10種香料植物揮發(fā)油的抑菌活性

10種香料植物揮發(fā)油的抑菌活性

在與病原體的長期相互作用和相互作用中，植物產(chǎn)生了大量具有殺菌活性的二級代謝產(chǎn)物，以保護(hù)其免受有害。這些二級物質(zhì)中的植物提取物就是一個重要的群落之一。植物精油,也稱為芳香油或揮發(fā)油。香料植物揮發(fā)油,通常具有獨(dú)特的氣味,其中含有多種有效成分具有較好的抗菌消炎和防腐作用,是醫(yī)藥及食品行業(yè)開發(fā)天然抗菌防腐藥劑的熱點(diǎn)之一。為此,筆者選取10種藥食兩用的香料植物,包括前人研究較少的種類,如香茅、留蘭香等,針對常見的植物病原真菌進(jìn)行生物活性測定,旨在為開發(fā)高效、安全和低廉的天然殺菌劑提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1材料表面1.1.1菌株來源藥物分離茄鐮孢(Fusariumsolani)、鏈格孢(Alternariaalternata)、核盤菌[Sclerotiniasclerotiorum(Lib.)deBary]、齊整小核菌(SclerotiumrolfsiiSacc.)、束狀炭疽菌[Colletotrichumdematium(Pers.)Grove],均由本實(shí)驗(yàn)室分離保存。1.1.2廣西藥用植物園粉碎供試10種香料植物(表1),香茅于2009年12月采自廣西藥用植物園,洗凈后50℃烘干,粉碎,過40目篩,密封置于4℃冰箱中保存?zhèn)溆?。其?種購于廣西南寧市一心藥店,均為干燥品,由廣西藥材站張超良教授鑒定學(xué)名。1.2方法1.2.1提取的提取均按照《中國藥典》(2005年版)附錄XD方法提取揮發(fā)油,提取得率見表1。置于4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?.2.2菌落擴(kuò)展、抑制率及耐藥率測定采用生長速率法測定對菌絲的抑制作用:用未冷卻的PDA培養(yǎng)基將揮發(fā)油稀釋至0.5g/L,加入約50μg/mL吐溫60助溶,然后倒入直徑9cm培養(yǎng)皿中,每皿約10mL,制成含藥平板,終濃度為0.5g/L,每個處理3次重復(fù),以溶劑為對照。接種直徑為9mm的供試菌菌餅到含藥培養(yǎng)基平板中央,置于28℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)96h后用十字交叉法測量各處理的菌落直徑,減去接種菌餅直徑,求出3次重復(fù)的平均值,得出各處理的平均菌落擴(kuò)展直徑,用下述公式計(jì)算抑制率:采用懸滴法測定揮發(fā)油對孢子萌發(fā)的抑制作用:將各供試病菌培養(yǎng)一定時間后使其產(chǎn)孢,加無菌水配制成10倍物鏡下每視野40~50個孢子左右的孢子懸浮液。定量吸取孢懸液與揮發(fā)油混合使之達(dá)到規(guī)定濃度,以孢懸液為對照,3次重復(fù),25~28℃下保濕培養(yǎng),24h后檢查孢子萌發(fā)情況,計(jì)算孢子萌發(fā)抑制率。1.2.3香茅揮發(fā)油的測定參照各供試化學(xué)殺菌劑的使用說明,用無菌水將各殺菌劑稀釋至使用濃度(表2),香茅揮發(fā)油稀釋2000倍(0.5g/L),按照1.2.2生長速率測定法、懸滴法測定香茅揮發(fā)油與常規(guī)化學(xué)殺菌劑對鏈格孢菌菌絲、孢子的抑制作用,以無菌水為對照。2結(jié)果與分析2.1其他7種香料植物揮發(fā)油的抑制作用在供試條件下,各揮發(fā)油的抑菌效果如表3所示。肉桂、八角、香茅揮發(fā)油在濃度為0.5g/L時對供試的5種病原菌菌絲的抑制率均達(dá)到100%,表現(xiàn)完全抑制作用;其他7種香料植物揮發(fā)油針對不同的病原菌表現(xiàn)出不同的抑制活性,如姜、八角、留蘭香對茄鐮孢表現(xiàn)出較強(qiáng)的活性,抑制率分別為96.78%、87.80%、86.96%;莪術(shù)、八角對鏈格孢表現(xiàn)出較強(qiáng)的活性,抑制率分別為83.25%、82.91%;八角、姜對核盤菌表現(xiàn)出強(qiáng)抑制活性,抑制率達(dá)100%;八角對束狀炭疽菌表現(xiàn)出較強(qiáng)抑制活性,抑制率為81.79%;除肉桂、草果、香茅外其他7種供試材料對齊整小核菌表現(xiàn)抑制活性均較差,抑制率6.30%~56.38%。2.2抑菌性的測定香茅等10種香料植物揮發(fā)油對茄鐮孢、鏈格孢、束狀炭疽菌孢子萌發(fā)的抑制作用如表4所示,在供試濃度為0.5g/L時,肉桂、香茅、草果揮發(fā)油能強(qiáng)烈抑制3種供試菌孢子萌發(fā),抑制率在90.5%~96.5%;留蘭香揮發(fā)油對鏈格孢、束狀炭疽菌孢子萌發(fā)也表現(xiàn)出較強(qiáng)的活性,孢子萌發(fā)抑制率分別為87.5%、82.5%,其他植物揮發(fā)油對孢子萌發(fā)抑制活性較差,抑制率均在70%以下。2.3香茅抗菌劑的抑菌活性肉桂、草果、香茅對供試病原菌菌絲及孢子都表現(xiàn)出很好的抑制活性,其中肉桂、草果為藥食兩用植物,市場價(jià)格較高,如作為殺菌植物資源利用成本高;香茅是廣西特產(chǎn)的禾本科植物,其根部常用來提取芳香油,該植物適生力強(qiáng),資源豐富,是理想的殺菌植物資源。選取香茅與常用商品殺菌劑進(jìn)行抑菌活性比較,結(jié)果如圖1所示:香茅揮發(fā)油顯示了與化學(xué)殺菌劑苯甲·丙環(huán)唑相當(dāng)?shù)囊种苹钚?對各供試病原菌菌絲的抑制率均為100%;在供試的6種殺菌劑中,噻霉酮的活性次于苯甲·丙環(huán)唑,對鏈格孢、齊整小核菌、核盤菌及束狀炭疽菌的抑制活性分別為81.96%、80.46%、88.47%、92.47%;常規(guī)殺菌劑如多菌靈、百菌清、甲基硫菌靈對供試菌的抑制活性整體較差,除了甲基硫菌靈對茄鐮孢的抑制率達(dá)82.66%,其他均在30%~70%。3揮發(fā)油的抑菌活性研究大量研究報(bào)道肉桂、草果對多種病原菌具有較強(qiáng)的抑菌活性,如劉翔等研究發(fā)現(xiàn)肉桂對油菜菌核病菌等5種病原菌的抑制率達(dá)98.8%~100%;郭新春等研究認(rèn)為肉桂、草果對黃曲霉等食物常見腐敗菌具有較好活性。本試驗(yàn)中,肉桂、草果具較強(qiáng)的抑菌活性,與前人研究結(jié)果一致,其中對黑線炭疽菌的抑制活性為首次報(bào)道,此研究結(jié)果豐富了肉桂、草果的抑菌譜。有關(guān)香茅揮發(fā)油的抑菌活性報(bào)道較少,國內(nèi)報(bào)道的是對儲糧霉菌曲霉、青霉具有較高的活性,而國外主要報(bào)道是對肺炎克雷白氏桿菌、銅綠假單胞菌、沙門氏菌、沙雷氏菌等人或動物致病菌有很好的抑制作用。香茅揮發(fā)油對植物病原菌茄腐鐮孢菌、鏈格孢菌、羅氏小核菌、菌核菌、黑線炭疽菌的抑制活性為首次報(bào)道。除香茅外,本試驗(yàn)的試驗(yàn)材料均來自藥店,得到的揮發(fā)油中各種成分組成和含量與以往報(bào)道可能存在差異,但姜黃、莪術(shù)、細(xì)砂仁揮發(fā)油的抑菌活性與以往報(bào)道結(jié)果相近,說明這些植物開發(fā)成植物源農(nóng)藥的價(jià)值有限。有研究報(bào)道肉桂醛、肉桂酸、肉桂酸乙酯是肉桂揮發(fā)油主要抑菌活性物質(zhì),對芒果炭疽病菌及香蕉枯萎病菌等均有不同程度的抑制作用,其中肉桂醛活性最強(qiáng)。揮發(fā)油是草果的主要有效成分,草果揮發(fā)油有明顯的抗霉菌作用,草果果實(shí)精油中的檸檬醛具抑菌作用。關(guān)于香茅揮發(fā)油的抑菌活性成分報(bào)道較少,程必強(qiáng)從香茅葉的粗提精油中分離到