10种香料植物挥发油的抑菌活性

10种香料植物挥发油的抑菌活性

在与病原体的长期相互作用和相互作用中，植物产生了大量具有杀菌活性的二级代谢产物，以保护其免受有害。这些二级物质中的植物提取物就是一个重要的群落之一。植物精油,也称为芳香油或挥发油。香料植物挥发油,通常具有独特的气味,其中含有多种有效成分具有较好的抗菌消炎和防腐作用,是医药及食品行业开发天然抗菌防腐药剂的热点之一。为此,笔者选取10种药食两用的香料植物,包括前人研究较少的种类,如香茅、留兰香等,针对常见的植物病原真菌进行生物活性测定,旨在为开发高效、安全和低廉的天然杀菌剂提供理论依据。1材料和方法1.1材料表面1.1.1菌株来源药物分离茄镰孢(Fusariumsolani)、链格孢(Alternariaalternata)、核盘菌[Sclerotiniasclerotiorum(Lib.)deBary]、齐整小核菌(SclerotiumrolfsiiSacc.)、束状炭疽菌[Colletotrichumdematium(Pers.)Grove],均由本实验室分离保存。1.1.2广西药用植物园粉碎供试10种香料植物(表1),香茅于2009年12月采自广西药用植物园,洗净后50℃烘干,粉碎,过40目筛,密封置于4℃冰箱中保存备用。其他9种购于广西南宁市一心药店,均为干燥品,由广西药材站张超良教授鉴定学名。1.2方法1.2.1提取的提取均按照《中国药典》(2005年版)附录XD方法提取挥发油,提取得率见表1。置于4℃冰箱中保存备用。1.2.2菌落扩展、抑制率及耐药率测定采用生长速率法测定对菌丝的抑制作用:用未冷却的PDA培养基将挥发油稀释至0.5g/L,加入约50μg/mL吐温60助溶,然后倒入直径9cm培养皿中,每皿约10mL,制成含药平板,终浓度为0.5g/L,每个处理3次重复,以溶剂为对照。接种直径为9mm的供试菌菌饼到含药培养基平板中央,置于28℃培养箱培养96h后用十字交叉法测量各处理的菌落直径,减去接种菌饼直径,求出3次重复的平均值,得出各处理的平均菌落扩展直径,用下述公式计算抑制率:采用悬滴法测定挥发油对孢子萌发的抑制作用:将各供试病菌培养一定时间后使其产孢,加无菌水配制成10倍物镜下每视野40~50个孢子左右的孢子悬浮液。定量吸取孢悬液与挥发油混合使之达到规定浓度,以孢悬液为对照,3次重复,25~28℃下保湿培养,24h后检查孢子萌发情况,计算孢子萌发抑制率。1.2.3香茅挥发油的测定参照各供试化学杀菌剂的使用说明,用无菌水将各杀菌剂稀释至使用浓度(表2),香茅挥发油稀释2000倍(0.5g/L),按照1.2.2生长速率测定法、悬滴法测定香茅挥发油与常规化学杀菌剂对链格孢菌菌丝、孢子的抑制作用,以无菌水为对照。2结果与分析2.1其他7种香料植物挥发油的抑制作用在供试条件下,各挥发油的抑菌效果如表3所示。肉桂、八角、香茅挥发油在浓度为0.5g/L时对供试的5种病原菌菌丝的抑制率均达到100%,表现完全抑制作用;其他7种香料植物挥发油针对不同的病原菌表现出不同的抑制活性,如姜、八角、留兰香对茄镰孢表现出较强的活性,抑制率分别为96.78%、87.80%、86.96%;莪术、八角对链格孢表现出较强的活性,抑制率分别为83.25%、82.91%;八角、姜对核盘菌表现出强抑制活性,抑制率达100%;八角对束状炭疽菌表现出较强抑制活性,抑制率为81.79%;除肉桂、草果、香茅外其他7种供试材料对齐整小核菌表现抑制活性均较差,抑制率6.30%~56.38%。2.2抑菌性的测定香茅等10种香料植物挥发油对茄镰孢、链格孢、束状炭疽菌孢子萌发的抑制作用如表4所示,在供试浓度为0.5g/L时,肉桂、香茅、草果挥发油能强烈抑制3种供试菌孢子萌发,抑制率在90.5%~96.5%;留兰香挥发油对链格孢、束状炭疽菌孢子萌发也表现出较强的活性,孢子萌发抑制率分别为87.5%、82.5%,其他植物挥发油对孢子萌发抑制活性较差,抑制率均在70%以下。2.3香茅抗菌剂的抑菌活性肉桂、草果、香茅对供试病原菌菌丝及孢子都表现出很好的抑制活性,其中肉桂、草果为药食两用植物,市场价格较高,如作为杀菌植物资源利用成本高;香茅是广西特产的禾本科植物,其根部常用来提取芳香油,该植物适生力强,资源丰富,是理想的杀菌植物资源。选取香茅与常用商品杀菌剂进行抑菌活性比较,结果如图1所示:香茅挥发油显示了与化学杀菌剂苯甲·丙环唑相当的抑制活性,对各供试病原菌菌丝的抑制率均为100%;在供试的6种杀菌剂中,噻霉酮的活性次于苯甲·丙环唑,对链格孢、齐整小核菌、核盘菌及束状炭疽菌的抑制活性分别为81.96%、80.46%、88.47%、92.47%;常规杀菌剂如多菌灵、百菌清、甲基硫菌灵对供试菌的抑制活性整体较差,除了甲基硫菌灵对茄镰孢的抑制率达82.66%,其他均在30%~70%。3挥发油的抑菌活性研究大量研究报道肉桂、草果对多种病原菌具有较强的抑菌活性,如刘翔等研究发现肉桂对油菜菌核病菌等5种病原菌的抑制率达98.8%~100%;郭新春等研究认为肉桂、草果对黄曲霉等食物常见腐败菌具有较好活性。本试验中,肉桂、草果具较强的抑菌活性,与前人研究结果一致,其中对黑线炭疽菌的抑制活性为首次报道,此研究结果丰富了肉桂、草果的抑菌谱。有关香茅挥发油的抑菌活性报道较少,国内报道的是对储粮霉菌曲霉、青霉具有较高的活性,而国外主要报道是对肺炎克雷白氏杆菌、铜绿假单胞菌、沙门氏菌、沙雷氏菌等人或动物致病菌有很好的抑制作用。香茅挥发油对植物病原菌茄腐镰孢菌、链格孢菌、罗氏小核菌、菌核菌、黑线炭疽菌的抑制活性为首次报道。除香茅外,本试验的试验材料均来自药店,得到的挥发油中各种成分组成和含量与以往报道可能存在差异,但姜黄、莪术、细砂仁挥发油的抑菌活性与以往报道结果相近,说明这些植物开发成植物源农药的价值有限。有研究报道肉桂醛、肉桂酸、肉桂酸乙酯是肉桂挥发油主要抑菌活性物质,对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,其中肉桂醛活性最强。挥发油是草果的主要有效成分,草果挥发油有明显的抗霉菌作用,草果果实精油中的柠檬醛具抑菌作用。关于香茅挥发油的抑菌活性成分报道较少,程必强从香茅叶的粗提精油中分离到