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黑胡椒精油抑菌活性研究



全 文 :J.SHANXI AGRIC.UNIV.(Natural Science Edition)
学报(自然科学版)2012,32(2) 002884
收稿日期:2011-11-03   修回日期:2011-11-25
作者简介:王波(1986-),男(汉),江苏泰兴人,在读硕士,研究方向:天然产物农药。
通讯作者:韩巨才,教授,博士生导师。Tel:0354-6288351;E-mail:sxndhjc@yahoo.com.cn
基金项目:山西省科技攻关项目(20100311038,20110311013-1);山西省留学归国基金(2009043,2011-52)
黑胡椒精油抑菌活性研究
王波1,陈红兵2,韩巨才1,张宝俊1,刘慧平1
(1.山西农业大学 农学院,山西 太谷030801;2.山西农业大学 文理学院,山西 太谷030801)
摘 要:为测定黑胡椒精油的抑菌活性,采用生长速率法测定了4种溶剂提取出的黑胡椒精油对5种植物病原真菌菌
丝生长的抑制作用。结果表明:提取物抑制菌丝生长的EC50在0.0128g·L-1~0.4090g·L-1之间;氯仿提取出的
精油抑菌效果最好,抑制菌丝的EC50在0.0128g·L-1~0.1431g·L-1之间,其中对小麦赤霉病菌的抑制作用最强,
抑制菌丝的EC50为0.0128g·L-1。综合表明黑胡椒精油具有较好的抑菌活性。
关键词:黑胡椒;精油;植物病原真菌;抑菌活性
中图分类号:S482.2  文献标识码:A  文章编号:1671-8151(2012)02-0150-04
Study on Inhibition Activity of the Essential Oil in Black Pepper
Wang Bo1,Chen Hongbing2,Han Jucai 1,Zhang Baojun1,Liu Huiping1
(1.College of Agriculture,Shanxi Agricultural University,Taigu Shanxi 030801,China;2.College of Arts and
Science,Shanxi Agricultural University,Taigu Shanxi 030801,China)
Abstract:In order to measure the antifungal activity of the essential oil in black pepper,four solvents were used to ex-
tract the essential oil,and inhibition effects of mycelia growth for five kinds of plant pathogenic fungi were measured by
the growth rate method.The results showed that EC50of inhibiting mycelia growth was between 0.0128g·L-1~
0.4090g·L-1.The essential oil extracted by trichloromethane had the strongest inhibition activity with EC50for myce-
lia between 0.0128g·L-1~0.1431g·L-1.The effect of this extract against Fusarium graminearum was the best,
and EC50for mycelia was 0.0128g·L-1.It was suggested that the essential oil in black pepper had a good antifungal
activity.
Key words:Black pepper;Essential oil;Plant pathogenic fungi;Inhibition activity
  近年来化学农药的广泛使用使得环境保护和
抗药性问题日益严重,发展植物源农药是新农药开
发的一条重要途径。与传统化学农药相比,植物源
农药由于其有效成分是天然产物,使用后较容易分
解为无毒物质,对环境无污染[1]。植物精油也称为
挥发油,是芳香植物体内的次生代谢产物,是天然
的、具有易挥发性的、复杂的化合物[2]。植物精油
是植物源农药的重要部分。有报道称许多植物例
如肉桂、香茅、丁香罗勒等具有强烈的抑制植物病
原菌和病原真菌的作用[3,4]。目前植物精油的抑
菌活性研究得到了重视和发展。
胡椒(Pepper),学名Piper nigrum L.,是胡
椒科的一种开花藤本植物,由胡椒科植物的球形浆
果干制加工而成,带黑色果皮者称为黑胡椒[5]。有
研究表明:胡椒精油具有良好的抗氧化活性[5],对
食品污染菌也有着明显的抑制作用[6,7]。而国内
外对胡椒精油对植物病原真菌的抑制作用研究较
少[8],本文以黑胡椒精油为研究对象,测定4种溶
剂提取的黑胡椒精油对5种常见植物病原真菌的
抑制作用,以确定黑胡椒精油的最佳提取溶剂及抑
菌效果,为进一步研究其活性成分及开发黑胡椒精
油为植物源农药提供试验基础和理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试培养基
马铃薯葡萄糖琼脂PDA培养基:马铃薯200
g,葡萄糖20g,琼脂20g,去离子水1000mL。
1.1.2 供试病原菌
梨黑斑病菌(Alternaria alternata)、小麦赤霉
病菌(Fusarium graminearum)、番茄灰霉病菌
(Botrytis cinerea)、辣椒枯萎病菌(Fusarium ox-
ysporumf.sp.vasinfectu)、西瓜枯萎病菌(Fusar-
ium oxysporumf.sp.niveum),以上病菌均由山西
农业大学化保实验室提供。
1.1.3 供试原料
黑胡椒(海南大地农产品贸易公司)
1.2 试验方法
1.2.1 不同溶剂对黑胡椒精油的提取
取黑胡椒15g于研钵中,研碎至粉末;分别
用甲醇、氯仿、石油醚、乙酸乙酯震荡浸泡12h;过
滤浸泡液,去沉淀取溶液;将溶液至于旋转蒸发仪
中,40℃条件下,浓缩至膏状。
1.2.2 黑胡椒精油对5种病原菌菌丝抑制作用的
测定
采用FAO推荐的菌落直径法[9]。将4种不同
溶剂提取的黑胡椒精油分别用丙酮配置成0.4g·
L-1、0.8g·L-1、4g·L-1、8g·L-1、16g·L-15
个浓度的溶液,将各浓度药液分别与PDA培养基
按1∶9的比例混合制备含药平板,制成浓度为
0.04g·L-1、0.08g·L-1、0.4g·L-1、0.8g·
L-1、1.6g·L-1的含药培养基,分别接入直径5
mm的供试病原菌新鲜菌块,在25℃条件下培养7
d后,测定不同浓度下各处理菌落直径,重复3次,
以丙酮溶液为对照。用DPS 6.0软件分析毒力回
归方程式、EC50值和95%置信限。
2 结果与分析
2.1 乙酸乙酯提取黑胡椒精油对5种病原菌菌丝
生长的影响
  由表1可以看出,乙酸乙酯所提取的黑胡椒精
油对5种病原菌菌丝的生长均有一定的抑制作用,
其EC50在0.1703~0.4090g·L-1之间,其中对梨
黑斑病菌的抑制作用最强,其 EC50值为0.1703
g·L-1;对小麦赤霉病菌的抑制作用次之,EC50为
0.1740g·L-1;再次为番茄灰霉和辣椒枯萎病菌,
EC50分别为0.2018g·L-1和0.2414g·L-1;对
西瓜枯萎病菌的抑制作用最弱,EC50为0.4090
g·L-1。
表1 乙酸乙酯提取黑胡椒精油对5种病原菌菌丝生长的影响
Table 1 The effect of acetic ether extract on mycelia growth against five pathogens
病原菌
Pathogens
回归方程式(y=)
Regression equation
抑制中浓度/g·L-1
EC50/g·L-1
95%置信限/g·L-1
95%FL/g·L-1
梨黑斑病菌 5.5634+0.7327x 0.1703  0.1046~0.2271
小麦赤霉病菌 5.4249+0.5594x 0.1740  0.1629~0.1858
辣椒枯萎病菌 5.4484+0.7265x 0.2414  0.1373~0.4243
番茄灰霉病菌 5.5117+0.7362x 0.2018  0.1732~0.2352
西瓜枯萎病菌 5.4464+1.1497x 0.4090  0.2257~0.7413
2.2 甲醇提取黑胡椒精油对5种病原菌菌丝生长
的影响
  由表2可以看出,甲醇所提取的黑胡椒精油对
5种病原菌菌丝的生长均有一定的抑制作用,其
EC50在0.0902~0.2118g·L-1之间,其中对小麦
赤霉病菌的抑制作用最强,其EC50为0.0902g·
L-1;对西瓜枯萎病菌的抑制作用次之,EC50为
0.1179g·L-1;再次为梨黑斑和番茄灰霉病菌,
EC50分别为0.1469g·L-1和0.1690g·L-1;对
辣椒枯萎病菌的抑制作用最弱,EC50值为0.2118
g·L-1。
15132(2) 王波等:黑胡椒精油抑菌活性研究
表2 甲醇提取黑胡椒精油对5种病原菌菌丝生长的影响
Table 2 The effect of methyl alcohol extract on mycelia growth against five pathogens
病原菌
Pathogens
回归方程式(y=)
Regression equation
抑制中浓度/g·L-1
EC50/g·L-1
95%置信限/g·L-1
95%FL/g·L-1
梨黑斑病菌 5.8845+1.0619x 0.1469  0.1346~0.1603
小麦赤霉病菌 5.8889+0.5637x 0.0902  0.0500~0.1628
辣椒枯萎病菌 5.4091+0.6069x 0.2118  0.1564~0.2869
番茄灰霉病菌 5.8064+1.0443x 0.1690  0.1202~0.2375
西瓜枯萎病菌 5.5152+0.5549x 0.1179  0.0527~0.2642
2.3 氯仿提取黑胡椒精油对5种病原菌菌丝生长
的影响
  由表3看出,氯仿所提取的黑胡椒精油对5种
病原菌菌丝的生长均有一定的抑制作用,其EC50
在0.0128~0.1431g·L-1之间,其中对小麦赤霉
病菌的抑制作用最强,其EC50为0.0128g·L-1;
对西瓜枯萎病菌的抑制作用次之,EC50为0.0835
g·L-1;再次为番茄灰霉和梨黑斑病菌,EC50分别
为0.0965g·L-1和0.1242g·L-1;对辣椒枯萎
病菌的抑制作用最弱,EC50为0.1431g·L-1。
表3 氯仿提取黑胡椒精油对5种病原菌菌丝生长的影响
Table 3 The effect of trichloromethane extract on mycelia growth against five pathogens
病原菌
Pathogens
回归方程式(y=)
Regression equation
抑制中浓度/g·L-1
EC50/g·L-1
95%置信限/g·L-1
95%FL/g·L-1
梨黑斑病菌 5.6854+0.7565x 0.1242  0.0931~0.1657
小麦赤霉病菌 5.5944+0.3141x 0.0128  0.0041~0.0397
辣椒枯萎病菌 5.7352+0.8707x 0.1431  0.1251~0.1637
番茄灰霉病菌 6.1737+1.1557x 0.0965  0.0699~0.1331
西瓜枯萎病菌 5.7411+0.6872x 0.0835  0.0726~0.0960
2.4 石油醚提取黑胡椒精油对5种病原菌菌丝生
长的影响
  由表4看出,石油醚所提取的黑胡椒精油对5
种病原菌菌丝的生长均有一定的抑制作用,其
EC50在0.1642~0.3038g·L-1之间,其中对小麦
赤霉病菌的抑制作用最强,其EC50为0.1642g·
L-1;对辣椒枯萎病菌的抑制作用次之,EC50为
0.1728g·L-1;再次为西瓜枯萎和番茄灰霉病菌,
EC50分别为0.2020g·L-1和0.2514g·L-1;对
梨黑斑病菌的抑制作用最弱,EC50值为0.3038
g·L-1。
表4 石油醚提取黑胡椒精油对5种病原菌菌丝生长的影响
Table 4 The effect of petroleum ether extract on mycelia growth against five pathogens
病原菌
Pathogens
回归方程式(y=)
Regression equation
抑制中浓度/g·L-1
EC50/g·L-1
95%置信限/g·L-1
95%FL/g·L-1
梨黑斑病菌 5.3931+0.7597x 0.3038  0.1843~0.5007
小麦赤霉病菌 5.2064+0.2631x 0.1642  0.1161~0.2320
辣椒枯萎病菌 5.5876+0.7707x 0.1728  0.1325~0.2254
番茄灰霉病菌 5.3900+0.6504x 0.2514  0.1098~0.5753
251 山 西 农 业 大 学 学 报(自然科学版) 2012
3 结论与讨论
本实验研究表明,黑胡椒精油对梨黑斑病菌、
西瓜枯萎病菌、小麦赤霉病菌、辣椒枯萎病菌以及
番茄灰霉病菌均有一定的抑制作用,表明该物质的
抗菌谱较广。但不同溶剂提取出的黑胡椒精油对
各病菌的抑制效果不完全相同,其中氯仿所提取出
的黑胡椒精油对5种病菌的综合抑制效果最好,
EC50值在0.0128~0.1431g·L-1之间,说明精油
中抑菌活性物质更适合用氯仿来提取。4种方法
提取出的精油对小麦赤霉病菌的抑制效果均表现
出较强的活性,氯仿所提取的精油效果最佳,其
EC50值为0.0128,表现出了良好的抑菌活性。
由于黑胡椒在生活中较为常见,其本身也是无
毒的,原料来源方便安全,这为开发研究黑胡椒精
油提供了良好的实验基础。本实验采用有机溶剂
浸提法[10],较为方便,并发现精油中的活性物质极
性与氯仿相似。由于组分为粗提取出的黑胡椒挥
发油,成分较为复杂,其具体活性物质的分离与结
构分析还有待于进一步的研究。
参 考 文 献
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(编辑:马荣博)
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