全 文 :17种植物醇提物体外抗松木蓝变菌活性的研究
李在留, 徐凡珍, 李福党, 邓洪金, 符韵林, 罗建举
(广西大学林学院,广西 南宁 530005)
摘 要:采用菌丝生长速率法对 17 种植物乙醇提取物进行体外抗松木蓝变菌——可可球二孢活性研究,结果表明:黄荆、马
尾松、阴香、湖北海棠、羊耳菊等 5 种植物提取物对可可球二孢具有明显的抑制活性,且抑制率随浓度的升高而增强,其中马尾松、
阴香、湖北海棠抑制效果增强最明显,在 10 mg/mL 的药剂浓度下分别达到 69.96%、87.30%和 66.07%,是抗可可球二孢引起的木材
蓝变的植物源药剂开发潜力植物,可为进一步筛选具有较高抑制活性的植物源、新型、无污染的防木材蓝变剂提供科学依据。
关键词:植物醇提物; 松木蓝变菌; 可可球二孢; 抑制活性
中图分类号:S767.1+6 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2011)22-0073-02
Research on the in vitro inhibition of ethanol extracts from
seventeen plants against blue stain fungus in pine wood
LI Zai-liu, XU Fan-zhen, LI Fu-dang, DENG Hong-jin, FU Yun-lin, LUO Jian-ju
(Forestry College, Guangxi University, Nanning 530005, China)
Abstract:Hypha growth rate method was applied to test in vitro inhibition of ethanol extracts from seventeen plants against
Botryodiplodia theobromae which caused blue stain fungus in pine wood. The results showed that extracts from Vitex negundo, Pinus
massoniana , Cinnamomum burmannii, Malus hupehensis and Inula cappa had prominent inhibition to Botryodiplodia theobromae. And the
inhibition ratios were enhanced with density increasing. Pinus massoniana , Cinnamomum burmannii and Malus hupehensis especially
showed great inhibition effectiveness. Each of their extracts inhibition ratio was 69.96%, 87.30% and 66.07% at 10 mg/mL density. So
these plants are potential for producing medicines from plants against blue stain fungus in pine wood caused by Botryodiplodia
theobromae. The results will provide scientific proofs for further studying one kind of new, pollution-free and high inhibition effectiveness
medicine against wood blue-staining coming form plants.
Key words: plant ethanol extracts; blue stain fungus in pine wood; Botryodiplodia theobromae; inhibition
木材蓝变又称青变, 主要是由变色菌危害而形成的
一种木材变色,变色菌只渗入木材表面,也即多局限于边
材 变 色 , 故 又 常 称 为 边 材 变 色 [1]。 可 可 球 二 孢
(Botryodiplodia theobromae) 早在 1879 年就被 Cooke 发
现,它广泛分布于热带、亚热带和温带。 其寄主植物已知
约 500 种,它不但引起植物病害,而且还引起木材蓝变,
是引起热带阔叶树木材蓝变的主要真菌之一[2]。 广西属于
亚热带气候区,松木的蓝变主要由可可球二孢引起[3-4]。 蓝
变严重影响木材的外观,使其使用价值大大降低 [5]。 目前
生产上木材蓝变主要采用化学防治, 常用五氯酚钠和铬
砷酸铜(CCA)等保护药剂,这些保护剂对环境和生物具有
极大的污染与危性, 在日本和欧洲许多国家已经完全禁
止使用, 美国也于 2004 年禁止 CCA 处理木材进入家具
和房屋建筑市场。 因此,新型无毒害、无污染的木材防护
剂成为当今世界各国研究的热点。 天然产物具有结构多
样、低毒或无毒等特点,植物提取物抗菌活性研究报道较
多,但尚无抗蓝变菌可可球二孢的研究报道。 本试验采用
菌丝生长速率法对 17 种植物乙醇提取物进行体外抗松
木蓝变菌——可可球二孢活性研究,筛选具有较高抑菌活
性的植物,为进一步研究开发新型无污染的杀菌剂提供依
据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试植物材料 选取分布广泛、生长良好、资源量
大且民间常用于抗菌的植物,尤其是有综合开发利用或废
物回收再利用潜力的植物材料。共采集了飞龙掌血、黄荆、
马尾松等 17 种植物(表 1),所采植物材料由广西大学植
物标本室黄志辉老师鉴定并保存标本。
1.1.2 供试菌种 以引起马尾松木材蓝变的主要菌
种——可可球二孢 (Botryodiplodia theobromae Pat.)为供
试菌种,由广西大学林学院罗建举教授所主持的国家自然
科学基金项目 “木材蓝变色生物控制机理和技术研究”提
供。
1.2 试验方法
1.2.1 植物乙醇提取物的制备 将采集的植物材料洗净,
放于通风处晾干,装入布袋烘干后粉碎。称取粉末 50 g,加
入 400 mL 95%乙醇,在 65℃回流提取 12 h。 滤液减压浓
缩蒸去乙醇,得粗提浸膏,将浸膏放入 4℃冰箱保存备用。
1.2.2 抑菌活性初筛 采用菌丝生长速率法 [6],将植物材
料浸膏制成 10 mg/mL的乙醇药液。在无菌条件下,用移液
收稿日期:2011-10-19
基金项目:“十一五”广西林业科技项目(桂林科字[2009]7 号)
作者简介:李在留(1979-),女,博士,讲师,E-mail:lizailiu666@
163.com
通讯作者:罗建举(1956-),男,博士,教授,E-mail:jianju@gmail.
com
广东农业科学 2011 年第 22期 73
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2011.22.069
抑制
率(%)
+20.68
+15.86
+4.02
+24.90
+16.67
+11.04
-3.41
+10.44
+28.35
+11.30
+11.85
+21.04
+13.04
+22.43
+12.77
+23.87
-2.35
对照菌落
直径(mm)
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
57.5
57.5
49.8
57.5
57.5
57.5
59.5
59.5
59.5
处理菌落
直径(mm)
39.5
41.9
47.8
37.4
41.5
44.3
51.5
44.6
41.2
51.0
43.9
45.4
50.0
44.6
51.9
45.3
60.9
提取
部位
枝、叶
枝、叶
枝、叶
叶
叶
叶,块茎
叶
果皮
叶,茎
叶,茎
叶
叶,茎
叶,茎
叶
叶
叶
叶,枝
植物材料
黄荆(VitexnegundoLinn)
黄花夹竹桃(Thevetia peruviana)
红花夹竹桃(Nerium indicumMill)
马尾松(PinusmassonianaLamb)
苦丁茶(Ilexkudingcha)
开口箭(Tupistra chinensis)
排风藤(Solanum lyratumThunb)
柚子(Citrus grandis)
飞龙掌血(Toddalia asiatica)
下田菊(Adenostemma lavenia)
苦麻(Sonchusbrachyotus)
羊耳菊(Inula cappa)
排钱草(Phyllodiumpulchellum)
湖北海棠(Malushupehensis)
枇杷(Eribotrya japonica)
阴香(Cinnamomumburmannii)
苦楝(Melia azedarach)
表 1 17 种植物提取物抑菌活性结果
枪吸取 1 mL 到装有 9 mL 已融化 PDA 培养基 (温度约
60℃)的三角瓶中,充分摇匀,再倒入培养皿中制成质量浓
度为 1 mg/mL 的含药平板培养基, 平板冷却凝固后用打
孔器接进大小、 生长一致的可可球二孢菌饼 (直径为 0.5
cm),每个培养皿接 1 个菌饼,生长有菌落的一面朝下,每
个处理 3 次重复,取平均值,设置相同浓度的酒精空白对
照,以 1 mg/mL五氯酚钠作为阳性对照。 接种好的培养皿
倒置装袋, 放入 28℃的恒温培养箱内连续培养 48 h,取
出,用十字交叉法测菌落的直径(mm),计算抑制率:
菌落直径(mm)=测量菌落平均直径-菌饼直径
抑菌率(%)=对照菌落直径-处理菌落直径
对照菌落直径
×100
1.2.3 抑菌活性梯度试验 选取筛选抑菌性较好的植物
材料,进一步做量-效梯度试验。 参照 1.2.2的方法制作浓
度分别为 1、3、5、7、10 mg/mL的含药培养基平板, 每个浓
度梯度 3次重复。 平板凝固冷却后用打孔器接进大小、生
长一致的可可球二孢菌饼(直径为 0.5 cm),设相应的空白
对照和阳性对照,计算抑菌率,统计分析剂量与抑菌效果
关系。
2 结果与分析
2.1 抑菌活性初筛结果
17种植物提取物抑制可可球二孢筛选结果见表 1。从
表 1 可以看出,17 种植物乙醇提取浸膏浓度为 1 mg/mL
时对马尾松木材蓝变菌分离出的可可球二孢表现出不同
的抑制效果,黄荆、马尾松、飞龙掌血、羊耳菊、湖北海棠、
阴香等 6种植物提取物具有明显的抑菌活性,抑菌率都在
20%以上,飞龙掌血的抑菌率最高;排风藤、苦楝抑菌率出
现负值,表明这 2种植物乙醇提取物对可可球二孢无抑制
活性,相反有促进菌丝生长的作用;而黄花夹竹桃、红花夹
竹桃、苦丁茶等 9 种植物提取物有一定的抑菌活性,但抑
制率都不足 20%,抑制作用不明显。 活性较明显的 6种植
物提取物具有进一步研究的价值和意义。
2.2 抑菌活性梯度试验结果
将飞龙掌血、黄荆、马尾松、阴香、湖北海棠、羊耳菊等
6种植物提取物进一步进行剂量与药效梯度试验,结果见
图 1。 从图 1可以看出,黄荆、马尾松、阴香、湖北海棠、羊
耳菊等 5种植物粗提物随着用量的逐渐升高,对可可球二
孢的抑制率也逐渐升高,表明其抑菌效果与浓度成正相关
性; 其中阴香提取物在 10 mg/mL 的浓度下抑制率高达
87.30%, 是 6 种植物中随着浓度升高抑菌率升高最明显
的,因而可作为重点研究开发的植物;另外,马尾松针也表
现出了较强的抑制效果, 在 10 mg/mL的浓度下抑制率高
达 69.96%,湖北海棠则高达 66.07%。 黄荆和羊耳菊的抑
制效果相对较弱 , 在 10 mg/mL 的浓度下抑制率不到
50%,但这两种植物分布广,资源量大,因而也值得进一步
研究。 而飞龙掌血提取物浓度在 1~5 mg/mL 时与抑菌率
成正相关性, 而浓度在 5~10 mg/mL 进抑菌率逐渐降低,
表明其活性成分与用量不成依赖性关系。
3 结论与讨论
本试验结果表明,17 种植物乙醇提取物对可可球二
孢表现出不同的作用效果,排风藤、苦楝乙醇提取物对可
可球二孢有促进菌丝生长的作用;阴香、马尾松等 6 种植
物提取物具有明显的抑菌活性,黄花夹竹桃、苦丁茶等 9
种植物提取物的抑菌活性不明显;黄荆、马尾松、阴香、湖
北海棠、羊耳菊等 5种植物提取物对可可球二孢的抑制率
与浓度呈正相关性, 其中马尾松、 阴香、 湖北海棠在 10
mg/mL 的药剂浓度下抑菌率分别达到 69.96%、87.30%和
66.07%,抑制效果明显;阴香、马尾松、湖北海棠分布广
泛,资源丰富,取材容易,所选取的提取部位常为废弃物,
是进一步分离提纯、筛选活性部位及活性成分的抗松木蓝
变菌可可球二孢的潜力植物。
我国植物资源丰富,植物不同部位都由不同的活性成
分组成,我国对植物天然产物药用——中成药具有悠久的
历史,植物源抑菌剂具有广阔的开发前景。 近年来植物源
抑菌剂在抗病菌方面研究较多 [7-9],然而在蓝变菌的植物
源抑制剂研究方面却很少,植物源抗菌剂有污染小、对环
境友好等特点,具有广阔开发潜力。
本试验采用普通植物提取物进行体外抗松木蓝变菌
研究,所筛选出的具有明显抑菌活性的 3种植物可为进一
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1 3 5 7 10
黄荆
马尾松
羊耳菊
飞龙掌血
阴香
湖北海棠
浓度(mg/mL)
图 1 6 种植物提取物在不同浓度下对可可球二孢的抑制率
74
步研究、定位与分离纯化活性成分奠定基础,也可为这 3
种植物废弃物的综合利用提供科学依据与指导; 另一方
面, 可根据本研究结果研发植物提取物与当前常用的化
学杀菌剂混合药剂应于木材抗蓝变, 以减少化学药剂的
用量,减少毒害与污染。
参考文献:
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保护,2010,36(6):128-131.
不同溶剂提取八角茴香抑菌活性物质初步研究
陆宁海, 吴利民, 赵荣艳, 郎剑锋, 田雪亮, 石明旺
(河南科技学院资源环境学院,河南 新乡 453003)
摘 要:采用生长速率法测定八角茴香果实 4 种不同溶剂提取物对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)、大葱紫斑病菌(Alternaria
porri)、 番茄早疫病菌(Alternaria solani)和棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum)的抑菌作用。 结果表明,八角茴香 4 种不同溶剂提取物
对 4 种植物病原菌都有一定的抑制作用,丙酮和二甲苯提取八角茴香抑菌活性能力相对较强,甲醇提取八角茴香抑菌活性能力次
之,乙醇提取八角茴香抑菌活性能力相对较弱。
关键词:八角茴香; 抑菌作用; 水稻纹枯病菌; 大葱紫斑病菌; 番茄早疫病菌; 棉花枯萎病菌
中图分类号:S482.2+92 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2011)22-0075-03
Preliminary study on antifungal activity of Illicium verum
Hook.f. extracts under different solvents
LU Ning-hai, WU Li-min, ZHAO Rong-yan, LANG Jian-feng, TIAN Xue-liang, SHI Ming-wang
(College of National Resources and Environment, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China)
Abstract: The fungistasis of Illicium verum was tested with isolate hyphas of Rhizoctonia solani,Alternaria porri,Alternaria solani
and Fusarium oxysporum under different cultivating conditions.Results showed that Illicium verum had plenty of bioactive substance to
restrain hypha growth under different solvents. Different solvents extracts of Illicium verum had different antifungal activity to hypha.
Xylene and ethanol extracts of Illicium verum had strong fungistasis followed by acetone, however, methanol extracts of Illicium verum had
weak fungistasis.
Key words:Illicium verum Hook.f.; fungistasis; Rhizoctonia solani; Alternaria porri; Alternaria solani; Fusarium oxysporum
植物是生物活性物质的天然宝库,其产生的次生代谢
物质超过 40万种, 其中大多数化学物质如萜烯类、 生物
碱、类黄酮、甾体、酚类、独特的氨基酸和多糖等均具有杀
虫或抗菌活性[1-4]。 以植物为原料进行植物源农药的研制与
开发已成为世界各国农药研发的热点。 众多研究表明,植
物中含有大量的抑菌抗菌活性物质, 并具有广谱抑菌活
性, 对大多数植物病原真菌和动物致病细菌都有抑菌活
性[5-9]。 在多种植物中普遍存在的小孽碱能有效防治马铃薯
晚疫病[10],李重九等从韭菜中分离出多种具有萘酚结构骨
架的抑菌活性化合物[11],吴恭谦等发现白头翁提取物对小
麦赤霉病菌有较强的抑制作用[12]。孟召礼[13]等从银杏中分离
出对植物病原菌有很高活性的化合物,经结构鉴定、人工模
拟合成,成功开发出“绿帝”农用杀菌剂系列产品。
八角茴香(Illicium verum Hook.f.)为木兰科八角属植
物。 果实与种子可作调料,还可入药,果实显星芒状排列,
成熟时呈红棕色或黄棕色,具强烈香味,有驱虫、温中理
气、健胃止呕、祛寒、兴奋神经等功效。 有关花椒对植物病
原菌的的抑菌活性我们做了前期的研究工作,本试验用 4
种不同溶剂提取八角茴香抑菌活性物质,对 4 种植物病原
收稿日期:2011-10-13
基金项目:河南省科技攻关项目(20100319);河南科技学院高层
次人才科研项目(060109)
作者简介:陆宁海 (1976-),男,博士,副教授,E-mail: gsninghai
@163.com
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广东农业科学 2011 年第 22 期 75