槟榔乙醇提取物抗真菌活性研究：靶向Sclerotium rolfsii的体外证据与计算机模拟筛选

本研究针对农业真菌病害防治中合成杀菌剂的环境污染问题，以Piper betle L.乙醇提取物为研究对象，通过GC-MS分析鉴定40种成分，筛选17种主要化合物进行计算机模拟研究。体外实验证实提取物对Sclerotium rolfsii具有完全抑制效果（7天100%抑制），分子对接显示4-Allyl-1,2-diacetoxybenzene（5-2OFC）结合能最佳（DS -10.9 kcal·mol-1），量子计算表明Linolenic acid衍生物（12）具有最佳电子特性（偶极矩4.30 Debye）。该研究为开发绿色农药提供了理论和实验依据。

　　

在有机农业蓬勃发展的今天，合成农药带来的环境问题日益凸显。Sclerotium rolfsii这种土壤传播的病原真菌尤为棘手，它能感染500多种作物，造成高达60%的产量损失。传统防治依赖Mancozeb等合成杀菌剂，但其高毒性、难降解的特性引发严重环境担忧。与此同时，东南亚传统药用植物Piper betle L.（槟榔）因其丰富的生物活性成分备受关注，但其抗真菌机制尚不明确。

为解决这一难题，来自越南顺化大学的研究团队开展了一项创新研究，成果发表在《Results in Chemistry》。研究人员采用"理论-实验"相结合的策略：通过GC-MS鉴定乙醇提取物成分，选择含量前17的化合物；采用体外抑菌实验评估抗真菌效果；运用分子对接（MOE软件）预测化合物与真菌凝集素（2OFC）的结合能力；结合密度泛函理论（DFT）计算量子化学参数；最后通过理化性质分析评估农药适用性。

化学成分分析揭示提取物包含40种成分，其中3,5-二甲基苯甲酸（1）含量最高（24.5%）。体外实验显示，所有测试浓度（4-10 mg·mL^-1）在7天内均能完全抑制S. rolfsii生长，最低浓度（4 mg·mL^-1）抑制率达98.08%。分子对接结果表明，4-烯丙基-1,2-二乙酰氧基苯（5）与2OFC蛋白结合最强（平均结合能-10.9 kcal·mol^-1），优于对照药物Mancozeb（-9.6 kcal·mol^-1）。量子计算显示亚麻酸衍生物（12）具有最优电子特性（基态能量-1122.93 a.u.，偶极矩4.30 Debye），分子静电势分布显示其氢键形成能力最强（±6.4×10^-2 a.u.）。

这项研究首次建立了P. betle提取物成分与抗S. rolfsii活性的关联。虽然3,5-二甲基苯甲酸因含量优势可能发挥协同作用，但计算机预测表明4-烯丙基-1,2-二乙酰氧基苯和亚麻酸衍生物才是关键活性成分。研究创新性地结合实验与计算方法，克服了传统植物提取物研究"试错法"的局限。从应用角度看，该提取物适合开发为叶面喷施型农药，其水溶性差的特点反而延长了药效持续时间。这项成果不仅为开发新型绿色农药提供了候选分子，也为植物源农药的机制研究提供了方法学范例。未来研究可进一步分离活性成分，验证其协同效应，并评估田间应用效果。