農藥，相信一定會讓更多農民樂於採用。
最近有研究團隊開發了苦楝素（Azadirachtin，AZA）的組裝技術，將苦楝素與單寧酸（TA）或苯丙胺酸（PA）組合，在水溶液中構建奈米顆粒。測試的結果還蠻好的！
研究團隊先將AZA和不同比例的TA或PA溶解在甲醇或水中，然後再將混合溶液逐滴加入水中，並在500rpm下磁力攪拌5分鐘，形成不同的懸浮液。接著，再使用透析袋進行24小時透析，去除未組裝的成分和有機溶劑之後，透過冷凍乾燥得到最終產品。
研究團隊發現，最佳配比是由一份單寧酸對八份苦楝素，或是四份苦楝素對上一份苯丙胺酸所做出來的生物農藥。前者的平均粒徑為117nm，後者的平均粒徑為287nm。
他們使用玉米螟（Ostrinia furnacalis）與棉蚜（Aphis gossypii）來進行測試，測試的濃度範圍介於25-500 mg/L，處理時間為48小時和96小時。
結果發現，500 mg/L濃度下96小時後玉米螟的死亡率達到100%，這意味著苦楝素對玉米螟並沒有快速致死效果，而是透過代謝和生理紊亂導致死亡。與傳統苦楝素配方相比，奈米配方顯著降低了幼蟲的平均鮮重，提高了大約15-25%的抑制效果。
而對棉蚜的田間防治，研究團隊發現，在50 mg/L的濃度下，兩種配方對黃瓜葉片上棉蚜施用後，棉蚜的死亡率都比傳統配方的高出將近三分之一，對花朵的防治效果略高於傳統配方。
以5-10 mg/L的濃度在大豆和白菜幼苗上進行測試，對植物生長無負面影響（不過這裡使用的濃度要比前面低得多）。
所以，新配方殺蟲的效果比傳統配方好，又沒有傳統配方的問題（例如因為使用油劑造成葉片變厚、變脆等問題），是頗值得採用的方法喔！
參考文獻：
Zhang, X., Xiao, J., Huang, Y., Liu, Y., Hu, G., Yan, W., Yan, G., Guo, Q., Shi, J., Han, R., Li, J., Tang, G., & Cao, Y. (2025). Sustainable pest management using plant secondary metabolites regulated azadirachtin nano-assemblies. Nature Communications, 16(1721). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57028-w
