《Journal of Natural Pesticide Research》：Antifungal efficacy of
Juniperus and
Pinus essential oils against phytopathogens
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为应对合成杀菌剂带来的环境和健康风险，本研究评估了两种杜松属（Juniperus sabina 雌雄株及 J. excelsa）和四种松属（Pinus heldreichii, P. peuce, P. sylvestris, P. nigra）精油的体外抗真菌活性。研究针对六种重要植物病原菌/卵菌（Alternaria alternata, Botrytis cinerea, Diaporthe nobilis, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani, Phytophthora cryptogea）的菌丝生长抑制效果进行了测试。结果表明，J. sabina（雌株）精油和部分松属精油表现出显著的抗真菌潜力，尤其在抑制 R. solani（抑制率高达95.1%）和 P. cryptogea 方面效果突出，为开发环保型植物源杀菌剂提供了有价值的天然资源。
在农业生产的广阔战场上，植物病原真菌和卵菌如同看不见的敌人，每年给全球作物造成巨大的经济损失。长期以来，人类依赖合成化学杀菌剂来对抗这些威胁，它们占据了全球农药市场超过35%的份额。然而，这把“双刃剑”在保护作物的同时，也带来了环境污染、危害人类健康以及诱导病原体产生抗药性等一系列严峻问题。随着欧洲绿色协议提出到203年将化学农药使用和风险减半的目标，寻找安全、有效的替代方案已成为当务之急。在这样的背景下，来自植物王国的天然产物——植物精油（Essential Oils, EOs），因其多样化的生物活性成分和被认为更环保的特性，逐渐走进科学家的视野，成为开发新一代绿色农药的明星候选者。
那么，哪些植物能成为这种绿色武器的理想来源呢？杜松属（Juniperus）和松属（Pinus）植物进入了研究人员的视线。它们不仅在全球许多地区广泛分布，而且其精油已被证实具有抗氧化、抗菌等多种生物活性。然而，对于那些分布范围有限、研究较少的物种，如 J. sabina、J. excelsa、P. peuce 和 P. heldreichii，它们的精油在对抗特定植物病原体方面的潜力究竟如何，仍是一个未被充分探索的科学空白。
为了填补这一空白，一篇发表在《Journal of Natural Pesticide Research》上的研究，将目光投向了保加利亚本土的这两种植物资源。研究人员旨在评估来自两属六种植物（两种杜松属和四种松属）的精油，对六种具有重要经济意义的植物病原菌/卵菌菌丝生长的体外抑制效果。他们希望验证一个核心假设：不同植物来源的精油，其抗真菌活性存在差异，并且其中某些精油可能展现出强大的、足以替代部分合成产品的潜力。
为了开展这项研究，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，从保加利亚不同山脉的自然种群中采集了目标植物的枝叶样品，并进行了植物学鉴定和标本存档。其次，通过水蒸气蒸馏法（Clevenger-type hydro-distillation）和蒸汽蒸馏法提取了植物精油。然后，利用气相色谱-质谱联用技术（Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS）结合火焰离子化检测器（Flame Ionization Detection, FID）对松属精油的化学成分进行了定性和定量分析。最后，采用琼脂圆盘扩散法（agar disk-diffusion method）进行体外抗真菌生物测定，通过测量和比较病原菌在含精油与不含精油（对照）的培养基上的菌落直径，计算菌丝生长抑制率，并进行了严格的统计学分析（双因素方差分析，Two-way ANOVA）。
3. 结果
3.1. 精油成分
研究首先明确了所测试精油的化学“身份”。所有松属精油的单萜类化合物占主导地位，其中α-蒎烯（α-pinene）是最主要的成分（含量在38.2%至46.9%之间）。不同物种的精油在次要成分上各有特色：P. heldreichii 富含大根香叶烯D（germacrene D，23.3%），P. peuce 和 P. nigra 也含有该成分（分别为8.4%和16.2%），而 P. sylvestris 和 P. peuce 中β-蒎烯（β-pinene）含量较高。杜松属精油的成分此前已有报道，J. sabina（雌株）精油主要含有桃金娘烯醇乙酸酯（myrtenyl acetate）、桧烯（sabinene）、δ-杜松烯（δ-cadinene）和顺式桧醇（cis-sabinol）等。
3.2. 杜松属与松属精油对植物病原菌生长的影响
研究系统评估了精油对六种病原体的抑制效果，并观察到了菌落形态的变化（如颜色变浅）。
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最有效的精油：在三种杜松属精油中，J. sabina（雌株）精油表现最为突出。它对所有测试病原体都显示出抑制效果，其中对 Rhizoctonia solani 的抑制率最高，达到95.1%；对卵菌 Phytophthora cryptogea 的抑制尤为彻底，在培养前六天实现了100%的菌丝生长抑制。相比之下，J. sabina（雄株）和 J. excelsa 的精油效果较弱，甚至对 Botrytis cinerea 表现出刺激生长的作用。
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松属精油的差异化表现：四种松属精油也展现出不同的抑菌谱。P. nigra 精油显示出最广谱的抑制活性，尤其对 Diaporthe nobilis 的抑制率高达100%（第三天），并且对 B. cinerea 和 P. cryptogea 的抑制效果持续整个培养期。P. peuce 精油对 Alternaria alternata 和 R. solani 的抑制相对较强。P. heldreichii 精油在实验初期能有效抑制 B. cinerea、D. nobilis、Fusarium oxysporum 和 P. cryptogea。
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时间效应：大多数精油的抑制效果在培养初期（第3或第6天）最强，随后可能减弱。但 P. cryptogea 对松属精油的敏感性在培养后期（第15天）才达到峰值。
3.3. 抗真菌功效的统计分析
双因素方差分析证实，培养天数、植物精油种类以及两者的交互作用，对所有测试病原菌的菌丝生长抑制均有高度显著的统计学影响。这表明精油的抑制效果不仅取决于其本身，还随作用时间而变化，且不同病原菌的反应模式存在物种特异性。
4. 讨论与结论
该研究成功地评估了一系列杜松属和松属精油的抗植物病原体活性。J. sabina（雌株）精油被确定为所有测试精油中最有效的抑制剂，尤其在对抗卵菌 P. cryptogea 和真菌 R. solani 时表现卓越。在松属精油中，P. nigra 精油显示出最广泛的抑菌谱。研究结果支持了最初的假设，即不同植物、甚至同种植物不同性别（如 J. sabina 的雄株和雌株）的精油，其抗真菌活性存在显著差异。这种差异很可能与其独特的化学成分谱有关，例如 J. sabina（雌株）精油中富含的桃金娘烯醇乙酸酯、桧烯等化合物可能是其高效性的关键。
该研究的意义在于，它为减少对合成杀菌剂的依赖提供了具体的、基于天然产物的解决方案。这些来自杜松和松树的精油，特别是 J. sabina（雌株）和 P. nigra 的精油，展示了作为环境友好型、植物源杀菌剂核心成分的巨大潜力。它们可用于开发新型生物农药，以管理多种具有重要经济影响的植物病害，从而支持有机农业和可持续农业的发展。未来，进一步的研究可以聚焦于鉴定这些精油中发挥杀菌或抑菌作用的具体活性成分，并探索其作用机制，这将为商业化制剂开发奠定坚实的科学基础。
