基于SLS稳定的、含有颠茄（Datura stramonium）提取物的纳米悬浮液具有增强的胶体稳定性，能够显著提升其对链格孢菌（Alternaria alternata）的抑菌效果
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利用植物源抗真菌剂开发稳定的纳米悬浮剂来应对Alternaria alternata的耐药性和毒素问题。筛选出Datura stramonium乙醇提取物具有最佳抗真菌活性（44%抑制率），通过SLS辅助自纳米沉淀法构建纳米悬浮剂DNS3，其粒径166.83 nm，zeta电位-31.63 mV，在1.60 mg mL?1时抑制率81.77%，且具有长期稳定性（六个月）和协同效应（FICI 0.45）。
Vinita Tiwari | Priya Verma | Navinit Kumar | Ashutosh Tripathi | Aradhana Mishra
微生物技术部，CSIR-国家植物研究所（CSIR-NBRI），Rana Pratap Marg，勒克瑙 226001，印度
摘要
开发稳定且高效的胶体递送系统对于将植物来源的抗真菌剂应用于实际农业至关重要。Alternaria alternata是一种主要作物的坏死性病原体，由于产生毒素和对传统杀菌剂抗性的增加，其管理一直是个挑战。通过将粗提的植物化学物质以固态形式递送，并利用表面活性剂进行稳定处理，可以克服传统植物提取物溶解度低和不稳定的问题。在本研究中，筛选了五种生态上丰富的杂草——Lantana camara、Amaranthus viridis、Ageratum conyzoides、Achyranthes aspera和Datura stramonium，以评估它们对A. alternata的抗真菌活性。所有提取物都表现出剂量依赖性的抑制作用，最大抑制率在20 mg/mL时为17–24%，Datura stramonium除外。Datura stramonium的抗真菌效果显著更强，达到了44%的抑制率，因此被选为纳米制剂研究的对象。采用纳米沉淀-超声法，使用Tween 80、鼠李糖脂和月桂基硫酸钠（SLS）作为稳定剂，制备了Datura提取物的纳米悬浮液。SLS稳定的纳米悬浮液（DNS 3）具有最佳的胶体性质（粒径166.83 nm，PDI值0.18，Zeta电位-31.63 mV），并显著增强了抗真菌活性（1.60 mg/mL时抑制率为81.77 ± 1.31%；最小抑菌浓度MIC为0.4 mg/mL；协同FICI值为0.45），同时抗氧化活性也有所提高（IC50 = 42 μg/mL）。GC–MS分析显示关键生物活性成分得到富集，包括新植二烯、皮塞坦醇和脱氢Costus内酯，而FTIR证实了植物成分与SLS之间的强烈相互作用。显微镜观察发现菌丝受到严重损伤，包括细胞质聚集和破裂。该纳米悬浮液具有温度独立的保质期稳定性，在长达六个月内仍保持显著的抗真菌活性。总体而言，SLS稳定的Datura纳米悬浮液为作物保护提供了一种有前景的环保型抗真菌策略。
引言
真菌性植物病原体对全球农业构成了持续性的挑战，不仅直接损害作物，还通过产生有毒的次级代谢物影响人类和环境的健康。其中，Alternaria属物种因其适应性强而特别臭名昭著，它们可以是腐生菌或内生菌，也可以成为侵袭多种经济重要作物的致病菌，包括苹果、番茄、土豆、柑橘和烟草。Alternaria alternata是一种全球分布的坏死性真菌，可导致100多种植物物种出现叶斑病、枯萎病和其他疾病，并且还与人类呼吸系统疾病有关[1]、[2]。值得注意的是，A. alternata引起的多循环感染可能导致番茄产量损失高达78%，土豆作物损失高达40%[3]。A. alternata的毒力与其一系列选择性宿主毒素、降解细胞壁的酶以及活性氧密切相关，这些因素促进了宿主的快速坏死[2]、[4]。
A. alternata感染的管理主要依赖于合成杀菌剂，尤其是甾醇去甲基化抑制剂（DMIs），如丙环唑和戊唑醇，这些杀菌剂在亚微克浓度下就能表现出强烈的抑制作用[5]、[6]。其他DMIs，如己唑醇、特布康唑及其与三氟吡氧乙酸酯的组合也显示出类似的效果[7]。组合应用，如丙环唑与阿唑肟（一种苯并噻唑类杀菌剂）在田间表现出优异的效果，EC50值低至0.0038 μg/mL[8]。然而，长期使用化学杀菌剂引发了环境、生态和毒理学问题，包括残留物积累、抗性产生和非目标效应，这凸显了寻找更可持续替代品的迫切需求[9]。
最近，人们开始关注未被充分利用或具有入侵性的杂草物种作为抗真菌植物化学物质的潜在来源。如
Lantana camara、
Amaranthus viridis、
Ageratum conyzoides、
Achyranthes aspera和
Datura stramonium等植物富含多种生物活性代谢物，包括生物碱、黄酮类、萜类和皂苷，这些成分都具有良好的抗菌特性[10]、[11]、[12]、[13]、[14]、[15]、[16]、[17]。这些物种不仅具有丰富的化学分类多样性（例如
Datura中的托品烷生物碱、A. viridis中的β-花青素和β-黄质、L. camara中的lantadenes、A. conyzoides中的precocene以及Achyranthes中的蜕皮甾醇），还为探索环保型植物化学基杀菌剂提供了独特的机会。尽管植物提取物具有广谱生物活性，但它们通常水溶性差、生物利用度低且在田间条件下不稳定，这大大限制了其在农业中的实际应用[18]。
纳米技术为这些限制提供了革命性的解决方案。纳米悬浮液被定义为用表面活性剂稳定的亚微米级胶体分散体，是一种有效的递送平台，可以提高生物活性植物化学物质的溶解度、稳定性和靶点利用率[19]。这些基于植物的纳米载体不仅保持了原始植物化合物的生物活性，还通过更好的分散性、可控释放和减少的环境损失提高了其抗真菌效果。此外，采用植物提取物作为天然封端剂和还原剂的绿色合成方法进一步符合生物相容性和可持续性的原则[20]。
在这项研究中，首先评估了五种具有植物活性的杂草L. camara、A. viridis、A. conyzoides、A. aspera和D. stramonium的乙醇提取物对A. alternata的抗真菌潜力。其中，D. stramonium表现出最强的抗真菌活性，被选为纳米悬浮液的开发对象。研究旨在通过使用不同的稳定剂制备高载量的纳米悬浮液，以提高D. stramonium植物成分的溶解度、稳定性和抗真菌效果。进一步通过多模式表征将纳米级结构与增强的真菌抑制作用联系起来，从而建立了一种可重复的、不含金属的化学杀菌剂和绿色金属纳米颗粒的替代方案。
材料与试剂
月桂基硫酸钠（SLS）、聚山梨酯80（Tween 80?）、2,2-二苯基-1-吡啶基肼（DPPH）、乙醇、乳酚棉蓝、马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）和马铃薯葡萄糖肉汤（PDB）均购自印度孟买的HiMedia Laboratories。鼠李糖脂和代森锰锌购自Sigma-Aldrich。所有其他试剂均为分析级，并用双蒸水配制。
A. alternata病原体来自实验室库，并在PDA培养基上维持。
基于对A. alternata的抗真菌效果选择植物材料
由于乙醇的半极性、环保特性以及对亲水性和疏水性植物成分的广泛溶解能力，使用乙醇作为溶剂制备了生态上常见的杂草D. stramonium、L. camara、A. aspera、A. conyzoides和A. viridis的叶片提取物。乙醇还具有低粘度和高效的质量传递特性，从而提高了提取效率，其GRAS（Generally Recognized As Safe）状态确保了其在农业和制药领域的安全性。
结论
本研究基于Datura stramonium开发了一种新的抗真菌纳米悬浮液平台，解决了植物化学治疗剂稳定性和效果方面的关键问题。通过系统筛选，D. stramonium在五种杂草中表现出最高的生物活性，随后通过SLS辅助的纳米沉淀法制备的纳米制剂形成了一个稳定的胶体系统，具有优异的抗真菌、抗氧化和稳定性。该制剂不仅
作者贡献声明
Navinit Kumar：撰写——审阅与编辑。Priya Verma：撰写——审阅与编辑、数据分析。Vinita Tiwari：撰写——初稿、软件使用、方法学设计、数据管理、概念构建。Aradhana Mishra：撰写——审阅与编辑、验证、监督、资源获取、数据分析、概念构建。Ashutosh Tripathi：撰写——审阅与编辑
致谢
作者感谢印度勒克瑙的CSIR-国家植物研究所主任提供进行这项研究所需的设施。VT感谢科学技术部颁发的INSPIRE-SRF奖学金。PV感谢科学与工业研究委员会及大学资助委员会（CSIR-UGC）颁发的高级研究奖学金（SRF），NK感谢CSIR-UGC提供的SRF资助。
