全 文 ：植物病理学报
AP Y A T H CTO P A T HO LO G I CS A I I N CA 3 5 (6) (Z K)
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皂荚提取物对植物病原菌的抑制作用
李 端` , 周立刚 ` ’ , 姜微澎 , 吴建勇3 , 曹晓冬` , 唐 甜
中国农业大学农学与生物技术学院 ,北京 l以心9刁; 2中国农业大学食品营养与工程学院 ,北京 10创〕83 ;
”香港理工大学应用生物及化学科技学系 )
摘要 : 豆科植物皂荚是一种传统药用植物 ,为我国特有种。 本文在室内测定了皂荚叶和棘刺乙醇提取物对枯草芽抱杆菌 、
胡萝 卜软腐欧文氏杆菌 、番茄疮痴病菌 、番茄灰霉病菌 、番茄叶霉病菌 、棉花枯萎病菌 、瓜果腐霉的抑制作用 。 叶提取物未
检测出抗菌活性 。 棘刺提取物对枯草芽抱杆菌和番茄疮痴病菌都表现出一定的抗菌活性 , 最低抑菌浓度 ( Ml c )分别为 2 . 5
m g/ m L 和 10 lp g/ m L 。 棘刺乙醇提取物在浓度为 l i n g / mL 时 ,对 4 种植物病原真菌的生长都表现出抑制活性 ,其中对瓜果
腐霉生长的抑制率为 28 . 4% 。 将棘刺乙醇提取物分为石油醚等 5 个极性不同的萃取部分 ,其中乙酸乙醋部分对枯草芽抱
杆菌 、番茄疮痴病菌 、 欧文氏杆菌都具有明显的抑制作用 , 且活性强于其它的极性段 , 对枯草芽饱杆菌和番茄疮痴病菌的
M IC 分别为 1 · 25 m岁 nrL 和 s m岁mL 。 乙酸乙醋部分对瓜果腐霉和棉花枯萎病菌的生 长也有较强的抑制作用 , 在 1m g/’
m L 时抑制率分别为 45 . 8 % 和 23 . 9% 。 研究结果表明 ,皂荚抗菌活性成分主要存在于棘刺中的乙酸乙醋极性段和正丁醇
极性段中 。
关键词 : 皂荚 ; 棘刺 ; 抗菌活性 ; 植物病原菌
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收稿 日期 : 2 (M〕5习 7刁 1 ; 修回日期 : 20 5 一 n 一17
基金项目 : 国家高技术研究发展计划项目 ( 20 0 2 A 2A 45 08 1)
通讯作者 : 周立刚 ,副教授 , 主要从事植物和微生物次生代谢的研究 ; E一姗 1 : lghz ou @ c au · e du · cn第一作者 : 李 端 ( 1 9 79 一 ) ,女 ,北京人 , 硕士 , 主要从事植物抗菌化合物的研究 。
6期 (增刊 )李 端 ,等 : 皂荚提取物对植物病原菌的抑制作用
r a te s of 4 5
.
8% a n d 2 3
.
9 % er s P e e t iv e yt
,
w h e n t e s et d at e o n e e n tr a t i o n o f 1 m g / m L
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th e a n ti而 e or b i al e o ln P o u n d s 而 g h t e x i s t m ia n l y i n e ht y l ac e t a et a n d n 一 b u t an o l fr ac ti o n s o f G . s i n e n s is s P i n a .
K e y w o r d s
: G le d ist i a s in e n s is ; s P i n a ; a n t im i e or b i
a l ac t i v i t y ; Ph y to Phat
o g e n i e b a c t e ir a an d fu n g i
中图分类号 : 54 82 . 2 文献标识码 : A 文章编号 : 04 12 朋 1 4 ( 20 5 )06 蔑托阳6 刁5
近年来 , 由于化学农药的使用出现种种弊端以
及无公害农产品的大规模生产 ,迫切需要低毒 、低
残留 、 无污染 、 环境和谐的新型农药 。 植物是生物
活性化合物的天然宝库 , 含有多种抗菌 、 杀虫活性
成分 ,研究植物源农药已成为农药开发的热点川 。
我国植物资源非常丰富 ,仅豆科就有 l 仪幻种 ,对其抗
菌活性方面的研究较少 。 皂荚 ( G le id st ia is en sn is)
是豆科皂荚属植物 , 为我国特有种 , 分布于全国各
地 。 皂荚棘刺能消肿排脓 、杀虫治癣 , 主治痈肿 、淋
巴结核 ,是我国的传统中药 , 也是中医治疗乳腺癌 、
肺癌等多种癌症的常用配伍药之一 ,被列为抗癌中
草药图 。 有关皂荚抗菌活性的研究 , 仅见皂荚棘
刺的水提取液对芒果炭 疽病菌 ( co le ot itr hc “ m
g lo e sp o ir o ide
s
) 和蒂腐病菌 ( 刀o t卿 o idp l o d i a ht e o -
b or anz
。
)抑制作用 的报道 [3〕 。 本文报道皂荚叶和
棘刺对几种植物病原菌的抑制活性 , 为深人研究其
抗菌活性成分奠定基础 。
茄叶霉病菌 (曰 ` do sP o ir u m 血vl “ m ) 、棉花枯萎病菌
( uF sa ir
u m o划 sP o o m f . sP . va s i理fe c ut m ) 、 瓜果腐
霉 ( yP ht iu m aP han ide n at “ m ) 。 细菌活化和培养采
用 L B 培养基 ,真菌活化和培养采用 DP A 培养基 。
1 材料与方法
1
.
1 实验材料
皂荚叶和棘刺于 20 3 年 10 月采自广西 ,标本
由湖南中医学院刘塔斯教授鉴定 。
分别取 1 0 9 皂荚叶和棘刺 , 先用 75 % 乙醇 ,
然后 用 9 5% 乙醇加热回流提取 , 合并提取液 , 浓
缩 ,得乙醇粗提物 (浸膏 ) , 叶提取物为 13 . 5 9 , 棘
刺提取物为 5 . 8 9 。
皂荚棘刺提取物加人温水 ( l : 1 , w/ v) ,溶解
成水悬液 , 分别用石油醚 、氯仿 、 乙酸乙醋 、正 丁醇
依次萃取 ,分别浓缩 ,得到石油醚层部分 ( 0 . 2 9 ) 、
氯仿层部分 ( 0 . 36 9 ) 、 乙酸 乙醋层部分 ( 0 . 62 9 ) 、
正丁醇层部分 ( 1 . 09 9 ) ,以及水层部分 ( 3 . 25 9 ) 。
供试细菌和真菌由中国农业大学植物病理学
系提供。 细菌为 : 枯草芽抱杆菌归。 ` “翻` : ub ilt is ) 、胡
萝 卜软腐欧文 氏杆菌 ( E wr in ia ca or ot vo ar v .ar
ca or ot v o ar )
、番茄疮痴病菌 ( Xa n ht o m o n a : v e s ie a ot -
iar )
。 真菌为 : 番茄灰霉病菌 ( B o抑 ist ic en er a) 、番
1
.
2 实验方法
测定提取物对细菌生长的抑制作用 ,采用琼脂
打孔扩散法 ( ag ar w el id fu s ion m e t hdo )[ 4〕 。 将 50
gm 提取物或萃取部分溶于 l ln L D M S O , 配成 50
m岁 I n L 的浓度 。 将链霉素配成 0 . 2 m g/ n 1L 的浓
度 , 作为阳性对照 。 将供试菌接种到 L B 琼脂培养
基上 ,培养 48 h 。 然后接种于 25 m L L B 液体培养
基中 ,培养 2 4 h 。 首先将水琼脂 (琼脂含量 3 % )倒
人培养皿 (小二 o ~ )内
,每皿 15 In L ,放置待其冷
却凝固 。 再将 L B 琼脂培养基倒人培养皿内 ,每皿
20
In L
。 将培养好的菌液校正浓度到 0 . 5 麦氏标
准 (约 1a0 c似mL ) , 取 1 0 林L 菌液加人到培养基
表面中 ,用玻璃涂棒将菌液涂匀 , 用打孔器 (币 = 5
~ )在 L B 培养基层打孔
,取 50 林 L 药液加人到孔
中 。 实验设空白对照 (水 ) 、 溶剂对照 ( D M s o ) 、 阳
性对照 (链霉素 ) 、加植物提取物或萃取部分 ,每个
处理均做 3 个重复 。 28 ℃下暗培养 , 24 h 后观察结
果 , 测量抑菌圈直径 。
测定提取物或萃取部分对细菌的最低抑制浓
度 (而 n im a l ihn ib i t o yr e o n e e n t r a t i o n , MI C ) ,采用 固
体稀 释 法 ( s e ir a l a g ar d i l u it o n m e山 o d ) [ 5了。 用
D M SO将植物提取物或萃取部分配成 Zo m岁 m L 、
10 0 m g/
ln L
、
5 0 In g / n 1 L
、
2 5 In g / m L
、
12
.
5 m g / m L
一系列浓度梯度 ,分别取每种浓度的药液 2 m L ,倒
人直径 90 ~ 的培养皿中
, 加入冷却至 50 ℃左右
的培养基 18 11止 ,立即摇匀 ,待其凝固后 ,用接种环
沾取供试菌悬液 , 进行划线 , 28 ℃下暗培养 , 24 h
后观察抑制细菌生长的最高稀释倍数 , 即最低抑菌
浓度 。 药剂的最低抑菌浓度越小 ,表明其抗菌活性
越强 。
测定提取物对真菌生长的抑制作用 , 采用菌丝
生长速率法 (卿e e l i al r a d ial 卿w ht ihn i b i t io n m e -
th od ) 网 。 称量 肠 mg 提取物或萃取部分 , 用 l mL
植物病理学报3 5 卷
D N
D MS O溶解 ,在 DP A 培养基未凝固前 ,将药液加人
到 4 1l l L 培养基中 ,使药液终浓度为 1 m g/ m L ,摇
匀后迅速倒人培养皿中 , 每皿 15 In L , 放置待其凝
固 ,对照仅为 D M S O 溶剂 。 培养基凝固后 ,用接种
针将菌饼 (币 = 5 mm )移到带毒培养基上 , 有菌丝
的一面向下和培养基贴合 , 每皿正 中央接一个菌
饼 ,每处理重复 3 次 , 25 ℃下暗培养 2 一 7 d 后 , 当
溶剂对照的菌落直径为培养皿直径的 80 % 时 ,用
十字交叉法测量菌落直径 。 用下述公式计算抑制
率 (计算抑制率时用 D M SO 对照 ) :
菌落扩展直径 ( ~ ) 二 菌落 的平均直径
( ~ )
一 5 m m (菌饼直径 )
几 b l e 2 In h ib it o yr e fe e t s o f 鱿 h a n o l e Xt r a e t s
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扩展直径 扩展直径
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对照菌落扩展直径 X 10 0%
2 结果与分析
2
.
1 皂荚叶和棘刺抗菌活性的比较
首先比较了皂荚叶和棘刺乙醇提取物的抗菌
活性 ,结果见表 1 和表 2 。 在所测浓度下 , 皂荚叶
提取物对所有供试细菌和真菌的生长没有表现出
抑制作用 。 皂英棘刺提取物对枯草芽抱杆菌和番
茄疮痴病菌都表现出一定的抗菌活性 ,进一步测定
最低抑菌浓度 ( M IC ) , 分别为 么 5 m g / mL 和 10
m岁mL 。 皂荚棘刺乙醇提取物在浓度为 l mg / mL
时 ,对 4 种植物病原真菌的生长都表现出抑制活
性 ,其中对瓜果腐霉的抑制率为 2 8 . 4% (表 2 ), 对
另外 3种真菌的抑制率为 10 % 一 14 % 。 在后续实
验中 ,将皂英棘刺乙醇提取物进一步分为不同的极
性段 ( rF ac it on ) ,然后测定各极性段的抗菌活性 。
T a b le 1 In h ib it o r y e fe
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2
.
2 皂荚棘刺不同极性成分抗菌活性比较
皂荚棘刺乙醇提取物通过石油醚 、 氯仿 、乙酸
乙醋 、正丁醇萃取 ,得到石油醚层 、氯仿层等 5 个极
性不同的萃取部分 。 对不同极性段的抗细菌活性
进行比较 (表 3 ) , 乙酸乙醋部分对枯草芽抱杆菌 、
番茄疮痴病菌 、欧文 氏杆菌都具有抑制作用 , 且活
性强于其它的极性段 ,其中对枯草芽抱杆菌和番茄
疮痴病菌的抑制作用稍强于皂荚刺乙醇提取物的
作用 ,抑菌圈直径分别达到 14 . 8 ~ 和 1
·
3 m m
,
最低抑菌浓度分别为 1 . 25 mg / m L 和 s mg / mL 。
正丁醇部分和氯仿部分对枯草芽饱杆菌也表现出
一定的抑制作用 , 活性较乙酸乙醋部分弱 。 石油醚
部分对 3 种细菌没有抑制作用 。 水层部分仅对枯
草芽抱杆菌表现出抑制作用 。
乙酸乙酷部分 、 正丁醇部分和水部分对枯草芽
抱杆菌和番茄疮痴病菌的最低抑制浓度 (表 4) 为
1
.
2 5 m岁 m L 一 5 m g / 1 l l L 。
皂英棘刺不同极性部分对真菌生长的抑制作
用结果 (图 l ) 。 在 l mg / m L 时 , 乙酸 乙醋部分对
瓜果腐霉和棉花枯萎病菌抑制作用较强 ,抑制率分
别为 45 . 8% 和 23 . 9% ;氯仿和正 丁醇部分对瓜果
腐霉也有较强的抑制作用 ,抑制率均为 29 . 2% ;石
油醚部分对棉花枯萎病菌生长的抑制率为 19 .
4% ;正丁醇部分对 4 种供试真菌均有一定程度的
抑制作用 ;水层部分对 4 种供试真菌的生长均未表
现出抑制作用 。
6期( 增刊 )李 端 ,等 :皂荚提取物对植物病原菌的抑制作用
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3 结论与讨论
本研究比较了皂荚棘刺和叶的乙醇提取物的
抗菌活性 ,发现皂荚棘刺提取物具有明显的抗菌活
性 , 说明皂荚棘刺乙醇提取物中抗菌化合物的浓度
较高或抗菌化合物的活性较强 ,继续将棘刺的乙醇
提取物分为 5 个极性段 ,发现乙酸乙醋和正丁醇部
分都表现出较强的抗菌活性 ,这 2 个极性段中的抗
菌活性成分值得深人研究 。 乙酸乙醋和正丁醇为
中等极性的溶剂 ,根据相似相溶的原理 , 推测抗菌
活性成分属于中等极性的化合物 。
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植物病理学报 5 3卷
皂荚是广泛分布于我国的资源植物 ,很少受病
虫的危害 ,本研究对其棘刺和叶的乙醇提取物的抗
菌活性进行了初步的筛选 , 同时确定了棘刺的乙酸
乙醋和正丁醇部分具有较强的抗菌活性 ,这为下一
步分离和纯化抗菌活性成分提供了线索 ,也为皂荚
棘刺作为植物源杀菌剂的开发提供了依据 。
[4」
[5」
参考文献
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