精油和单萜二元混合物作为有机生物杀虫剂防治豆象：生物测定、分子对接和动力学研究

《Organic Agriculture》：Essential Oils and monoterpene binary mixtures as organic bioinsecticides against Callosobruchus maculatus: Bioassay, molecular docking, and dynamics insights

　　

摘要

Callosobruchus maculatus（四纹豆象）是储存鹰嘴豆的破坏性害虫，而合成杀虫剂存在环境风险，因此需要更安全的替代品。本研究评估了三种精油（EOs）（Lavandula angustifolia Mill.、Eucalyptus globulus Labill. 和 Citrus × aurantium L.）、其主要化合物（(?)-芳樟醇、1,8-桉叶素和 (?+)-柠檬烯）以及二元混合物对成虫雄性和雌性 C. maculatus 的熏蒸毒性。采用气相色谱 - 质谱联用 (GC–MS) 对精油进行了表征。分子对接探测了主要化合物与乙酰胆碱酯酶 (AChE) 之间的相互作用，而动力学模拟评估了 1,8-桉叶素 -AChE 复合物的稳定性。GC–MS 分析鉴定出 1,8-桉叶素 (70.54%) 是 Eucalyptus globulus 精油的主要成分，(?)-芳樟醇 (35.99%) 和乙酸芳樟酯 (31.44%) 是 Lavandula angustifolia 精油的主要成分，(?+)-柠檬烯 (56.72%) 是 Citrus aurantium 精油的主要成分。Eucalyptus globulus 精油表现出最高的效力，在 24 至 96 小时内，雌性的 LC?? 值为 70.17?12.54 μL/L 空气，雄性的为 36.96?8.42 μL/L 空气。所有受测成分的效力均高于其对应的精油。值得注意的是，在 24 至 96 小时内，1,8-桉叶素对雌性的 LC?? 值为 13.57?1.90 μL/L，对雄性的为 7.92 ?0.97 μL/L 空气。分子对接显示 1,8-桉叶素与 AChE (PDB ID 5X61) 具有良好的结合亲和力 (-6.2 kcal/mol)；然而，这些发现属于预测性结果，并不能确认对 AChE 的直接抑制作用。(?)-芳樟醇和 (?+)-柠檬烯的二元混合物 (1:1) 产生了协同效应，导致雄性死亡率为 76.66%，雌性死亡率为 73.33%，超过了单一成分的效果。总体而言，雄性比雌性更敏感。这些发现支持基于精油的生物熏蒸剂用于有机豆类作物的收获后保护。

图文摘要