水果作物中的真菌病害即使在使用合成杀菌剂的情况下也会损害生产力。然而，日益增长的健康和环境问题使得此类产品对消费者的吸引力下降。在此背景下，本研究旨在通过水蒸气蒸馏法提取并表征非洲罗勒（Ocimum gratissimum L.，又称丁香罗勒）叶片和花朵中的精油（EO），并评估其对灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea）、古氏镰刀菌（Fusarium guttiforme）和香蕉炭疽菌（Colletotrichum musae）的生物活性。叶片和花朵的平均精油得率分别为 3.90% w/w 和 2.60% w/w。色谱分析鉴定出四种主要成分，主要为单萜和倍半萜，其中丁香酚是主要化合物（> 80%）。精油和纯丁香酚均在特定浓度下对古氏镰刀菌和香蕉炭疽菌表现出杀菌活性，对灰葡萄孢菌则表现为抑菌活性。精油在 0.20 µL mL⁻¹浓度下即可抑制超过 95% 的香蕉炭疽菌分生孢子萌发。体内实验表明，精油降低了香蕉炭疽病的严重程度。分子对接研究显示，大根香叶烯 D 和 (E)-石竹烯与真菌 CYP51 酶表现出最强的结合亲和力，结合能分别为 − 7.6 和 − 7.3 kcal/mol，表明其作为有效抗真菌剂的潜力。这些发现表明，非洲罗勒精油是一种有前途的生物杀菌剂，可战略性地整合到可持续的作物保护计划中。
植物病原体持续威胁着农业生产，其中真菌引起的病害导致了巨大的经济损失，全球收获前和收获后的产量损失分别高达 23% 和 20%。尽管合成杀菌剂是目前控制植物病原真菌的主要策略，但其带来的健康风险、环境残留、抗药性菌株的出现以及食品安全问题，促使研究人员急需寻找更可持续的替代方案。精油（EOs）作为植物源挥发性化合物，因其广泛的抗真菌活性和环境友好特性而备受关注。鉴于此，研究人员开展了一项研究，旨在提取并表征丁香罗勒（Ocimum gratissimum L.）的精油，评估其对果树生产中三种重要病原真菌（古氏镰刀菌、灰葡萄孢菌和香蕉炭疽菌）的抑菌潜力，并通过分子对接技术探讨其作用机制。该研究成果发表于《Brazilian Journal of Microbiology》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，利用水蒸气蒸馏法从丁香罗勒的叶片和花中提取精油，并通过气相色谱 - 质谱联用（GC-MS）和气相色谱 - 火焰离子化检测（GC-FID）技术对精油成分进行定性和定量分析；其次，采用菌丝生长速率法进行体外抑菌实验，测定最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MFC），并通过菌落转移法区分杀菌与抑菌作用；再次，针对香蕉炭疽菌进行了分生孢子萌发抑制实验及香蕉果实体内防效实验；最后，选取真菌麦角固醇生物合成途径中的关键酶 CYP51（羊毛甾醇 14α-去甲基化酶）作为靶点，利用 AutoDock Vina 软件进行分子对接模拟，分析精油主要成分与靶酶的结合模式及亲和力。实验所用真菌菌株来源于巴西维索萨联邦大学植物病理学系，分别分离自草莓、菠萝和香蕉。
研究结果部分主要分为以下几个发现：
关于丁香罗勒精油的植物化学组成，色谱分析显示叶片和花朵的精油化学成分相似，主要由单萜和倍半萜组成，其中丁香酚含量超过 80%，是绝对优势成分。
在体外抗真菌实验中，精油和丁香酚对三种测试真菌均表现出剂量依赖性的抑制作用。对于古氏镰刀菌和香蕉炭疽菌，精油表现出杀菌活性，其最小杀菌浓度分别为 0.50 µL mL⁻¹和 0.80 µL mL⁻¹，且效果优于或等同于部分商业杀菌剂；而对于灰葡萄孢菌，两者仅表现为抑菌活性，未能完全抑制菌丝生长。值得注意的是，精油对香蕉炭疽菌的抑制效果优于纯丁香酚，暗示了精油中其他成分的协同作用。
在分生孢子萌发抑制研究中，低浓度的精油（0.20 µL mL⁻¹起）即可抑制超过 95% 的香蕉炭疽菌分生孢子萌发，表明其能有效阻断病原菌的侵染循环。
在香蕉果实体内实验中，精油处理显著降低了炭疽病的严重指数，且在高浓度下效果优于商业杀菌剂 Tecto®，证实了其在采后保鲜中的应用潜力。
分子对接研究结果显示，精油中的四种主要成分均能与 CYP51 酶活性位点结合。其中，大根香叶烯 D 和 (E)-石竹烯表现出最强的结合亲和力（结合能分别为 − 7.6 和 − 7.3 kcal/mol），主要通过疏水相互作用、烷基及π-烷基相互作用稳定结合，表明它们可能是导致抗真菌活性的关键非唑类抑制剂候选物。
讨论与结论部分总结指出，丁香罗勒精油作为一种富含丁香酚的天然产物，对多种果树病原真菌具有显著的防治效果，特别是在采后病害控制方面展现出巨大潜力。分子对接结果从理论层面揭示了其作用机制可能涉及对真菌 CYP51 酶的抑制，从而干扰麦角固醇的合成。大根香叶烯 D 和 (E)-石竹烯因其优异的结合作用被确定为最具潜力的抗真菌成分。综上所述，丁香罗勒精油作为一种可生物降解、低残留的生物农药，有望成为传统合成杀菌剂的环保替代品，应用于可持续农业病害管理中。
