基于SLS穩定的、含有顛茄（Datura stramonium）提取物的納米懸浮液具有增強的膠體穩定性，能夠顯著提升其對鏈格孢菌（Alternaria alternata）的抑菌效果
《Food Bioscience》：SLS-stabilized
Datura stramonium extract-based nanosuspension with enhanced colloidal stability potentiates the antifungal activity against
Alternaria alternata
編輯推薦：
利用植物源抗真菌劑開發穩定的納米懸浮劑來應對Alternaria alternata的耐藥性和毒素問題。篩選出Datura stramonium乙醇提取物具有最佳抗真菌活性（44%抑制率），通過SLS輔助自納米沉淀法構建納米懸浮劑DNS3，其粒徑166.83 nm，zeta電位-31.63 mV，在1.60 mg mL?1時抑制率81.77%，且具有長期穩定性（六個月）和協同效應（FICI 0.45）。
Vinita Tiwari | Priya Verma | Navinit Kumar | Ashutosh Tripathi | Aradhana Mishra
微生物技術部，CSIR-國家植物研究所（CSIR-NBRI），Rana Pratap Marg，勒克瑙 226001，印度
摘要
開發穩定且高效的膠體遞送系統對于將植物來源的抗真菌劑應用于實際農業至關重要。Alternaria alternata是一種主要作物的壞死性病原體，由于產生毒素和對傳統殺菌劑抗性的增加，其管理一直是個挑戰。通過將粗提的植物化學物質以固態形式遞送，并利用表面活性劑進行穩定處理，可以克服傳統植物提取物溶解度低和不穩定的問題。在本研究中，篩選了五種生態上豐富的雜草——Lantana camara、Amaranthus viridis、Ageratum conyzoides、Achyranthes aspera和Datura stramonium，以評估它們對A. alternata的抗真菌活性。所有提取物都表現出劑量依賴性的抑制作用，最大抑制率在20 mg/mL時為17–24%，Datura stramonium除外。Datura stramonium的抗真菌效果顯著更強，達到了44%的抑制率，因此被選為納米制劑研究的對象。采用納米沉淀-超聲法，使用Tween 80、鼠李糖脂和月桂基硫酸鈉（SLS）作為穩定劑，制備了Datura提取物的納米懸浮液。SLS穩定的納米懸浮液（DNS 3）具有最佳的膠體性質（粒徑166.83 nm，PDI值0.18，Zeta電位-31.63 mV），并顯著增強了抗真菌活性（1.60 mg/mL時抑制率為81.77 ± 1.31%；最小抑菌濃度MIC為0.4 mg/mL；協同FICI值為0.45），同時抗氧化活性也有所提高（IC50 = 42 μg/mL）。GC–MS分析顯示關鍵生物活性成分得到富集，包括新植二烯、皮塞坦醇和脫氫Costus內酯，而FTIR證實了植物成分與SLS之間的強烈相互作用。顯微鏡觀察發現菌絲受到嚴重損傷，包括細胞質聚集和破裂。該納米懸浮液具有溫度獨立的保質期穩定性，在長達六個月內仍保持顯著的抗真菌活性。總體而言，SLS穩定的Datura納米懸浮液為作物保護提供了一種有前景的環保型抗真菌策略。
引言
真菌性植物病原體對全球農業構成了持續性的挑戰，不僅直接損害作物，還通過產生有毒的次級代謝物影響人類和環境的健康。其中，Alternaria屬物種因其適應性強而特別臭名昭著，它們可以是腐生菌或內生菌，也可以成為侵襲多種經濟重要作物的致病菌，包括蘋果、番茄、土豆、柑橘和煙草。Alternaria alternata是一種全球分布的壞死性真菌，可導致100多種植物物種出現葉斑病、枯萎病和其他疾病，并且還與人類呼吸系統疾病有關[1]、[2]。值得注意的是，A. alternata引起的多循環感染可能導致番茄產量損失高達78%，土豆作物損失高達40%[3]。A. alternata的毒力與其一系列選擇性宿主毒素、降解細胞壁的酶以及活性氧密切相關，這些因素促進了宿主的快速壞死[2]、[4]。
A. alternata感染的管理主要依賴于合成殺菌劑，尤其是甾醇去甲基化抑制劑（DMIs），如丙環唑和戊唑醇，這些殺菌劑在亞微克濃度下就能表現出強烈的抑制作用[5]、[6]。其他DMIs，如己唑醇、特布康唑及其與三氟吡氧乙酸酯的組合也顯示出類似的效果[7]。組合應用，如丙環唑與阿唑肟（一種苯并噻唑類殺菌劑）在田間表現出優異的效果，EC50值低至0.0038 μg/mL[8]。然而，長期使用化學殺菌劑引發了環境、生態和毒理學問題，包括殘留物積累、抗性產生和非目標效應，這凸顯了尋找更可持續替代品的迫切需求[9]。
最近，人們開始關注未被充分利用或具有入侵性的雜草物種作為抗真菌植物化學物質的潛在來源。如
Lantana camara、
Amaranthus viridis、
Ageratum conyzoides、
Achyranthes aspera和
Datura stramonium等植物富含多種生物活性代謝物，包括生物堿、黃酮類、萜類和皂苷，這些成分都具有良好的抗菌特性[10]、[11]、[12]、[13]、[14]、[15]、[16]、[17]。這些物種不僅具有豐富的化學分類多樣性（例如
Datura中的托品烷生物堿、A. viridis中的β-花青素和β-黃質、L. camara中的lantadenes、A. conyzoides中的precocene以及Achyranthes中的蛻皮甾醇），還為探索環保型植物化學基殺菌劑提供了獨特的機會。盡管植物提取物具有廣譜生物活性，但它們通常水溶性差、生物利用度低且在田間條件下不穩定，這大大限制了其在農業中的實際應用[18]。
納米技術為這些限制提供了革命性的解決方案。納米懸浮液被定義為用表面活性劑穩定的亞微米級膠體分散體，是一種有效的遞送平臺，可以提高生物活性植物化學物質的溶解度、穩定性和靶點利用率[19]。這些基于植物的納米載體不僅保持了原始植物化合物的生物活性，還通過更好的分散性、可控釋放和減少的環境損失提高了其抗真菌效果。此外，采用植物提取物作為天然封端劑和還原劑的綠色合成方法進一步符合生物相容性和可持續性的原則[20]。
在這項研究中，首先評估了五種具有植物活性的雜草L. camara、A. viridis、A. conyzoides、A. aspera和D. stramonium的乙醇提取物對A. alternata的抗真菌潛力。其中，D. stramonium表現出最強的抗真菌活性，被選為納米懸浮液的開發對象。研究旨在通過使用不同的穩定劑制備高載量的納米懸浮液，以提高D. stramonium植物成分的溶解度、穩定性和抗真菌效果。進一步通過多模式表征將納米級結構與增強的真菌抑制作用聯系起來，從而建立了一種可重復的、不含金屬的化學殺菌劑和綠色金屬納米顆粒的替代方案。
材料與試劑
月桂基硫酸鈉（SLS）、聚山梨酯80（Tween 80?）、2,2-二苯基-1-吡啶基肼（DPPH）、乙醇、乳酚棉藍、馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）和馬鈴薯葡萄糖肉湯（PDB）均購自印度孟買的HiMedia Laboratories。鼠李糖脂和代森錳鋅購自Sigma-Aldrich。所有其他試劑均為分析級，并用雙蒸水配制。
A. alternata病原體來自實驗室庫，并在PDA培養基上維持。
基于對A. alternata的抗真菌效果選擇植物材料
由于乙醇的半極性、環保特性以及對親水性和疏水性植物成分的廣泛溶解能力，使用乙醇作為溶劑制備了生態上常見的雜草D. stramonium、L. camara、A. aspera、A. conyzoides和A. viridis的葉片提取物。乙醇還具有低粘度和高效的質量傳遞特性，從而提高了提取效率，其GRAS（Generally Recognized As Safe）狀態確保了其在農業和制藥領域的安全性。
結論
本研究基于Datura stramonium開發了一種新的抗真菌納米懸浮液平臺，解決了植物化學治療劑穩定性和效果方面的關鍵問題。通過系統篩選，D. stramonium在五種雜草中表現出最高的生物活性，隨后通過SLS輔助的納米沉淀法制備的納米制劑形成了一個穩定的膠體系統，具有優異的抗真菌、抗氧化和穩定性。該制劑不僅
作者貢獻聲明
Navinit Kumar：撰寫——審閱與編輯。Priya Verma：撰寫——審閱與編輯、數據分析。Vinita Tiwari：撰寫——初稿、軟件使用、方法學設計、數據管理、概念構建。Aradhana Mishra：撰寫——審閱與編輯、驗證、監督、資源獲取、數據分析、概念構建。Ashutosh Tripathi：撰寫——審閱與編輯
致謝
作者感謝印度勒克瑙的CSIR-國家植物研究所主任提供進行這項研究所需的設施。VT感謝科學技術部頒發的INSPIRE-SRF獎學金。PV感謝科學與工業研究委員會及大學資助委員會（CSIR-UGC）頒發的高級研究獎學金（SRF），NK感謝CSIR-UGC提供的SRF資助。
