擁有特殊涂層的“裝甲”細菌有朝一日可能取代化學肥料

傳統化肥并不是世界上最環保的物質，這也是一些農民正在探索使用有益細菌作為替代品的原因之一。新的涂層技術可以使此類微生物比以往更廣泛地使用。化肥如果進入水道，不僅會污染環境，而且隨著時間的推移，還會消耗土壤中的養分。更重要的是，它們相對昂貴。

為了尋求更環保、更可持續的替代方案，一些農民已經開始在農作物上施用固氮細菌。這些微生物從大氣中吸收氮氣并將其轉化為土壤中的氮元素，最終生成氨。氨為植物提供營養，恢復貧瘠的土壤，并增強植物對害蟲的天然防御能力。

然而，細菌的一個問題是它們對過熱和過濕非常敏感。這意味著它們不能很好地經受交通運輸過程的考驗。可以在農場的大型發酵罐中種植它們，盡管建造和維護這些發酵罐可能相當昂貴。

考慮到這些缺點，美國麻省理工學院的阿里爾·弗斯特教授和同事發明了一種將微生物包裹在微小的“金屬苯酚網絡”（MPN）外殼中的方法。雖然這些涂層不會阻礙細菌的生長或功能，但它們提供了防熱和防潮的保護。包被的細菌甚至可以被冷凍干燥，然后運輸并以粉末形式施用于農作物。

弗斯特的團隊創建了1 2種不同的MPN，其中摻入了鐵、錳、鋁和鋅等金屬，所有這些金屬都被認為可以安全地用作“食品添加劑”，這些貝殼還含有一種叫做苯酚的有機化合物，當這些MPN用于固氮綠針假單胞菌時，研究人員發現所有12種MPN都能保護微生物免受高達50攝氏度的溫度和高達48%的相對濕度的影響。

最有效的MPN由錳和一種稱為表沒食子兒茶素沒食子酸酯的多酚組合而成。將包裹在殼中的綠針藻加熱至50攝氏度，然后與蒔蘿、玉米、蘿卜和白菜等農作物的種子一起放入實驗室培養皿中。在所有情況下，與添加新鮮但未包被的細菌相比，種子的發芽率提高了150%。

弗斯特目前正在通過她創立的一家名為Seia Bio的衍生公司將該技術商業化。 “當我們考慮開發技術時，我們需要有意將其設計得便宜且易于使用，這就是這項技術。”弗斯特說，“這將有助于再生農業的民主化。”

有關該研究的論文最近發表在《美國化學會雜志》上。（綜合整理報道）（策劃／羅媛）