橄榄苦苷(OLE)与苦参碱(MAT)抑制镰刀菌生长的抗真菌活性及作用机制比较研究

【编辑推荐】针对传统化学杀菌剂的环境风险与抗药性问题，研究人员以植物源活性成分橄榄苦苷(OLE)和苦参碱(MAT)为对象，通过表型、生理生化及转录组学分析，揭示二者对四种镰刀菌的差异化抑制机制。研究发现MAT在低浓度下活性更强(如对F. graminearum的IC50仅1.99 g/L)，OLE则通过干扰谷胱甘肽代谢等通路发挥作用，为开发绿色杀菌剂提供了新思路。

　　

镰刀菌(Fusarium spp.)是威胁全球农业和人类健康的"隐形杀手"。这类真菌不仅引发小麦赤霉病、根腐病等作物病害，导致粮食减产，还会产生呕吐毒素等真菌毒素，通过食物链危害人和动物健康。更棘手的是，传统化学杀菌剂如多菌灵长期使用已引发严重的抗药性和环境污染问题。面对这一双重挑战，开发高效、安全的植物源杀菌剂成为国际农业研究的热点方向。

西北师范大学的研究团队将目光投向两种天然化合物——橄榄叶提取物橄榄苦苷(Oleuropein, OLE)和传统中药苦参碱(Matrine, MAT)。研究通过多维度实验揭示了这两种物质抑制四种镰刀菌(包括F. graminearum、F. oxysporum等)的差异化机制，相关成果发表在《Pesticide Biochemistry and Physiology》期刊。

研究采用菌丝生长速率法测定抑菌活性，结合扫描电镜观察菌体超微结构损伤，通过检测电解质泄漏评估细胞膜完整性，并利用转录组测序解析分子机制。实验菌株包括标准菌株CICC2697和从药用植物分离的田间菌株。

【Antifungal effect】浓度梯度实验显示，OLE和MAT均呈现剂量依赖性抑制效应。其中F. graminearum最为敏感，MAT的抑制效果尤为突出，其IC₅₀值(1.99 g/L)显著低于OLE(18.09 g/L)。电镜观察发现，两种处理均导致菌丝畸形、皱缩甚至断裂，且MAT引起的细胞质渗漏更严重。

【Transcriptomic analysis】基因表达谱揭示了截然不同的作用通路：OLE主要影响20个GO功能项，包括细胞壁几丁质代谢和小分子代谢过程，其差异基因(DEGs)显著富集于谷胱甘肽代谢和氨酰-tRNA生物合成途径；MAT则靶向内质网和高尔基体相关功能，其DEGs涉及8个遗传信息处理通路和11个代谢过程。

【Discussion】研究表明，MAT通过破坏内膜系统干扰大分子代谢，而OLE更倾向于干扰氧化应激防御系统。特别值得注意的是，作为橄榄加工废料的活性成分，OLE展现出与标准化合物MAT相当的抑菌潜力，这为农业废弃物高值化利用提供了新思路。

【Conclusion】该研究首次系统比较了OLE与MAT的抗镰刀菌机制，证实二者可通过不同途径协同抑制病原菌生长。研究成果不仅为开发新型复合植物源杀菌剂提供了理论依据，更开辟了橄榄叶资源化利用的新途径，对推动农业可持续发展具有重要意义。