《Frontiers in Fungal Biology》：Biogenic synthesis and characterization of lanthanum oxide nanoparticles using citrus sinensis peel waste for antifungal applications in crop protection
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背景：利用农业废弃物进行金属氧化物纳米颗粒的绿色合成，为开发替代性抗真菌剂提供了可持续思路。本研究考察了以甜橙（Citrus sinensis）果皮提取物合成的氧化镧（La2O3）纳米颗粒作为环保抗真菌剂，对重要植物病原菌的防治潜力。
方法：研究人员以C. s
背景：利用农业废弃物进行金属氧化物纳米颗粒的绿色合成，为开发替代性抗真菌剂提供了可持续思路。本研究考察了以甜橙（Citrus sinensis）果皮提取物合成的氧化镧（La2O3）纳米颗粒作为环保抗真菌剂，对重要植物病原菌的防治潜力。
方法：研究人员以C. sinensis果皮提取物合成La2O3纳米颗粒，并采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和能量色散X射线光谱（EDX）进行表征；以早疫病菌Alternaria solani和辣椒炭疽病菌Colletotrichum capsici为供试菌株，设置不同浓度评价抗真菌活性，并与商品杀菌剂SAAF比对。
结果：所合成La2O3纳米颗粒呈结晶性立方结构，具备相应理化特征；FESEM显示其形貌为不规则片状至准球形，EDX证实含镧、氧、碳。纳米颗粒对两种病原菌均表现浓度依赖性抗真菌活性：A. solani在5 mg/mL时完全抑制菌丝生长，C. capsici在15 mg/mL时抑制率达86.8%；La2O3处理组均完全抑制产孢。对A. solani，15 mg/mL La2O3纳米颗粒比5 mg/mL商品杀菌剂更早实现完全抑制。
讨论：结果表明，C. sinensis果皮源La2O3纳米颗粒具有显著抗真菌活性，尤其对A. solani；理化表征与抗真菌结果共同支持其作为环保生物防治剂的潜力，同时也显示对C. capsici等抗性较强病原菌仍需进一步优化与评价。
论文解读
研究背景方面，农业生产力正受到植物病原真菌严重威胁，早疫病菌Alternaria solani与辣椒炭疽病菌Colletotrichum capsici可分别造成番茄早疫病和辣椒炭疽病，在适宜条件下产量损失达20%至90%。传统合成杀菌剂会带来抗药性、非靶标毒性、土壤微生物群扰动及食物链生物累积等问题。银纳米颗粒（AgNPs）和铜纳米颗粒（CuNPs）虽有广谱抗菌活性，但成本高、植物毒性及非靶标风险突出；氧化锌（ZnO）和氧化铜（CuO）等过渡金属氧化物也存在剂量依赖性植物毒性和土壤累积隐患；二氧化钛（TiO2）光催化依赖强光条件，四氧化三铁（Fe3O4）内在抗真菌活性较弱。稀土金属氧化物中，氧化镧（La2O3）因高化学稳定性、宽禁带及相对较低毒性风险受到关注，但其作为直接生物防治剂仍研究不足。与此同时，甜橙（Citrus sinensis）加工产生大量富含酚类、黄酮和多糖的果皮废弃物，具备作为还原剂和稳定剂用于绿色合成的潜力。因此，研究人员开展本研究，旨在以C. sinensis果皮废弃物为生物源合成La2O3纳米颗粒，并系统评价其理化特征与对两种重要植物病原菌的抗真菌效能。该研究发表于《Frontiers in Fungal Biology》。
主要关键技术方法方面，研究人员使用来自印度韦洛尔理工学院（Vellore Institute of Technology，VIT）校园食堂的甜橙果皮废弃物制备水提物，以硝酸镧为前体经碱化、离心、干燥和700 ℃马弗炉煅烧获得La2O3纳米颗粒；供试菌株A. solani与C. capsici来自VIT植物病理实验室保藏培养物。表征上采用XRD判定晶型与相纯度，FTIR分析官能团与表面植物化学成分，UV-Vis考察光学吸收与电子结构，FESEM观察形貌与团聚特征，EDX测定元素组成；抗真菌评价采用毒饵平板法（poisoned food technique），以商品杀菌剂SAAF（Carbendazim 12% + Mancozeb 63% WP）为阳性对照，计算径向菌丝生长抑制率并进行单因素方差分析。
研究结果如下。合成过程中，无色硝酸镧溶液与深黄色果皮提取物混合后颜色由深黄变浅黄，离心得棕褐色沉淀，70 ℃干燥后呈亮黄，700 ℃煅烧后转为白色粉末，对应金属盐—氢氧化物中间体—结晶氧化物路径。3.1 X射线衍射显示，XRD在26.1°、29.9°、39.5°、48.7°出现尖锐布拉格峰，分别对应立方相La2O3的（100）、（101）、（102）、（110）晶面，与JCPDS No. 00-050-0193标准吻合，证明产物为高结晶、相纯立方La2O3。3.2 傅里叶变换红外光谱显示，果皮提取物在3740 cm-1、3336 cm-1有O-H伸缩，2924 cm-1为C-H，1735 cm-1为C=O，1604 cm-1为芳香C=C，1245 cm-1和1018 cm-1为C-O-C/C-O；纳米颗粒谱图中仍保留3740 cm-1、3440 cm-1的O-H及1380 cm-1、1070 cm-1的C-O信号，说明煅烧后仍有残留植物化学成分，890 cm-1、620 cm-1、460 cm-1为La-O伸缩振动，证实氧化镧晶格形成。3.3 紫外-可见光谱显示，UV-Vis在约360 nm有强吸收峰，400 nm以上可见光区吸收极低，符合宽禁带金属氧化物特征；290—320 nm肩峰可能来自残留黄酮类成分。3.4 场发射扫描电子显微镜显示，FESEM下颗粒呈不规则片状至准球形，低倍见密集团聚，高倍仍可辨单个颗粒边界，形貌异质性与果皮植物化学成分介导的成核生长有关。3.5 能量色散X射线光谱显示，EDX定量结果为La 47.4 wt%、O 35.9 wt%、C 16.7 wt%，无外来元素峰，碳信号支持生物杂化结构，即无机La2O3核外有残留植物化学层。3.6 抗真菌活性测定显示，对A. solani，1 mg/mL抑制24.4%，5 mg/mL和15 mg/mL均达100%；对C. capsici，1 mg/mL仅9.9%，5 mg/mL为61.5%，15 mg/mL为86.8%；SAAF在5 mg/mL对两种菌均为100%。La2O3处理还可完全抑制两菌产孢。对A. solani，15 mg/mL La2O3在第2天即达完全抑制，早于SAAF第4天的结果。
讨论部分总结：研究人员认为，A. solani细胞壁较薄、黑素化弱，纳米颗粒更易穿透并诱导活性氧（ROS）应激；Colletotrichum spp.细胞壁厚且富含黑素，黑素可清除ROS，因而C. capsici抗性更强。La2O3核心可能通过氧化应激和接触性细胞壁破坏发挥作用，表面残留柑橘植物化学成分也可能提供独立抗真菌贡献。该材料对A. solani可与商品杀菌剂相当且起效更快，对C. capsici虽未完全抑制但86.8%的抑制说明其具实用潜力；未来可通过提高浓度、延长作用时间或联用其他抗菌剂优化对高抗性病原菌的效果。环境归趋与稀土农用长期生态毒理仍待专门评估。
结论部分翻译：本研究证明了以Citrus sinensis果皮废弃物为可持续生物源绿色合成La2O3纳米颗粒的可行性，并确认其结晶结构与特征理化性质。所合成纳米颗粒对Alternaria solani和Colletotrichum capsici表现出浓度依赖性抗真菌活性，其中A. solani更敏感，5 mg/mL即完全抑制菌丝生长，而C. capsici在15 mg/mL时抑制率为86.8%。尽管活性低于商品杀菌剂SAAF，但结果表明果皮源La2O3纳米颗粒具有作为环保抗真菌剂的良好潜力。
