不同部位提取物的抑菌作用【十种药用植物超声提取物及其抑菌作用研究】

　　摘要：用超声波辅助提取法从１０种药用植物中提取生物活性物质，采用生长速率法进行离体抑菌试验确定其对多种植物病原真菌的抑菌活性，并研究了植物提取物浓度对抑菌效果的影响。结果表明，丁香、肉桂、大黄、木香、黄芩的提取物对番茄立枯丝核病菌、辣椒炭疽菌、西瓜枯萎菌、甜瓜枯萎菌、番茄镰刀菌和黄瓜枯萎菌的菌丝生长均具良好的抑制作用，其中肉桂和丁香的抑菌作用最为明显，菌丝生长抑制率可高达１００％；大黄和黄芩的抑菌效果受提取物浓度影响较大，且在试验范围内提取物浓度越高抑菌效果越好，而丁香、肉桂、木香的抑菌效果受提取物浓度影响不明显。
　　关键词：药用植物；植物病原菌；超声提取；抑菌作用
　　中图分类号：Ｓ４８２．２＋９２ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０11）09－1809-03
　　
　　Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Antibacterial Activity ｏｆ Ｔｅｎ Ultrasound Extracts from Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｐｌａｎｔｓ
　　
　　ＬＩＵ Ｊｉｎｇ－ｙｕ，ＸＵＥ Ｇｕａｎｇ－ｈｏｕ，ＷＡＮＧ Ｘｉｕ－ｌｉｎｇ，ＳＯＮＧ Ｍｉｎｇ－ｈｕｉ，ＷＡＮＧ Ｌｅｉ，ＦＡＮ Ｈａｉ－ｙａｎ
　　（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Tｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１６１， Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Tｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｆｒｏｍ １０ ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｐｌａｎｔｓ were obtained through ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ－ａｓｓｉｓｔｅｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ． Ａｎｄ ｔｈｅｎ their ｉｎｈｉｂｉｔｉｖｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｔｏ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｐａｔｈｏｇｅｎｓ and ｔｈｅ inhibition effect ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ were tested． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｃｌｏｖｅ， ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ ｃａｓｓｉａ， ｒｈｕｂａｒｂ， ａｒｉｓｔｏｌｏｃｈｉａ ｄｅｂｉｌｉｓ， ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ ｈａd notable ｉｎｈｉｂｉｔｉｖｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｔｏ Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ｓｏｌａｎｉ Ｋｕｈｎ， Ｇｌｏｅｏｓｐｏｒｉｕｍ ｐｉｐｅｒａｔｕｍ， Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ．ｓｐ． Ｎｉｖｅｕｍ， Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ Ｓｃｈｌｅｃｈｔｅｎｄ． ｆ．ｓｐ． Ｍｅｌｏｎｉｓ， Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ．ｓｐ． Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｉ ａｎｄ Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｉｕｍ ｆ． ｓｐ． ｃｕｃｕｍｅｒｉｎｕｍ. Tｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｒａｔｅ ｏｆ ｃｌｏｖｅ ａｎｄ ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ ｃａｓｓｉａ’ｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｃould ｒｅａｃｈ ｔｏ １００％． Ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｒａｔｅ would ｂｅ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｓｔｒｏｎｇｌｙ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｓ if ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｓ came ｆｒｏｍ ｒｈｕｂａｒｂ ａｎｄ ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ， ａｎｄ ｔｈｉｓ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ of ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ； ｂｕｔ ｔｈｅｒｅ waｓ ｎｏ ｏｂｖｉｏｕｓ ｅｆｆｅｃｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ source plant was Aｒｉｓｔｏｌｏｃｈｉａ ｄｅｂｉｌｉｓ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｐｌａｎｔｓ； ｐｌａｎｔ ｐａｔｈｏｇｅｎｓ； ultrasound ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ； ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ
　　植物次生代谢产物是植物在长期协同进化过程中，通过次生代谢途径产生的能抵御病虫害侵入、抑制其他物种生长，从而在竞争生长过程中处于相对有利地位的化学物质，而其成分天然，经过长期的衍化，可以进入天然能量代谢系统，毒性低，对环境污染小［１］。据统计，地球上的植物至少有５０万种，其中许多植物具有抑菌或杀菌作用，Ｗｉｌｋｉｎｓ等曾报道有１ ３８９种植物有可能作为杀菌剂的原材料。从２０世纪８０年代开始，国内外陆续展开了有关抑菌杀菌植物的筛选工作［２－7］。 我国植物资源丰富，植物产生的次生代谢产物超过４０万种且具有对环境兼容性好等特点，从中发现活性强的植物源杀菌剂是当今农药研究的一个重要课题，也是现代农药的发展方向之一［8］。
　　在植物源农药中，相对于植物源杀虫剂而言，植物源杀菌剂的研究还比较薄弱，特别是对果蔬真菌的抑制作用研究相对较少。本研究利用超声波辅助提取法从１０种植物中提取活性物质，采用生长速率法进行离体抑菌试验，确定其对多种植物病原真菌的抑菌活性，并研究了植物提取物浓度对其抑菌效果的影响，旨在为今后应用于植物病害的防治提供一定的理论依据。
　　１材料与方法
　　１．１供试材料
　　１０种药用植物均购自沈阳市同仁堂药店，分别为大黄（Ｒｈｅｕｍ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｅ Ｂａｉｌｌ）根茎及根、肉桂（Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ ｃａｓｓｉａ Ｐｒｅｓｌ）干皮及枝皮、山茱萸（Ｍａｃｒｏｃａｒｐｉｕｍ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｅ （Ｓｉｅｂ． Ｅｔ Ｚｕｃｃ． ） Ｎａｋａｉ）成熟果肉、丁香（Ｅｕｇｅｎｉａ ｃａｒｙｏｐｈｙｌｌａｔａ Ｔｈｕｍｂ．）花蕾及果实、白术（Ａｔｒａｃｔｙｌｏｄｅｓ ｍａｃｒｏｃｅｐｈａｌａ Ｋｏｉｄｚ．）根茎、黄芩（Ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ ｂａｉｃａｌｅｎｓｉｓ Ｇｅｏｒｇｉ）根茎、紫菀（Ａｓｔｅｒ ｔａｔａｒｉｃｕｓ Ｌ． ｆ．）根和根茎、白果（Ｇｉｎｋｇｏ ｂｉｌｏｂａ Ｌ．）种子、木香（Ａｕｃｋｌａｎｄｉａ ｌａｐｐａ Ｄｅｃｎｅ．）根、马齿苋（Ｐｏｒｔｕｌａｃａ ｏｌｅｒａｃｅａ Ｌ．）地上部分。
　　供试菌种为番茄立枯丝核病菌（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ｓｏｌａｎｉ Ｋｕｈｎ）、辣椒炭疽菌（Ｇｌｏｅｏｓｐｏｒｉｕｍ ｐｉｐｅｒａｔｕｍ）、西瓜枯萎菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ．ｓｐ． Ｎｉｖｅｕｍ）、甜瓜枯萎菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ．ｓｐ． Mｅｌｏｎｉｓ）、番茄镰刀菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ． ｓｐ． ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｉ）、黄瓜枯萎菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｉｕｍ ｆ．ｓｐ． ｃｕｃｕｍｅｒｉｎｕｍ），由沈阳农业大学免疫室肖淑芹老师、植物病理室刘志恒老师提供。
　　１．２试验方法
　　１．２．１植物提取物的制备取粉碎的植物材料２４ ｇ，按料液比１∶２０（质量体积比）加入到体积分数为８０％的乙醇溶液中，于４００ Ｗ功率下进行超声提取２次，每次超声提取时间为３０ ｍｉｎ，合并滤液并用旋转蒸发仪浓缩，再将浓缩液置于冷冻干燥机中干燥１２ ｈ，制成提取物干粉。
　　用体积分数为５％的乙醇溶液溶解提取物干粉，配制成浓度为０．６ ｇ／ｍＬ的提取物母液，保存备用。
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　　菌落生长直径＝菌落直径平均值－６．０；
　　菌丝生长抑制率＝（对照菌落生长直径－处理菌落生长直径）／对照菌落生长直径×１００％
　　２结果与分析
　　２．１植物提取物对植物病原菌的抑制作用
　　10种药用植物的提取物均对供试植物病原菌的菌丝生长有一定的抑制作用，具体结果见表１。丁香和肉桂的提取物对供试病原菌的抑制效果最好，菌丝生长抑制率可高达１００．０％；其次为木香和大黄提取物，对绝大部分供试病原菌的菌丝生长抑制率在７０％以上，其中木香和大黄的提取物对辣椒炭疽菌的抑制率分别高达９６．４％和８９．０％；黄芩提取物的抑菌效果也较好，对供试病原菌的抑制率均在５０％以上，对辣椒炭疽菌的抑菌率更高达９０．７％；紫菀、白术、白果、山茱萸、马齿苋等５种药用植物的提取物虽对病原菌的菌丝生长有不同程度的抑制，但总体上抑菌活性不强；马齿苋的提取物甚至对黄瓜枯萎病菌产生小幅度的促进生长作用。同时，对于同属于镰刀属的甜瓜枯萎菌、番茄镰刀菌、西瓜枯萎菌和黄瓜枯萎菌４种真菌，各提取物的抑菌活性也略有差异。
　　２．２植物提取物浓度对抑菌效果的影响
　　取抑菌效果较好的丁香、肉桂、大黄、木香、黄芩等５种药用植物提取物的干粉，分别配成浓度为０．２、０．４、０．６ ｇ／ｍＬ的提取物母液，并以１∶９的体积比倒入ＰＤＡ培养基中进行抑菌试验，试验结果（表２）表明，丁香、肉桂的提取物在试验最低浓度为０．０２ ｇ／ｍＬ时，对供试病原菌的菌丝生长抑制率仍可高达１００．０％；大黄、木香、黄芩则由于提取物的浓度不同对供试病原菌的抑制效果不同。用ＳＰＳＳ软件分别分析大黄、木香、黄芩３种植物提取物在不同浓度时对供试病原菌菌丝生长的抑制作用，发现不同浓度的大黄、黄芩提取物对供试菌的抑制作用有显著差异，即抑菌率受提取物浓度影响较大，且在试验浓度范围内提取物浓度越大抑菌效果越好；而不同浓度的木香提取物对供试菌的抑制作用在试验浓度范围内受浓度的影响不大。
　　３结论
　　植物源杀菌剂具有与自然环境相容、低残留、对生态环境污染小、对害虫的天敌危害较小、使病原菌不易产生抗药性和取材方便、价格便宜等特点，在生产上可替代化学杀菌剂使用或与化学杀菌剂混合或轮换使用，克服化学杀菌剂易引起的抗药性和残留问题，增加农产品的市场准入率，减少化学农药对生态环境和人体健康构成的威胁，为无公害农业生产中病害防治和农产品的安全生产提供保障，作为新一代生态友好型杀菌剂具有广阔的应用前景。
　　我国有丰富的植物及中药资源，是植物源杀菌剂的理想来源。本研究中１０种药用植物提取物均具有一定的抑菌作用，其中丁香、肉桂、大黄、木香、黄芩的提取物对番茄立枯丝核病菌、辣椒炭疽菌、西瓜枯萎菌、甜瓜枯萎菌、番茄镰刀菌和黄瓜枯萎菌的菌丝生长均具良好的抑制效果。肉桂和丁香的提取物对供试６种病原菌的菌丝生长抑制率均可达１００．０％；大黄和黄芩提取物的抑菌效果受提取物浓度影响较大，且在试验范围内提取物浓度越高抑菌效果越好，而丁香、肉桂、木香的抑菌效果受提取物浓度影响不明显。同时，我们也发现不同的植物提取物对不同病原菌的菌丝生长抑制效果各不相同，即使对于同属于镰刀属的４种真菌，各提取物的抑菌活性也不尽相同。本研究仅针对植物提取物对几种蔬果病原真菌的抑菌活性进行了初步探索，后续的试验应在活性追踪指导下对抑菌活性成分的高效提取分离、结构阐明及构效关系等方面进行深入研究。
　　参考文献：
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