铜纳米颗粒封装薄荷与龙蒿精油：工业作物真菌病原体可持续管理的新策略

为解决传统化学杀菌剂的环境与健康风险问题，研究人员开展铜纳米颗粒(Cu-NPs)封装薄荷(Peppermint)和龙蒿(Tarragon)精油(EOs)的协同抗真菌研究。结果表明，封装后的EO-Cu NPs对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)抑制率最高达100%，且稳定性显著提升，为农业真菌病害的绿色防控提供了创新方案。

　　

在农业生产中，尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等真菌病原体对作物产量和粮食安全构成严重威胁。尽管传统化学杀菌剂效果显著，但其环境残留和健康风险促使科学家寻找更安全的替代方案。植物精油(EOs)和纳米材料因其天然来源和高效抗菌特性成为研究热点，但精油存在挥发性强、水溶性差等应用瓶颈。

为解决这一难题，Taif大学的研究团队创新性地将薄荷(Mentha piperita L.)和龙蒿(Artemisia dracunculus L.)精油封装于铜纳米颗粒(Cu-NPs)中，开发出兼具高效性和环境友好性的抗真菌制剂。相关成果发表在《Industrial Crops and Products》上，为农业真菌病害防控提供了新思路。

研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析精油成分，通过绿色合成法制备Cu-NPs，并利用动态光散射(DLS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征纳米颗粒特性。尖孢镰刀菌菌株来自2016年感染的草莓植株，通过菌丝生长抑制实验评估不同处理组的抗真菌效果。

GC-MS分析
薄荷精油主要含薄荷醇(30-40%)和薄荷酮(20-30%)，龙蒿精油以甲基胡椒酚(60-75%)和反式茴香脑(10-25%)为主。这些活性成分赋予精油显著抗菌特性。

杀菌活性检测
未封装的薄荷精油在360 ppm浓度下第3天抑制率达80%，但第12天降至73%；Cu-NPs单独处理在840 ppm时持续保持86.3%的高抑制率。封装后性能显著提升：薄荷EO-Cu NPs在800 ppm实现100%即时抑制，龙蒿EO-Cu NPs仅需400 ppm即达同等效果，且后者在第12天仍保持80%抑制率。

菌丝形态学观察
扫描电镜(SEM)显示，EO-Cu NPs处理导致菌丝严重变形、断裂和塌陷，其中薄荷EO-Cu NPs造成的结构破坏最为显著，证实纳米封装增强了精油的破坏性作用。

该研究首次系统比较了Cu-NPs封装前后精油的抗真菌性能差异，揭示出纳米载体不仅能延缓精油挥发，还能通过铜离子的协同作用增强抗菌效果。特别是龙蒿EO-Cu NPs展现出的"低浓度-高效力-长时效"特性，为减少农业铜制剂用量提供了可能。研究还建立了从化学成分分析到形态学验证的多维度评价体系，为纳米-植物复合抗菌剂的开发提供了方法论参考。

尽管仍需优化配方比例和田间施用技术，但这项研究标志着真菌病害管理向"绿色纳米"方向迈出了重要一步。通过整合天然产物与纳米技术的优势，不仅可降低化学农药依赖，还能为有机农业和可持续食品生产提供关键技术支撑。未来研究应着重解决纳米材料的环境归趋问题，并探索更多植物-金属纳米组合的抗真菌潜力。