麝香草酚對13種植物病原微生物的抑制作用

程翠利 韓康 盧向陽 方俊 田云 蔣紅梅

摘要 [目的]探討石香薷主要成分麝香草酚對植物病原菌的影響。[方法]采用管碟法研究麝香草酚對13種致病微生物的抑制作用。[結果]麝香草酚對13種受試菌均有不同程度的抑制作用，其中對水稻惡苗病菌、黃瓜枯萎病菌、黃瓜炭疽病菌、油菜菌核病菌4種植物病害真菌的抑制效果極顯著，抑菌效果與麝香草酚濃度呈正相關，對這4種真菌的最低抑菌濃度（MIC）分別為0.125、0.063、0.063、0.250 mg/mL，最低殺菌濃度（MBC）分別為0.125、0.125、0.063、3.000 mg/mL。[結論]試驗結果可為麝香草酚的進一步研究提供理論依據。

關鍵詞 麝香草酚；病原微生物；最低抑菌濃度（MIC）；最低殺菌濃度（MBC）

Inhibitory Activity of Thymol on 13 Kinds of Plant Pathogenic Microorganism

CHENG Cui-li1，HAN Kang1，LU Xiang-yang2，JIANG Hong-mei1* et al （1.College of Science，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128；2.College of Bioscience and Biotechnology，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128）

Abstract [Objective] The aim was to explore effects of thymol on the plant pathogenic microorganism.[Method] We studied the inhibitory activity of thymol on 13 kinds of pathogenic microorganism by cup-plate method.[Result] The thymol could effectively inhibit the growth of tested kinds of bacteria，and could inhibit significantly four kinds of plant disease fungus，which were Fusarium moniliforme Sheldon，Fusarium oxysporum Schlecht，Colletorichum orbiculare and Sclerotinia sclerotiorum.The bacteriostatic effect was positive correlation to the concentration of thymol.The minimum inhibitory concentration（MIC） of thymol on four kinds of plant disease fungus were 0.125，0.063，0.063 and 0.250 mg/mL，and the minimum bactericidal concentration （MBC） were 0.125，0.125，0.063 and 3.000 mg/mL，respectively.[Conclusion] The results provide reference for further research on thymol.

Key words Thymol；Pathogenic microorganisms；MIC；MBC

石香薷（Mosla chinensis Maxim）別名細葉香薷，是唇型科的一年生草本植物[1]，在長江以南地域有著非常廣泛的分布，是我國藥典收載的正品香薷之一，《本草綱目》《名醫別錄》《植物名實圖考》《本草品匯精要》均有記載。全草入藥，性溫，味辛涼，是發汗解表、和中利濕的去暑良藥。該草藥主治中暑發燒、傷風惡寒、急性腸胃炎、跌打腫痛、牙齦腫痛、下肢水腫、顏面浮腫、皮膚濕疹、瘙癢、多發性疥腫、毒蛇咬傷等[2-3]。石香薷主要成分百里香酚與麝香草酚對食品污染微生物、人畜感染菌表現出廣譜的抗菌能力，但麝香草酚對植物病原菌的影響研究較少。鑒于此，筆者研究了石香薷主要成分麝香草酚對13種植物病原微生物的抑菌作用，旨在為麝香草酚的進一步研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌。

真菌類：水稻惡苗病菌（Fusarium moniliforme）、棉花枯萎病菌（Fusarium oxysporum）、黃瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum）、辣椒炭疽病菌（Colletorichum corda）、黃瓜炭疽病菌（Colletorichum orbiculare）、煙草炭疽病菌（Colletotrichun gloeosporioides）、油菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）、水稻紋枯病菌（Rhizoctonia solani）、辣椒疫病菌（Phytophthora）、小麥赤霉菌（Fusarium graminearum Schw.）；稻瘟病菌（Piricularia oryzae）和紅菇根霉菌（Fusarium oxysporum）；細菌類：青枯病菌（Pseudomonas solanacearum）；上述分別用代碼A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M表示。其他細菌類也被嘗試用于抑菌試驗：蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus）、志賀氏菌（Shigella）、溶血鏈球菌（Streptococcus hemolyticus）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大腸桿菌（Echerichia coli）和沙門氏菌（Salmonella）。微生物菌株均由湖南農業大學生化與發酵工程實驗室提供。

1.1.2 培養基。牛肉膏蛋白胨培養基和馬鈴薯培養基。

1.2 方法 采用管碟法，在30 ℃下持續培養48 h后再觀察。抑菌圈（D）的評判標準：D≤8 mm為不敏感型；8 mm19 mm為高度敏感型。最低殺菌濃度（MBC）采用試管倍比稀釋法，最低抑菌濃度（MIC）采用平皿倍比稀釋法。

2 結果與分析

2.1 麝香草酚的抑菌效果

由表1可知，麝香草酚在10 mg/mL 時對13種菌的抑制效果非常明顯，特別是水稻惡苗病菌（A）、黃瓜枯萎病菌（C）、黃瓜炭疽病菌（E）、油菜菌核病菌（G）對麝香草酚的敏感性極強，為超高度敏感菌，空白對照50%乙醇溶液對除小麥赤霉病菌（抑制圈直徑為18 mm）以外的其他植物病原菌的抑制圈直徑為8 mm，即溶劑乙醇并未對麝香草酚的抑菌作用產生明顯干擾。

2.2 麝香草酚濃度對受試菌抑制作用的影響

選擇高敏的真菌類水稻惡苗病菌、黃瓜枯萎病菌、油菜菌核病菌和細菌類青枯病菌（M）作為麝香草酚50%乙醇溶液的復篩菌，空白對照為50%乙醇溶液。

2.3 麝香草酚的最低殺菌濃度

測定不同濃度的麝香草酚50%乙醇溶液的抑菌能力，確定4種致病菌的最低殺菌濃度，以50%乙醇溶液作為對照空白。

由表3可知，黃瓜枯萎病菌、油菜菌核病菌的最低殺菌濃度最小；青枯病菌的最低殺菌濃度最大，對麝香草酚的敏感程度低于其他菌，與粗篩的結果相符。水稻惡苗病菌、黃瓜枯萎病菌的最低殺菌濃度與最低抑菌濃度相同，受試的13株菌種中，青枯病菌屬于細菌，麝香草酚對青枯病菌的最低殺菌濃度和最低抑菌濃度均高于其他供試真菌。此外，蠟樣芽孢桿菌、志賀氏菌、溶血鏈球菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌等細菌對麝香草酚未表現出敏感性特征。

3 結論與討論

植物來源的天然抗菌活性成分使用歷史遠超過合成抗菌劑，麝香草酚是唇形科石香薷、百里香等藥用植物的主要成分[4-5]，屬于萜類化合物。研究表明，麝香草酚具備廣譜的抗菌能力，對多種食品常見污染微生物如金黃色葡萄球菌、傷寒桿菌、綠膿桿菌、變形桿菌、黑曲霉、黃曲霉等具有很好抑制作用[6-8]。此外，麝香草酚對臨床上多發的白色念珠菌、釀酒酵母、紅色毛癬菌、痢疾桿菌、腸炎常見菌及鏈球菌也表現出優良的抑制作用[9-11]。該研究證實麝香草酚對所受試的13種植物病原菌亦有不同程度的抑制效果，其抑菌作用與濃度正相關。其中，水稻惡苗菌、黃瓜枯萎病菌和油菜菌核病菌對麝香草酚的敏感度與對照呈極顯著差異，為高度敏感菌。麝香草酚對水稻惡苗病菌、黃瓜枯萎病菌的最低殺菌濃度均為0.125 mg/mL，對油菜菌核病菌的最低殺菌濃度為0.063 mg/mL，對青枯病菌的最低殺菌濃度為3.000 mg/mL。而4種菌的最低抑菌濃度分別為0.125、0.063、0.063、0.250 mg/mL，是一種極具潛力的植物病原菌抑制劑。麝香草酚屬分子中帶有烷基側鏈及酚羥基，烷基側鏈是低極性基團，而分子中酚羥基是強極性基團[12]，使得這類分子可能與供試菌的細胞膜蛋白質通過氫鍵或疏水作用相結合，使蛋白質變性或失活，造成細菌細胞生理功能紊亂死亡，表現在培養基中添加牛血清白蛋白后，麝香草酚的抑菌能力減弱[6]。Knobloch等[13]研究了40種萜類物質對初生能量代謝琥珀酸脫氫酶（SDH）活性、呼吸鏈的電子傳遞以及氧化磷酸化過程的影響，發現在5×10-3mol/L濃度下，全部的供試萜類物質都能較好地抑制上述反應，說明在這類化合物中可能是通過對菌類的呼吸作用的影響以及對細胞膜功能的抑制而發揮抑菌作用。試驗中還發現，對麝香草酚高度敏感的多為真菌類病原菌，這是否說明麝香草酚對植物病原真菌抑制效果優于細菌，仍有待擴大試驗菌株的數量來確定。

參考文獻

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