柑橘精油对冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）的杀蚊活性及酶抑制作用：体内实验与计算机模拟研究

《Neotropical Entomology》：Mosquitocidal Activity and Enzyme Inhibition of Citrus sinensis Essential Oil Against Anopheles gambiae: In Vivo and In Silico Insights

柑橘籽油及其活性成分（如柠檬烯、左旋薄荷酮）对冈比亚按蚊具有显著杀虫活性，并抑制乙酰胆碱酯酶（AChE）和谷胱甘肽S-转移酶（GST），同时诱导氧化应激相关酶活性升高。分子模拟显示特定成分与目标酶结合更稳定。研究为开发环保植物杀虫剂提供新依据。

　　

摘要

Anopheles gambiae（Giles, 1902）对合成杀虫剂日益增强的抗药性给疟疾控制带来了重大挑战，这促使人们开始关注植物性替代品。本研究通过体内生物测定和计算机模拟分析，评估了Citrus sinensis（L.）Osbeck, 1765精油（CiSEO）及其主要成分的杀蚊效果和酶抑制潜力。杀幼虫和杀成虫活性按照世界卫生组织（WHO）的协议进行了评估，生化实验测定了乙酰胆碱酯酶（AChE）和谷胱甘肽S-转移酶（GST）的抑制作用，以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性。分子对接和分子动力学（MD）模拟研究了这些成分与A. gambiae的AChE和GST之间的相互作用。结果表明，CiSEO对幼虫（LC₅₀ = 45.68 μg/mL）和成虫（LC₅₀ = 10.06 μg/mL）具有很强的毒性。其中，柠檬烯（LC₅₀ = 17.31 μg/mL）和L-香叶酮（LC₅₀ = 6.53 μg/mL）是最有效的成分。CiSEO及其部分化合物显著抑制了AChE和GST的活性，而柠檬烯、香叶醇、L-香叶酮和芳樟醇则提高了SOD和CAT的活性，表明它们可能诱导了氧化应激。分子对接分析显示，L-香叶酮、香茅醛、萘-1,2,3,5,6,8a-六氢-4,7-二甲基-1-甲基乙基（NHDME）、1-甲基-4-(乙基-乙烯基-反-2-环己烯-1-醇（MEET）和3-蒎烯是强效的AChE抑制剂；NHDME、香叶醇、3-蒎烯、MEET和柠檬烯则是强效的GST抑制剂。分子动力学模拟结果显示，MEET形成的AChE复合物最为稳定，这得到了低均方根偏差（RMSD）、均方根波动（RMSF）和回转半径（Rg）值的支持，同时也表现出最高的氢键（H-Bond）稳定性。这些结果表明，CiSEO及其生物活性成分具有显著的杀蚊效果，并能靶向A. gambiae中的关键解毒酶和神经酶。鉴于其高效性和潜在的环境安全性，这些成分有望成为环保的疟疾媒介控制替代品。

Anopheles gambiae（Giles, 1902）对合成杀虫剂抗药性的增加给疟疾控制带来了严重挑战，因此人们开始探索植物性替代品。本研究通过体内生物测定和计算机模拟分析，评估了Citrus sinensis（L.）Osbeck, 1765精油（CiSEO）及其主要成分的杀蚊效果和酶抑制潜力。杀幼虫和杀成虫活性按照世界卫生组织（WHO）的协议进行了评估，生化实验测定了乙酰胆碱酯酶（AChE）和谷胱甘肽S-转移酶（GST）的抑制作用，以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性。分子对接和分子动力学（MD）模拟研究了这些成分与A. gambiae的AChE和GST之间的相互作用。结果显示，CiSEO对幼虫（LC₅₀ = 45.68 μg/mL）和成虫（LC₅₀ = 10.06 μg/mL）具有很强的毒性。其中，柠檬烯（LC₅₀ = 17.31 μg/mL）和L-香叶酮（LC₅₀ = 6.53 μg/mL）是最有效的成分。CiSEO及其部分化合物显著抑制了AChE和GST的活性，而柠檬烯、香叶醇、L-香叶酮和芳樟醇则提高了SOD和CAT的活性，表明它们可能诱导了氧化应激。分子对接分析显示，L-香叶酮、香茅醛、萘-1,2,3,5,6,8a-六氢-4,7-二甲基-1-甲基乙基（NHDME）、1-甲基-4-(乙基-乙烯基-反-2-环己烯-1-醇（MEET）和3-蒎烯是强效的AChE抑制剂；NHDME、香叶醇、3-蒎烯、MEET和柠檬烯则是强效的GST抑制剂。分子动力学模拟结果显示，MEET形成的AChE复合物最为稳定，这得到了低均方根偏差（RMSD）、均方根波动（RMSF）和回转半径（Rg）值的支持，同时也表现出最高的氢键（H-Bond）稳定性。这些结果表明，CiSEO及其生物活性成分具有显著的杀蚊效果，并能靶向A. gambiae中的关键解毒酶和神经酶。鉴于其高效性和潜在的环境安全性，这些成分有望成为环保的疟疾媒介控制替代品。