十種藥用植物超聲提取物及其抑菌作用研究

摘要：用超聲波輔助提取法從１０種藥用植物中提取生物活性物質(zhì)，采用生長速率法進(jìn)行離體抑菌試驗(yàn)確定其對(duì)多種植物病原真菌的抑菌活性，并研究了植物提取物濃度對(duì)抑菌效果的影響。結(jié)果表明，丁香、肉桂、大黃、木香、黃芩的提取物對(duì)番茄立枯絲核病菌、辣椒炭疽菌、西瓜枯萎菌、甜瓜枯萎菌、番茄鐮刀菌和黃瓜枯萎菌的菌絲生長均具良好的抑制作用，其中肉桂和丁香的抑菌作用最為明顯，菌絲生長抑制率可高達(dá)１００％；大黃和黃芩的抑菌效果受提取物濃度影響較大，且在試驗(yàn)范圍內(nèi)提取物濃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濃度影響不明顯。

關(guān)鍵詞：藥用植物；植物病原菌；超聲提取；抑菌作用

中圖分類號(hào)：Ｓ４８２．２＋９２ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：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

植物次生代謝產(chǎn)物是植物在長期協(xié)同進(jìn)化過程中，通過次生代謝途徑產(chǎn)生的能抵御病蟲害侵入、抑制其他物種生長，從而在競爭生長過程中處于相對(duì)有利地位的化學(xué)物質(zhì)，而其成分天然，經(jīng)過長期的衍化，可以進(jìn)入天然能量代謝系統(tǒng)，毒性低，對(duì)環(huán)境污染小［１］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球上的植物至少有５０萬種，其中許多植物具有抑菌或殺菌作用，Ｗｉｌｋｉｎｓ等曾報(bào)道有１ ３８９種植物有可能作為殺菌劑的原材料。從２０世紀(jì)８０年代開始，國內(nèi)外陸續(xù)展開了有關(guān)抑菌殺菌植物的篩選工作［２－7］。 我國植物資源豐富，植物產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物超過４０萬種且具有對(duì)環(huán)境兼容性好等特點(diǎn)，從中發(fā)現(xiàn)活性強(qiáng)的植物源殺菌劑是當(dāng)今農(nóng)藥研究的一個(gè)重要課題，也是現(xiàn)代農(nóng)藥的發(fā)展方向之一［8］。

在植物源農(nóng)藥中，相對(duì)于植物源殺蟲劑而言，植物源殺菌劑的研究還比較薄弱，特別是對(duì)果蔬真菌的抑制作用研究相對(duì)較少。本研究利用超聲波輔助提取法從１０種植物中提取活性物質(zhì)，采用生長速率法進(jìn)行離體抑菌試驗(yàn)，確定其對(duì)多種植物病原真菌的抑菌活性，并研究了植物提取物濃度對(duì)其抑菌效果的影響，旨在為今后應(yīng)用于植物病害的防治提供一定的理論依據(jù)。

１材料與方法

１．１供試材料

１０種藥用植物均購自沈陽市同仁堂藥店，分別為大黃（Ｒｈｅｕｍ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｅ Ｂａｉｌｌ）根莖及根、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．）花蕾及果實(shí)、白術(shù)（Ａｔｒａｃｔｙｌｏｄｅｓ ｍａｃｒｏｃｅｐｈａｌａ Ｋｏｉｄｚ．）根莖、黃芩（Ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ ｂａｉｃａｌｅｎｓｉｓ Ｇｅｏｒｇｉ）根莖、紫菀（Ａｓｔｅｒ ｔａｔａｒｉｃｕｓ Ｌ． ｆ．）根和根莖、白果（Ｇｉｎｋｇｏ ｂｉｌｏｂａ Ｌ．）種子、木香（Ａｕｃｋｌａｎｄｉａ ｌａｐｐａ Ｄｅｃｎｅ．）根、馬齒莧（Ｐｏｒｔｕｌａｃａ ｏｌｅｒａｃｅａ Ｌ．）地上部分。

供試菌種為番茄立枯絲核病菌（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）、番茄鐮刀菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ． ｓｐ． ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｉ）、黃瓜枯萎菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｉｕｍ ｆ．ｓｐ． ｃｕｃｕｍｅｒｉｎｕｍ），由沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)免疫室肖淑芹老師、植物病理室劉志恒老師提供。

１．２試驗(yàn)方法

１．２．１植物提取物的制備取粉碎的植物材料２４ ｇ，按料液比１∶２０（質(zhì)量體積比）加入到體積分?jǐn)?shù)為８０％的乙醇溶液中，于４００ Ｗ功率下進(jìn)行超聲提取２次，每次超聲提取時(shí)間為３０ ｍｉｎ，合并濾液并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，再將濃縮液置于冷凍干燥機(jī)中干燥１２ ｈ，制成提取物干粉。

用體積分?jǐn)?shù)為５％的乙醇溶液溶解提取物干粉，配制成濃度為０．６ ｇ／ｍＬ的提取物母液，保存?zhèn)溆谩?/p>

１．２．２抑菌試驗(yàn)在無菌條件下，用移液管量取相應(yīng)的母液移入裝有ＰＤＡ的三角瓶中，配成藥液濃度為０．０６ ｇ／ｍＬ，乙醇體積分?jǐn)?shù)為０．５％的ＰＤＡ帶藥培養(yǎng)基，對(duì)照組培養(yǎng)基中加入體積分?jǐn)?shù)為０．５％的乙醇，趁熱搖勻、制成平板。接種生長一致的供試菌菌餅（?準(zhǔn)＝６．０ ｍｍ），使菌餅帶菌絲的一面貼在培養(yǎng)基表面，２８ ℃下培養(yǎng)，培養(yǎng)２～５ ｄ后，用十字交叉法測量菌落直徑。每處理３次重復(fù)。

菌落生長直徑＝菌落直徑平均值－６．０；

菌絲生長抑制率＝（對(duì)照菌落生長直徑－處理菌落生長直徑）／對(duì)照菌落生長直徑×１００％

２結(jié)果與分析

２．１植物提取物對(duì)植物病原菌的抑制作用

10種藥用植物的提取物均對(duì)供試植物病原菌的菌絲生長有一定的抑制作用，具體結(jié)果見表１。丁香和肉桂的提取物對(duì)供試病原菌的抑制效果最好，菌絲生長抑制率可高達(dá)１００．０％；其次為木香和大黃提取物，對(duì)絕大部分供試病原菌的菌絲生長抑制率在７０％以上，其中木香和大黃的提取物對(duì)辣椒炭疽菌的抑制率分別高達(dá)９６．４％和８９．０％；黃芩提取物的抑菌效果也較好，對(duì)供試病原菌的抑制率均在５０％以上，對(duì)辣椒炭疽菌的抑菌率更高達(dá)９０．７％；紫菀、白術(shù)、白果、山茱萸、馬齒莧等５種藥用植物的提取物雖對(duì)病原菌的菌絲生長有不同程度的抑制，但總體上抑菌活性不強(qiáng)；馬齒莧的提取物甚至對(duì)黃瓜枯萎病菌產(chǎn)生小幅度的促進(jìn)生長作用。同時(shí)，對(duì)于同屬于鐮刀屬的甜瓜枯萎菌、番茄鐮刀菌、西瓜枯萎菌和黃瓜枯萎菌４種真菌，各提取物的抑菌活性也略有差異。

２．２植物提取物濃度對(duì)抑菌效果的影響

取抑菌效果較好的丁香、肉桂、大黃、木香、黃芩等５種藥用植物提取物的干粉，分別配成濃度為０．２、０．４、０．６ ｇ／ｍＬ的提取物母液，并以１∶９的體積比倒入ＰＤＡ培養(yǎng)基中進(jìn)行抑菌試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果（表２）表明，丁香、肉桂的提取物在試驗(yàn)最低濃度為０．０２ ｇ／ｍＬ時(shí)，對(duì)供試病原菌的菌絲生長抑制率仍可高達(dá)１００．０％；大黃、木香、黃芩則由于提取物的濃度不同對(duì)供試病原菌的抑制效果不同。用ＳＰＳＳ軟件分別分析大黃、木香、黃芩３種植物提取物在不同濃度時(shí)對(duì)供試病原菌菌絲生長的抑制作用，發(fā)現(xiàn)不同濃度的大黃、黃芩提取物對(duì)供試菌的抑制作用有顯著差異，即抑菌率受提取物濃度影響較大，且在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)提取物濃度越大抑菌效果越好；而不同濃度的木香提取物對(duì)供試菌的抑制作用在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)受濃度的影響不大。

３結(jié)論

植物源殺菌劑具有與自然環(huán)境相容、低殘留、對(duì)生態(tài)環(huán)境污染小、對(duì)害蟲的天敵危害較小、使病原菌不易產(chǎn)生抗藥性和取材方便、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，在生產(chǎn)上可替代化學(xué)殺菌劑使用或與化學(xué)殺菌劑混合或輪換使用，克服化學(xué)殺菌劑易引起的抗藥性和殘留問題，增加農(nóng)產(chǎn)品的市場準(zhǔn)入率，減少化學(xué)農(nóng)藥對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成的威脅，為無公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中病害防治和農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)提供保障，作為新一代生態(tài)友好型殺菌劑具有廣闊的應(yīng)用前景。

我國有豐富的植物及中藥資源，是植物源殺菌劑的理想來源。本研究中１０種藥用植物提取物均具有一定的抑菌作用，其中丁香、肉桂、大黃、木香、黃芩的提取物對(duì)番茄立枯絲核病菌、辣椒炭疽菌、西瓜枯萎菌、甜瓜枯萎菌、番茄鐮刀菌和黃瓜枯萎菌的菌絲生長均具良好的抑制效果。肉桂和丁香的提取物對(duì)供試６種病原菌的菌絲生長抑制率均可達(dá)１００．０％；大黃和黃芩提取物的抑菌效果受提取物濃度影響較大，且在試驗(yàn)范圍內(nèi)提取物濃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濃度影響不明顯。同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)不同的植物提取物對(duì)不同病原菌的菌絲生長抑制效果各不相同，即使對(duì)于同屬于鐮刀屬的４種真菌，各提取物的抑菌活性也不盡相同。本研究僅針對(duì)植物提取物對(duì)幾種蔬果病原真菌的抑菌活性進(jìn)行了初步探索，后續(xù)的試驗(yàn)應(yīng)在活性追蹤指導(dǎo)下對(duì)抑菌活性成分的高效提取分離、結(jié)構(gòu)闡明及構(gòu)效關(guān)系等方面進(jìn)行深入研究。

參考文獻(xiàn)：

［１］ ＪＡＮＡＳ Ｋ Ｍ， ＣＶＩＫＲＯＶＡ Ｍ， ＰＡＬＡＧＩＥＷＩＣＺ Ａ， ｅｔ ａｌ． Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅ ｅｌｅｖａｔｅｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄｓ ｉｎ ｓｏｙｂｅａｎ ｒｏｏｔｓ ａｔ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ［Ｊ］． Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００２，１６３：３６９－３７３．

［２］ 張一賓，張懌． 世界農(nóng)藥新進(jìn)展［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，２００７．

［３］ 喬康，姬小雪． 植物源殺菌劑研究進(jìn)展［Ｊ］． 農(nóng)藥研究與應(yīng)用，２００９，１３（４）：１５－１９．

［４］ 黃奔立，朱華，顧艷，等． 藥用植物對(duì)５種蔬菜病菌的抑制作用［Ｊ］． 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)，２００６，２７（３）：８４－８６．

［５］ 姬志勤，劉偉． 農(nóng)藥活性天然產(chǎn)物及其分離技術(shù)［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，２０１０．

［６］ 趙成愛，孫輝，王呈玉，等． ６種中草藥水提物對(duì)黃瓜黑星病菌抑制活性的室內(nèi)篩選［Ｊ］． 農(nóng)藥，２０１０，４９（６）：４５３－４５５．

［7］ 彭萍，肖玉華，王曉慶，等． 茶園綠色高效無害化防治技術(shù)［Ｊ］． 南方農(nóng)業(yè)，２０１０（3）：32－34．

［8］ 張繼紅，陶能國，李俊麗，等． 辣椒素的提取及抑菌活性研究［Ｊ］． 廣西植物，２０１０，３０（１）：１３７－１４０．