天然辣椒素對幾種植物病原菌的抑菌活性研究

張然 李彪 韋勇 楊金茹 沙慧英 蘇仙輝 肖豐坤

摘要：以天然辣椒素為原料，采用含毒介質法研究了不同含量的辣椒素對芒果炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）、三七根腐菌（Cylindrocarpon destructans）、番茄早疫菌（Alternaria solani）、番茄灰霉菌（Botrytis cinerea）、白菜黑斑菌（Alternaria brassicae）、玉米赤霉菌（Fusarium graminearum）、尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）等7種植物病原菌的抑制作用。結果表明，天然辣椒素對供試菌均有一定的抑制作用，在同等條件下天然辣椒素對幾種植物病原菌的抑制效果大小表現為番茄灰霉菌>白菜黑斑菌>芒果炭疽菌>番茄早疫菌>尖孢鐮刀菌>玉米赤霉菌>三七根腐菌。在一定的試驗范圍內，天然辣椒素對供試菌的抑制作用與辣椒素濃度和處理時間呈正相關，但達到一定濃度與處理時間后抑菌效果呈下降趨勢。當天然辣椒素含量為0.11%，處理72 h左右時，對這7種植物病原菌的抑制效果達到最高，其中對番茄灰霉菌的抑制率為71.20%。

關鍵詞：天然辣椒素；植物病原菌；抑菌作用

中圖分類號：S482.2+92 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）08-0066-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.08.017

Study on the Antimicrobial Activity of Natural Capsaicin on Some Phytopathogen

ZHANG Ran，LI Biao，WEI Yong，YANG Jin-ru，SHA Hui-ying，SU Xian-hui，XIAO Feng-kun

（Yunnan Hong Lv Capsaicin Co.，Ltd.，Kunming 650503，China）

Abstract： Taking natural capsaicin as raw material，the antimicrobial activity of natural capsaicin on seven kinds of phytopathogen （including Colletotrichum gloeosporioides，Cylindrocarpon destructans，Alternaria solani，Botrytis cinerea，Alternaria brassicae，Fusarium graminearum，Fusarium oxysporum） were tested through toxic medium method. The results showed that above-mentioned even kinds of phytopathogen were inhibited growth by natural capsaicin，the order of antimicrobial activity on above-mentioned seven kinds of phytopathogen were Botrytis cinerea>Alternaria brassicae>Colletotrichum gloeosporioides>Alternaria solani>Fusarium oxysporum>Fusarium graminearum>Cylindrocarpon destructan. In certain range，antimicrobial activity of natural capsaicin were positively correlated with concentrations and time，respectively. However，weakening trend of antimicrobial activity appeared when some high concentrations of natural capsaicin and a certain time scale. The natural capsaicin showed up most strongly antimicrobial activity on above-mentioned seven kinds of phytopathogen when phytopathogen were trained for 72 hours on medium with 0.11% natural capsaicin，specially，the antimicrobial activity on B. cinerea was 71.20%.

Key words： natural capsaicin； phytopathogen； antimicrobial activity

天然辣椒素（Natural capsaicin）是一種酰胺類化合物，其結構式C18H27NO3，相對分子質量305.41，化學名[（4-羥基-3-甲氧基苯基）-甲基]-8-甲基-9（反）-6-壬烯基酰胺[1]，主要存在于辣椒中。天然辣椒素由一系列同系物組成，主要含有辣椒素（Capsaicin）、二氫辣椒素（Dihy drocapsaicin）、高二氫辣椒素（Homodihy drocapsaicin）[2]等。其中辣椒素和二氫辣椒素在辣椒素類物質中含量超過90%[3]。

天然辣椒素因其具有很強的刺激性和生物活性，使其抑制的菌種種類和抑菌效果成為國內外重要的研究方向[4]。據國內外研究報道，辣椒素具有抗菌消炎等作用[5，6]。此外，由于辣椒素可作為抑制病原菌微生物的活性物質，可用于防治植物病害、充當防腐劑等。天然辣椒素在生物農藥領域可作為新型綠色農藥，具有良好的抑菌作用，對作物病害防治具有藥效高、持效長和可降解的特點，是新型環保型植物源殺菌劑[7，8]。且天然辣椒素的價格較低，使以天然辣椒素為原料制備的植物源農藥具有成本低、藥效高、環保無毒、無污染等特點[9]。

以天然辣椒素為原料，以芒果炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）、番茄早疫菌（Alternaria solani）、番茄灰霉菌（Botrytis cinerea）、白菜黑斑菌（Alternaria brassicae）、三七根腐菌（Cylindrocarpon destructans）、玉米赤霉菌（Fusarium graminearum）、尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）為研究對象，采用含毒介質法[10，11]研究不同含量的辣椒素對幾種植物病原菌的抑制作用，為天然辣椒素在生物農藥領域的開發利用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

天然辣椒素由云南宏綠辣素有限公司提供。

供試菌種：芒果炭疽菌、番茄早疫菌、番茄灰霉菌、白菜黑斑菌、三七根腐菌、玉米赤霉菌、尖孢鐮刀菌，由云南農業大學提供。

試劑：乙醇（分析純，天津市富宇精細化工有限公司）、馬鈴薯（馬金鋪農貿市場）、葡萄糖（天津市科密歐化學試劑有限公司）、瓊脂（北京奧博星生物技術有限公司）。

儀器與設備：LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器（上海醫療器械廠）、SW-CJ-2D型雙人超凈工作臺（上海蘇凈實業有限公司）、DHP-360型恒溫培養箱（北京市永光明醫療儀器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 不同濃度天然辣椒素培養基制備 稱取辣椒素含量為10%的天然辣椒素1、3、5、7、9、11、15、20 g，分別加入到1 000 mL的PDA培養基中，制成天然辣椒素最終含量為0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%、0.11%、0.15%、0.20%的含毒培養基。

1.2.2 辣椒素抑菌作用測定方法 采用含毒介質法，即在PDA培養基中加入一定量的天然辣椒素制成含不同辣椒素含量的PDA培養基，用打孔器取直徑為5 mm的菌絲塊，移入平板中，28 ℃倒置培養，分別培養48、72、96 h，采用十字交叉法用直尺測量菌落生長直徑，重復3次，并計算各處理濃度下的抑菌率。

抑菌率=[（對照菌落生長直徑-處理菌落生長直徑）/對照菌落生長直徑]×100%[12]。

1.3 數據處理

試驗所得數據采用SPSS17.0進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度天然辣椒素的抑菌效果

將已接種植物病原菌的培養皿倒置于28 ℃的恒溫培養箱中培養72 h，測量菌落直徑，結果見表1。由表1可知，天然辣椒素含量為0.01%～0.20%，培養72 h，對7種植物病原真菌的菌絲生長均具有抑制作用，且隨著天然辣椒素含量的增加其抑制作用明顯增加，當天然辣椒素含量達到0.11%時，其抑制率最高，隨后出現下降趨勢。其中，天然辣椒素對番茄灰霉菌的抑制率最高可達71.20%±0.30%，對尖孢鐮刀菌、白菜黑斑菌、番茄早疫菌、芒果炭疽菌的最大抑制率達到50%以上，而對三七根腐菌和玉米赤霉菌的抑制效果較弱。

2.2 含量為0.11%的天然辣椒素在不同時間下對7種植物病原真菌的抑制效果

由表2可知，含量為0.11%的天然辣椒素對7種植物病原真菌的菌絲生長隨時間的推移其抑制效果逐漸增加，在72 h左右，其抑制作用均達到最強，而后抑制作用逐漸減弱（圖1）。造成此現象的原因可能是由于隨著培養時間的延長，培養基中天然辣椒素的含量有所降低或者植物病原菌逐漸適應了含有天然辣椒素的培養基，具體原因有待進一步的研究。

2.3 不同含量的天然辣椒素在不同時間處理下對番茄灰霉菌的抑制作用

由表3可知，在處理時間相同的條件下，在天然辣椒素含量為0.01%～0.20%時，對番茄灰霉菌的抑制作用隨天然辣椒素含量的增加其抑制效果增加，當天然辣椒素含量為0.11%時對番茄灰霉菌的抑制作用最強，而后隨著天然辣椒素含量的增加其抑制作用降低。當天然辣椒素含量相同時，天然辣椒素對番茄灰霉菌的抑制作用隨時間的增加其抑制作用相對增強，當到72 h時，其抑制作用最強，隨后抑制作用減弱。可見當天然辣椒素含量為0.11%、72 h時對番茄灰霉菌的抑制作用最強，達71.20%±0.30%。

3 小結與討論

天然辣椒素對多種植物病原真菌有明顯的抑制作用。結果表明，天然辣椒素含量為0.01%～0.20%時對芒果炭疽菌、番茄早疫菌、番茄灰霉菌、白菜黑斑菌、三七根腐菌、玉米赤霉菌、尖孢鐮刀菌等7種植物病原菌均有明顯抑制作用。除玉米赤霉菌、三七根腐菌外，對番茄灰霉菌、白菜黑斑菌、芒果炭疽菌、番茄早疫菌、尖孢鐮刀菌的最高抑制率均達到50%以上。當天然辣椒素含量為0.11%時，對番茄灰霉菌的抑制率最高，達到71.20%±0.30%。在一定天然辣椒素含量范圍內，對7種植物病原菌的抑制率隨著天然辣椒素含量的升高而升高。在相同天然辣椒素含量下，在一定的時間內，天然辣椒素對植物病原菌的抑制率隨著時間的延長而增加。

近年來由于化學農藥大量不合理施用，環境污染日益嚴重，農藥殘留對人身體健康造成巨大危害。天然辣椒素作為新型綠色農藥，具有良好的抑菌作用，對作物病害防治可達到藥效高、持效長和可降解的特點。美國環保局早在1991年就將辣椒素及其制品確定為生物農藥，并免除其在水果、蔬菜和谷物等上殘留量的限制。

本試驗結果表明，天然辣椒素對植物病原真菌菌絲生長具有明顯的抑制效果。可為其在殺菌及植物保護劑領域的研究提供理論依據和基礎材料，以期研發出新型殺菌劑并進行推廣，解決當前生物農藥缺乏、果蔬運輸成本高、效果不佳等問題。因此以天然辣椒素為基礎原料的新型殺菌劑具有十分廣泛的應用前景。

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