土耳其五种百里香精油的化学特征与生物活性：靶向核盘菌的绿色抗真菌策略

本研究针对土传病原真菌Sclerotinia sclerotiorum（核盘菌）引发的作物病害防控难题，系统评估了五种土耳其野生百里香属植物精油的化学成分、抗氧化活性及气相抑菌效果。研究发现，富含香荆芥酚（carvacrol）的Thymbra spicata和Satureja cilicica精油在1.0 μL/皿浓度下可完全抑制菌丝生长（EC50低至0.14 μL/皿），且其高总酚含量（TPC=4.771 μg mg-1）与强DPPH自由基清除能力（IC50=10.698 mg L-1）显著相关。该研究为开发替代化学杀菌剂的天然生物农药提供了理论依据。

　　

在农业生产中，一种名为核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）的土传真菌病原体堪称“作物杀手”。它能侵染向日葵、黄瓜等超过450种植物，通过形成顽固的休眠体（菌核）长期存活于土壤中，且对化学杀菌剂易产生耐药性。传统农药的残留问题与耐药性加剧，使得开发环境友好型防控策略迫在眉睫。

在此背景下，土耳其卡拉曼奥卢·迈赫迈特贝伊大学的Hasan Maral团队将目光投向了当地丰富的唇形科植物资源。土耳其得天独厚的地中海气候与地理条件，使其成为百里香属（Origanum、Thymus等）植物的多样性中心，其中许多物种富含具有抗菌活性的单萜类化合物。尽管已有研究报道部分百里香精油的抗真菌潜力，但对特定野生种——尤其是Origanum saccatum、Satureja cilicica等土耳其特有种——针对核盘菌的抑制作用尚不明确。本研究首次系统比较了五种土耳其野生百里香精油的化学组成、抗氧化能力及其气相抑菌效果，旨在为绿色农业提供新型生物农药候选物。

研究人员通过水蒸气蒸馏法提取精油，结合气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析化学成分，采用DPPH自由基清除实验与Folin-Ciocalteu法分别评估抗氧化活性与总酚含量（TPC），并利用气相暴露法测试精油对核盘菌菌丝生长的抑制效果。真菌菌株分离自哈塔伊省感染黄瓜茎秆，经形态学与ITS序列分析鉴定。

精油含量与植物化学特征

GC-MS分析显示，五种精油均以酚类单萜为主导成分，其中香荆芥酚（carvacrol）和百里香酚（thymol）含量最高。O. vulgare subsp. hirtum精油得率最高（4.12%），且香荆芥酚含量达88.12%；而T. spicata L. var. spicata与S. cilicica精油分别含50.90%与42.91%的香荆芥酚。氧化单萜占比达47.89–90.42%，是主要的活性组分。

抗氧化活性

T. spicata L. var. spicata精油表现出最强的DPPH自由基清除能力（IC₅₀=10.698 mg L^-1），其TPC值也最高（4.771 μg mg^-1），表明酚类物质是抗氧化活性的关键贡献者。

抗真菌活性

在气相暴露实验中，S. cilicica与T. spicata L. var. spicata精油在1.0 μL/皿浓度下完全抑制菌丝生长，EC₅₀分别为0.14 μL/皿与0.16 μL/皿。O. vulgare subsp. hirtum在2.0 μL/皿时达到100%抑制。进一步通过换盖实验验证，这些精油在最低抑菌浓度（MIC）下均表现为杀菌作用（fungicidal），而非抑菌作用（fungistatic）。

讨论与结论

本研究首次报道了S. cilicica、O. saccatum等土耳其特有百里香精油对核盘菌的强抑制作用，并明确其活性与香荆芥酚含量正相关。精油中的酚类单萜可通过破坏真菌细胞膜通透性，导致内容物泄漏，从而实现高效抑菌。此外，p-伞花烃（p-cymene）与γ-松油烯（γ-terpinene）等成分可能通过协同作用增强抗真菌效果。

该研究为可持续农业提供了重要启示：富含香荆芥酚的百里香精油可作为化学杀菌剂的天然替代品，降低环境残留与耐药性风险。后续需通过田间试验验证其实际防效，并评估对非靶标生物的生态安全性。论文发表于《Scientific Reports》，为植物源农药开发提供了新的候选分子与理论支撑。