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雪莲果茎叶萃取物抑菌活性研究



全 文 :倪 婧,李 彪,施 蕊,等. 雪莲果茎叶萃取物抑菌活性研究[J]. 江苏农业科学,2013,41(4) :271 - 273.
雪莲果茎叶萃取物抑菌活性研究
倪 婧1,2,李 彪3,施 蕊2,王金华2,熊 智2
(1.云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所,云南蒙自 661100;2.西南林业大学 /西南地区生物多样性保育国家林业局
重点实验室,云南昆明 650224;3.云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,云南昆明 650106)
摘要:以茄腐镰刀菌、玉米纹枯病菌和小麦赤霉病菌为受体,探究不同质量浓度的雪莲果茎、叶有机萃取物对供
试菌株的抑菌作用。结果表明,雪莲果茎和叶中的几种萃取物对茄腐镰刀菌、玉米纹枯病菌和小麦赤霉病菌有一定的
抑制作用,且抑制强度随提取物质量浓度的升高而增加,相同浓度时雪莲果叶萃取物抑菌作用强于雪莲果茎萃取物。
相同浓度的雪莲果茎、叶萃取物对同一供试菌株的抑菌率几乎都出现如下规律:最后水相物 >正丁醇萃取物 >乙酸乙
酯萃取物 >二氯甲烷萃取物 >石油醚萃取物,说明雪莲果叶中对 3 种供试菌株有抑制作用的物质主要分布在高极性
溶剂中。
关键词:雪莲果茎;雪莲果叶;萃取物;抑菌活性
中图分类号:S482. 2 + 92 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2013)04 - 0271 - 03
收稿日期:2012 - 09 - 30
基金项目:西南林业大学科技创新基金(编号:1214) ;云南省西南林
业大学生物技术特色专业建设项目(编号:50116001) ;云南省教育
厅科学研究基金(编号:2012Z068)。
作者简介:倪 婧(1987—) ,女,云南建水人,硕士研究生,研究方向
为森林保护。E - mail:nixiaoxian@ 126. com。
通信作者:熊 智,教授,主要从事微生物学和分子生物学、农林产品
二次资源利用研究。E - mail:zhix65. swfc@ gmail. com。
雪莲果(Smallanthus sonchifolius)别称雪莲薯、亚龙果、亚
贡,为菊科向日葵属双子叶草本植物,具有耐强光、耐中低温
等特性,原产于秘鲁南部和玻利维亚西部的安第斯山脉一带,
是当地印第安人的传统根茎食品。20 世纪 80 年代中期,日
本以及一些欧洲国家陆续开始引种雪莲果,我国现有海南、云
南、江苏等几个省(市)种植雪莲果[1]。因雪莲果具有特殊的
保健功能及药用价值,目前国内外对雪莲果的研究主要集中
在块茎化学成分及其相关产品的开发上。雪莲果块茎含有大
量的水分及糖类,主要是低聚果糖[2],并含有酚酸、类黄酮、
萜类、挥发油、氨基酸成分以及钾、钙、锌、铁、镁等元素,具有
较高的营养价值[3]。Yan等分析雪莲果根抗氧化活性时分离
鉴定出绿原酸[4]。Simonovska等用 TLC法分析雪莲果块茎和
叶的提取物及块茎的酸水解产物,发现其中含有绿原酸、咖啡
酸、阿魏酸、原儿茶酸等[2]。由于雪莲果中含有诸多对健康
起作用的成分,因而相关产品的研究不断出现,如雪莲果和芦
荟混合发酵酒[5]、果酱[6]、保健酸奶[7]、果酒[8]、果醋、果茶、
糖浆及雪莲果干粉等。
为弄清不同地区雪莲果多糖含量的差异,龚力民等用分
光光度法对比分析了海南省、湖南省和云南省 3 个产地雪莲
果的多糖含量,结果表明云南省产雪莲果多糖的含量较
高[9]。因此,目前云南省昆明、嵩明、石林等地大量种植雪莲
果。但是雪莲果茎叶被农民抛弃,没有开发利用,造成了资源
的大量浪费。近年的现代药理研究发现雪莲果叶提取物在降
血糖、抗氧化、抗真菌等方面具有较强活性,这主要与其中的
酚酸类物质密切相关[10 - 11]。另外,Valentová 等的研究表明,
雪莲果叶提取物可清除自由基,缓解肝细胞氧化损伤,保护肝
脏;雪莲果叶中黄酮类物质能抑制脂质氧化,预防动脉
硬化[13 - 15]。
目前关于雪莲果的研究已经成为热点,而国内对雪莲果
茎叶的研究还较少,特别是有关茎叶中不同溶剂萃取物对植
物病原菌的抑菌研究还少见有相关报道。本研究利用雪莲果
茎叶的石油醚等溶剂粗提取物对茄腐镰刀菌(Fusarium sola-
ni)等 3 种病原真菌进行了抑菌试验,旨在拓宽雪莲果资源的
利用,为进一步研制和开发新型高效植物源杀菌剂提供理论
依据和应用基础,为雪莲果茎、叶的开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
雪莲果茎叶采自云南省嵩明县,经风干、粉碎(60 目) ,冷
藏备用。供试茄腐镰刀菌(Fusarium solani)、玉米纹枯病菌
(Rhizoctonia solani Kuha)和小麦赤霉病菌(Gibberella sanbinet-
ti)由云南大学微生物研究所提供。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 提取方法 分别称取准备好的雪莲果茎、叶粉末各
100 g,放入 1 000 mL锥形瓶中,加入 500 mL 蒸馏水,煎煮 3
次,每次 1 h,抽滤,合并 3 次滤液,浓缩,得到雪莲果茎水提物
19. 71 g,雪莲果叶水提物 28. 66 g。
分别称取雪莲果茎、叶水提取物各 10 g,分别加入
100 mL 蒸馏水,装入分液漏斗,依次用石油醚、二氯甲烷、乙
酸乙酯、正丁醇与水相等体积各萃取 3 次,浓缩,得到不同极
性萃取物浸膏。用蒸馏水分别将得到的 4 种有机物萃取浸膏
和最后水层得到的浸膏配成 30. 0、20. 0、10. 0、7. 5、5. 0、
2. 5 mg /mL 的溶液对供试菌株进行抑菌试验。
1. 2. 2 抑菌方法 在无菌条件下,取制备好的不同浓度雪莲
果茎、叶提取浓缩液与制备好的 PDA 培养基(40 ℃左右)按
照 1 ∶ 9(体积比)的比例混匀,然后分别倒入直径为 9 cm 的
培养皿中(每皿 15 mL) ,冷却制成有毒培养基平板后,分别接
—172—江苏农业科学 2013 年第 41 卷第 4 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2013.04.065
入供试菌饼(d = 4 mm) ,每个菌种设 3 皿重复。以同样的方
法,将提取溶剂与制备好的 PDA 培养基(40 ℃左右)按照
1 ∶ 9 的比例混匀作为对照培养基。3 d 后测量菌落生长直
径,每个菌落按十字交叉法测量,以其平均值代表菌落的大
小。抑菌率的计算公式如下:纯生长量 =菌落平均直径 -菌
饼直径;抑菌率 =[(对照纯生长量 -处理纯生长量)/对照纯
生长量]× 100%。
2 结果与分析
雪莲果茎萃取物对 3 种供试菌株有不同程度的抑菌活性
结果见表 1。
表 1 雪莲果茎萃取物对 3 种植物病原菌的抑菌率
病原菌 萃取溶剂
不同浓度雪莲果茎萃取物的抑菌率(%)
30. 0 mg /mL 20. 0 mg /mL 10. 0 mg /mL 7. 5 mg /mL 5. 0 mg /mL 2. 5 mg /mL
茄腐镰刀菌 石油醚 36. 77 ± 1. 21bc 30. 27 ± 0. 26bc 10. 56 ± 0. 16a 3. 72 ± 0. 03a 0a 0a
二氯甲烷 38. 97 ± 0. 82c 31. 33 ± 1. 04bc 13. 56 ± 0. 43a 6. 63 ± 0. 12a 0a 0a
乙酸乙酯 41. 11 ± 2. 01c 34. 87 ± 0. 63bc 16. 57 ± 0. 31ab 6. 82 ± 0. 22a 0a 0a
正丁醇 45. 37 ± 1. 25c 37. 01 ± 1. 21bc 17. 42 ± 0. 45ab 8. 11 ± 1. 00a 0a 0a
水 57. 33 ± 0. 47d 48. 66 ± 0. 41c 21. 97 ± 0. 72b 15. 33 ± 0. 15ab 6. 73 ± 0. 21a 0a
玉米纹枯病菌 石油醚 15. 83 ± 0. 42ab 7. 77 ± 0. 13a 0a 0a 0a 0a
二氯甲烷 21. 67 ± 0. 81b 10. 38 ± 0. 42a 3. 84 ± 0. 13a 0a 0a 0a
乙酸乙酯 23. 32 ± 0. 54b 11. 93 ± 1. 01a 4. 87 ± 0. 01a 0a 0a 0a
正丁醇 29. 76 ± 0. 07bc 11. 77 ± 0. 64a 3. 66 ± 0. 12a 0a 0a 0a
水 59. 63 ± 1. 00c 21. 63 ± 0. 34b 11. 25 ± 0. 21a 4. 28 ± 0. 04a 0a 0a
小麦赤霉病菌 石油醚 21. 52 ± 0. 77b 9. 66 ± 0. 07a 1. 62 ± 0. 03a 0a 0a 0a
二氯甲烷 25. 49 ± 1. 24b 13. 28 ± 0. 54ab 6. 42 ± 0. 07a 0a 0a 0a
乙酸乙酯 32. 87 ± 0. 79bc 14. 97 ± 1. 02ab 6. 89 ± 0. 17a 0a 0a 0a
正丁醇 32. 98 ± 0. 12bc 17. 76 ± 0. 53ab 10. 24 ± 0. 15a 2. 61 ± 0. 05a 0a 0a
水 53. 66 ± 1. 23c 31. 55 ± 0. 72bc 21. 34 ± 1. 05b 9. 78 ± 0. 05a 1. 04 ± 0. 02a 0a
注:表中数据为 3 次重复试验的“平均值 ±标准差”;表中同栏数据后不同小写字母表示在 0. 05 水平上差异显著。下表同。
由表 1 可知,雪莲果茎中的几种有机萃取物对 3 种供试
的植物病原菌有一定的抑制作用,且浓度越高抑制作用越强,
当浓度低至 2. 5 mg /mL 时雪莲果茎的几种溶剂萃取物对 3
种供试菌株的抑菌率为 0,说明低浓度(2. 5 mg /mL)的雪莲
果茎石油醚萃取物、二氯甲烷萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁
醇萃取物以及最后水相对茄腐镰刀菌、玉米纹枯病菌和小麦
赤霉病菌无抑制作用。当浓度在 5. 0 mg /mL 时,除最后水相
对茄腐镰刀菌和小麦赤霉病菌有微弱的抑制作用外,雪莲果
茎的其他溶剂萃取物对 3 种供试菌株均无抑制作用。当浓度
在 7. 5 mg /mL时,雪莲果茎的几种溶剂萃取物对茄腐镰刀菌
均有不同程度的抑制作用,且出现萃取溶剂极性越大抑制作
用越强的现象,说明雪莲果茎中对茄腐镰刀菌有抑制作用的
物质分布在高极性溶剂中的比分布在低极性溶剂中的多,或
者是分布在高极性溶剂中的物质抑菌作用强于分布在低极性
溶剂中的物质。7. 5 mg /mL的 4 种雪莲果茎的有机萃取物对
玉米纹枯病菌没有抑制作用,而 7. 5 mg /mL 的水相物质对玉
米纹枯病菌的抑菌率为 4. 28%;当浓度在 7. 5 mg /mL 时,除
正丁醇外,其他 3 种有机溶剂从雪莲果茎中萃取的物质对小
麦赤霉病菌没有抑制作用。雪莲果茎的石油醚萃取物对玉米
纹枯病菌的抑菌活性很小,当浓度达到 30. 0 mg /mL 时抑菌
率也仅有 15. 83%,而 30. 0 mg /mL的石油醚萃取物对茄腐镰
刀菌和小麦赤霉病菌的抑菌率分别是 36. 77%和 21. 52%。
表 1 显示,相同的萃取物在同一浓度下对 3 种供试菌株的抑
菌率大小顺序为茄腐镰刀菌 >小麦赤霉病菌 >玉米纹枯病
菌,说明茄腐镰刀菌对雪莲果茎萃取物的抗性小于小麦赤霉
病菌和玉米纹枯病菌。
雪莲果叶萃取物对 3 种供试菌株有不同程度的抑菌活
性,结果见表 2。
由表 2可以看出,雪莲果叶中的几种萃取物对 3种供试菌
株有一定的抑制作用,且浓度越高抑制作用越强。2. 5 mg /mL
的雪莲果叶有机萃取物、5. 0 mg /mL 的石油醚萃取物和二氯
甲烷萃取物对玉米纹枯病菌没有抑制作用,本试验所设的其
他浓度的其他几种萃取物对 3 种供试菌株均有一定的抑制作
用。在本试验所设的浓度范围内,最小浓度(2. 5 mg /mL)的
雪莲果叶萃取物均对茄腐镰刀菌和小麦赤霉病菌有一定的抑
制作用,雪莲果叶萃取物对这 2 种菌的最小抑制浓度需要进
一步研究。对于有抑菌作用的试验组,相同浓度的萃取物对
同一供试菌株的抑菌率几乎出现最后水相 >正丁醇萃取物 >
乙酸乙酯萃取物 >二氯甲烷萃取物 >石油醚萃取物的规律,
说明雪莲果叶中对 3 种供试菌株有抑制作用的物质分布在高
极性溶剂中的比分布在低极性溶剂中的多,或者是分布在高
极性溶剂中的物质抑菌作用强于分布在低极性溶剂中的物
质。雪莲果叶中 20. 0、30. 0 mg /mL 的最后水相对小麦赤霉
病菌的抑菌率为 100%,说明 20. 0、30. 0 mg /mL 的最后水相
物质能够完全抑制小麦赤霉病菌的生长。表 2 还显示,雪莲
果叶中 20 mg /mL或 30 mg /mL 的萃取剩下的水相物质与有
机萃取物对同一种供试菌株的抑菌率存在显著差异,而按萃
取顺序相连的 2 种萃取物对同一种供试菌株的抑菌率之间没
有显著差异。
综合表 1 和表 2 可以看出,雪莲果茎和叶中的几种萃取
物对 3 种供试菌株有一定的抑制作用,且抑制强度随提取物
质量浓度的升高而增加,相同浓度的雪莲果叶萃取物抑菌作
用强于雪莲果茎的萃取物。
—272— 江苏农业科学 2013 年第 41 卷第 4 期
表 2 雪莲果叶萃取物对 3 种植物病原菌的抑菌率
病原菌 萃取溶剂
不同浓度雪莲果叶萃取物的抑菌率(%)
30. 0 mg /mL 20. 0 mg /mL 10. 0 mg /mL 7. 5 mg /mL 5. 0 mg /mL 2. 5 mg /mL
茄腐镰刀菌 石油醚 53. 41 ± 0. 02c 32. 56 ± 1. 72b 23. 66 ± 0. 43ab 16. 29 ± 1. 02ab 7. 56 ± 0. 08a 0. 65 ± 0. 01a
二氯甲烷 56. 71 ± 0. 16c 34. 52 ± 0. 28b 23. 38 ± 1. 43ab 17. 65 ± 0. 21ab 8. 53 ± 0. 06a 2. 54 ± 0. 02a
乙酸乙酯 66. 49 ± 1. 27cd 41. 97 ± 1. 53bc 29. 63 ± 1. 32b 17. 89 ± 0. 83ab 9. 35 ± 0. 45a 2. 74 ± 0. 14a
正丁醇 67. 33 ± 1. 02cd 43. 53 ± 2. 68bc 27. 64 ± 1. 37b 18. 55 ± 0. 79ab 8. 56 ± 0. 70a 1. 22 ± 0. 02a
水 97. 43 ± 1. 01e 68. 56 ± 1. 73d 40. 62 ± 1. 61bc 27. 46 ± 0. 58b 18. 87 ± 0. 43ab 9. 76 ± 0. 30a
玉米纹枯病菌 石油醚 32. 77 ± 1. 11b 19. 53 ± 0. 79ab 10. 54 ± 1. 75a 6. 53 ± 0. 16a 0a 0a
二氯甲烷 43. 18 ± 2. 06bc 26. 34 ± 0. 57b 12. 66 ± 1. 62a 7. 64 ± 0. 04a 0a 0a
乙酸乙酯 49. 23 ± 0. 15c 29. 87 ± 1. 69b 17. 27 ± 0. 64ab 10. 29 ± 1. 05a 4. 73 ± 0. 04a 0a
正丁醇 54. 88 ± 1. 24c 32. 93 ± 2. 51b 17. 52 ± 0. 64ab 11. 25 ± 0. 41a 6. 71 ± 0. 43a 0a
水 77. 21 ± 0. 65d 45. 66 ± 1. 52c 26. 17 ± 1. 65b 18. 69 ± 1. 50ab 9. 15 ± 0. 48a 2. 03 ± 0. 01a
小麦赤霉病菌 石油醚 53. 19 ± 0. 58bc 39. 81 ± 1. 67b 20. 53 ± 1. 00ab 14. 23 ± 0. 17ab 7. 42 ± 0. 41a 1. 61 ± 0. 02a
二氯甲烷 67. 51 ± 0. 74cd 42. 51 ± 1. 74bc 26. 01 ± 1. 20ab 15. 63 ± 0. 54ab 8. 59 ± 0. 05a 3. 11 ± 0. 06a
乙酸乙酯 85. 32 ± 0. 01d 62. 73 ± 1. 84c 34. 77 ± 2. 83b 20. 94 ± 0. 45ab 12. 76 ± 0. 24a 4. 76 ± 0. 05a
正丁醇 91. 26 ± 0. 37d 70. 43 ± 1. 68cd 53. 09 ± 1. 28bc 32. 56 ± 0. 67b 15. 33 ± 0. 57ab 7. 03 ± 0. 12a
水 100. 00 ± 0. 00e 100. 00 ± 0. 00e 75. 65 ± 1. 98cd 56. 29 ± 2. 09c 27. 88 ± 1. 02ab 16. 91 ± 0. 03ab
3 结论与讨论
雪莲果茎和叶中的几种萃取物对茄腐镰刀菌、玉米纹枯
病菌和小麦赤霉病菌有一定的抑制作用,且抑制强度随提取
物质量浓度的升高而增加,相同浓度的雪莲果叶萃取物抑菌
作用强于雪莲果茎的萃取物。说明雪莲果叶中的抑菌物质含
量高于茎中的含量,或者叶中的抑菌物质活性高于茎中的抑
菌物质活性。
雪莲果茎和叶中相同浓度的萃取物对同一供试菌株的抑
菌率几乎出现最后水相 >正丁醇萃取物 >乙酸乙酯萃取物 >
二氯甲烷萃取物 >石油醚萃取物的规律,说明雪莲果叶中对
3 种供试菌株有抑制作用的物质分布在高极性溶剂中的比分
布在低极性溶剂中的多,或者是分布在高极性溶剂中的物质
抑菌作用强于分布在低极性溶剂中的物质。
本研究中未出现对 3 种供试菌株的抑菌率为 100%的试
验组,说明在本研究所设的浓度范围内雪莲果茎的萃取物没
有能够完全抑制供试菌株生长或者使供试菌株致死,须进一
步研究。本研究仅用雪莲果茎叶的几种有机萃取物对 3 种供
试菌株进行实验室研究,雪莲果茎叶的其他有机萃取物对其
他菌株的抑菌活性有待进一步研究。本研究的结果是实验室
条件所得结果,并未验证田间试验是否与此结果一致,将来可
对该方面进行研究。
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