全 文 :接骨木提取物对灰葡萄孢菌的离体抑菌活性研究
*
张 涛 孙 华 王桂清
(聊城大学 农学院,山东 聊城252059)
摘 要 采用生长速率法测定了接骨木叶不同溶剂(石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、乙醇)粗提取
物对灰葡萄孢菌菌丝生长的影响.结果表明,接骨木不同溶剂提取物对灰葡萄孢菌的菌丝生长表
现出抑制和促进两种作用,其中乙酸乙酯顺序提取物的抑菌效果较好,各浓度都表现出抑制作
用;2 000mg/L的乙醇顺序提取物的抑菌效果最好,抑制率为29.922 2%.本试验为开发新型植
物源抑菌剂提供了理论依据.
关键词 接骨木,灰葡萄孢菌,生长速率法,抑制作用
中图分类号 S476 文献标识码 A 文章编号 1672-6634(2011)03-0043-04
接骨木(Sambucus williamsii Hance)为忍冬科(Caprifoliaceae)接骨木属(Sambucus Linn)的多年生
木本植物.该属为珍贵的药用植物,英国植物药典、芬兰法定植物药名录和法国规定用于临床的植物药名
录均收载了接骨木属植物[1].公元前400年,希腊医师Theophrastus和Galen等都视这种树木及其浆果
为“自然界最伟大的药用植物”[2].该属植物所含的化学成分复杂,具有多种生物活性物质.近年来,国内外
学者从不同角度对其药理作用、生物活性及临床方面作了较为深入的研究,也发现了一些新的作用,如抗
病毒和抗菌活性等[3,4],但接骨木属植物的化学成分是否对农林业植物致病菌具有抑制作用还未见报道.
本试验以接骨木的不同溶剂提取物为试材,以灰葡萄孢菌为靶标,初步研究不同溶剂提取物对菌丝生长的
抑制作用,为开发新型植物源抑菌剂提供理论依据.
1 材料和方法
1.1 植物提取物的制备
以接骨木成熟叶片为材料,8月初采于聊城大学校园内,将其进一步阴干,粉碎,过380μm孔径筛.为
有效提取活性物质,选用极性不同的溶剂(极性:石油醚<氯仿<乙酸乙酯<丙酮<乙醇)组成一个溶剂梯
度,采用索氏提取法对接骨木的叶粉进行6h的平行提取提取和顺序提取,温度控制在溶剂的沸点附近.
平行提取为准确称取叶粉20g,共5份,滤纸包扎好,装入250mL索氏提取器中,分别用150mL石油醚、
氯仿、乙酸乙酯、丙酮、乙醇进行提取.顺序提取为准确称取70g叶粉,按照溶剂极性有小到大的顺序,先
经石油醚提取,残渣再经氯仿提取,依次类推.所得抽提液经减压过滤,旋转蒸发仪浓缩,即得黏稠膏状粗
提物,称重后,计算其提取率,再置于4℃冰箱保存备用.
提取率(%)=
提取干物质重量(g)
样品总重量(g) ×100%.
1.2 供试菌株
引起黄瓜灰霉病的灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea Pers.Ex Fr.),由聊城大学农学院植保系植物病理学
第24卷 第3期
2011年9月
聊城大学学报(自然科学版)
Journal of Liaocheng University(Nat.Sci.)
Vol.24No.3
Sep.2011
* 收稿日期:2011-05-08
基金项目:山东省自然科学基金资助项目(Y2008D57)
通讯作者:王桂清,E-mail:wangguiqing@lcu.edu.cn.
实验室提供.
1.3 药液的配制
供试药剂为接骨木5种不同溶剂的提取物,用微量丙酮和二甲基亚砜混合液将每种备提物充分溶解
后,用无菌水配置成20 000mg/L的母液,二倍稀释法稀释成20 000、10 000、5 000、2 500、1 250mg/L的
5个浓度梯度备用.
1.4 生物测定方法
采用生长速率法[5]测定接骨木的不同提取物对灰葡萄孢菌菌丝生长的抑制效果.所用培养基为PDA
培养基,药液终浓度分别为2 000、1 000、500、250、125mg/L.菌饼直径0.5cm,每皿1块,3次重复,20±
1℃光照培养箱中培养.待对照菌落直径在3cm以上时,用十字交叉法测量菌落直径.根据菌落直径求抑
制生长的百分率,公式如下
校正直么(cm)=菌落平均直径(cm)-菌饼直径(0.5cm);
抑菌率=
对照校正直径(cm)-处理校正直径(cm)
对照正直径(cm) ×100%.
1.5 数据分析方法
应用 Microsoft Excel软件和DPSv3.01专业版软件进行数据统计分析.
2 结果与分析
2.1 接骨木不同溶剂的提取率
表1 接骨木各样品的提取率
提取溶剂 样品重(g) 提取物重(g) 提取率(%)
平行提取
石油醚 20 1.796 4 8.982 0
氯仿 20 1.912 7 9.563 5
乙酸乙酯 20 1.924 5 9.622 5
丙酮 20 3.283 7 16.418 5
乙醇 20 1.650 9 8.254 5
顺序提取
石油醚 70 6.244 0 8.982 0
氯仿 70 3.357 7 4.796 7
乙酸乙酯 70 0.208 0 0.297 1
丙酮 70 2.646 0 3.780 0
乙醇 70 0.724 2 1.034 6
接骨木成熟叶片采用5种溶剂分别进行
了平行提取与顺序提取,溶剂蒸干后,各样品
的提取率如表1所示.
提取率的高低反应出植物材料在溶剂中溶
解量的多少.由表1看出,在平行提取中,5种不
同溶剂的提取率之间差异较大,丙酮的提取率
最高,为16.418 5%;氯仿和乙酸乙酯次之,分
别为9.563 5%与9.622 5%;石油醚与乙醇间的
提取率较低,为8.982 0%与8.254 5%.顺序提
取时,总体趋势为提取率随溶剂极性的增大而
降低,其中石油醚的提取率最高,为8.982 0%;
乙酸乙酯的提取率最低,仅为0.297 1%.
2.2 接骨木提取物对灰葡萄孢菌菌丝生长的作用
2.2.1 接骨木平行提取物对灰葡萄孢菌菌丝生长的作用.以生长速率法测定了接骨木的5种平行提取物
对灰葡萄孢菌菌丝生长的作用,试验结果如表2所示.
表2 接骨木平行提取物对灰葡萄孢菌菌丝生长的抑制作用
提取溶剂
菌落直径抑制率(%)
125mg/L 250mg/L 500mg/L 1 000mg/L 2 000mg/L
石油醚 11.178 6±0.745 1aA 6.843 0±0.256 2aA -1.843 7±0.092 8aA -1.443 0±0.080 9aA -4.223 2±0.063 3bB
氯 仿 -2.651 8±0.377 1cB -1.470 8±0.023 7bB 2.653 7±0.151 5aAB 2.661 1±0.000laA 4.425 2±0.002 3aA
乙酸乙酯 7.965 1±0.143 3bA -17.696 1±1.251 5dC -23.005 3±1.251 73cC -22.123 6±0.000 1bB -17.697 1±1.251 6dD
丙 酮 -10.617 1±0.425 9dB -14.450 3±1.020 1cdC -3.243 7±0.246 6aAB -4.431 1±0.026 3aA -6.192 2±0.000 1cC
乙 醇 -6.191 3±0.000 1cdB -7.077 2±0.251 4cBC -13.270 5±0.530 9bBC -6.192 2±0.013 4aA 5.310 3±0.271 6aA
44 聊 城 大 学 学 报(自 然 科 学 版) 第24卷
由表2可知,同一提取物的不同浓度对灰葡萄孢菌菌丝生长的作用存在差别,如石油醚提取物对灰葡
萄孢菌菌丝生长的抑制率随提取物浓度的增大而降低,浓度为125-250mg/L时,主要起抑制作用,浓度
为500-2 000mg/L时,则表现出促进作用.不同溶剂粗提取物在同一浓度下对灰葡萄孢菌菌丝生长的作
用是不同的,如当提取物浓度为125mg/L时,石油醚和乙酸乙酯提取物对灰葡萄孢菌菌丝生长起抑制作用,
抑制率分别为11.178 6%和8.755 1%;氯仿、丙酮及乙醇提取物则起促进作用,促进率分别为2.651 8%、
10.6171%、6.191 3%.总体看来,平行提取中,接骨木不同溶剂提取物对灰葡萄孢菌菌丝生长作用有两
种,即抑制作用和促进作用.
2.2.2 接骨木顺序提取物对灰葡萄孢菌菌丝生长的作用.接骨木5种溶剂的顺序提取物对灰葡萄孢菌菌
丝生长的作用如表3所示.乙酸乙酯和乙醇提取物均对灰葡萄孢菌菌丝生长的抑制作用随提取物浓度的
增大而增强,其中,乙酸乙酯的抑菌效果最好,各浓度均表现为抑制作用,而乙醇提取物则表现为先促进后
抑制,当2 000mg/L浓度时,抑菌效果最好,为29.922 2%;石油醚与丙酮提取物的抑菌效果则随提取物
浓度的增大而呈现降低趋势;氯仿提取物的抑菌效果随提取物浓度的增大表现为先增强后降低趋势,最佳
抑菌效果出现在浓度为500mg/L时,为12.028 7%.
表3 接骨木顺序提取物对灰葡萄孢菌菌丝生长的抑制作用
提取溶剂
菌落直径抑制率(%)
125mg/L 250mg/L 500mg/L 1 000mg/L 2 000mg/L
石油醚 11.178 6±0.745 1aA 6.843 0±0.256 2aA -1.843 7±0.092 8aA -1.443 0±0.080 9aA -4.223 2±0.063 3bB
氯 仿 1.615 8±0.000 0bA 10.233 3±0.253 9aA 12.028 7±0.253 9aA 6.343 5±0.148 4bB 9.934 1±0.305 4bAB
乙酸乙酯 10.515 0±0.127 9aA 12.028 7±0.179 5aA 14.721 7±0.403 6aA 16.876 1±1.031 2aA 21.364 5±1.777 3abA
丙 酮 -7.719 9±0.480 0cB -7.360 9±0.187 3cC -4.548 2±0.114 6bB -4.009 6±0.091 2cC -5.565 5±0.217 2cB
乙 醇 -13.524 8±0.426 5cB -11.131 1±0.216 7cC -10.353 1±0.322 0cB -4.308 8±0.128 3cC 29.922 2±0.903 6aA
3 结论与讨论
采用生长速率法测定了接骨木叶的不同溶剂(石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、乙醇)粗提取物对引起黄
瓜灰霉病的灰葡萄孢菌菌丝生长的作用.结果表明,接骨木不同溶剂提取物对灰葡萄孢菌的菌丝生长表现
出抑制和促进两种作用.其中乙酸乙酯顺序提取物的抑菌效果较好,各浓度都表现出抑制作用;2 000mg/
L的乙醇顺序提取物的抑菌效果最好,抑制率为29.922 2%.
国内外利用植物粗提液及单一药用成分对植物致病菌生长的抑制研究已有许多的报道.Mohamed[6]
用24个科的58种植物的乙醇提取物测试了对辣椒炭疽等7种病原物的抗菌活性,其中两种胡椒对所有
供试菌具有强烈抑菌活性,其最低抑制浓度在0.01mg/L和1mg/L之间.赵纯森等[7]用厚朴叶提取液测
试对禾谷镰刀菌、棉花炭疽刺盘菌等10种病原真菌都有很强的抑制作用,同时在大田条件下用粗提物对
棉苗立枯病、小麦白粉病和蚕豆赤斑病进行防治,显示出较好的防治效果.张国珍等[8]测试了麻黄和细辛
的挥发油对Alternaria panax,Phytophthora cactoyur,Rhizoctonia solani,Ustilago coicis的室内抑菌作
用.结果表明,两种挥发油对这5种真菌的菌丝生长均表现了一定的抑制作用.只是对于不同的真菌抑制
作用生长的浓度有较大差别.另外,利用植物提取物对灰葡萄孢菌的生长抑制作用研究也有报道,王桂
清[9]采用生长速率法和孢子萌发法测定了辽细辛根的不同溶剂(石油醚、氯仿、乙酸乙酯、乙醇)的粗提取
物和精油对灰葡萄孢菌菌丝生长和孢子萌发的作用.结果表明,细辛不同溶剂提取物和精油对灰葡萄孢菌
的菌丝生长和孢子萌发均有一定的抑制作用,并且对孢子萌发的抑制效果要好于对其菌丝生长的抑制效
果;石油醚提取物和精油的抑菌效果较好,对菌丝生长的EC50分别为177.44mg/L与159.98mg/L,对孢
子萌发的EC50分别为173.23mg/L与125.29mg/L;试验还显示细辛所含的主要抑菌活性成分易被极性
小的有机溶剂所提取.同时王桂清等[10]还研究了辽细辛精油对灰葡萄孢菌的抑菌机理,结果显示辽细辛
精油对胞外果胶甲基反式消除酶、果胶总酶、胞外1,2-β-D葡聚糖酶和蛋白酶表现为激活作用,对果胶甲
54 第3期 张涛等:接骨木提取物对灰葡萄孢菌的离体抑菌活性研究
基半乳糖醛酸酶和胞内1,2-β-D葡聚糖酶则表现为先激活后抑制再激活作用,对胞内果胶甲基反式消除
酶主要表现为抑制作用;对羧甲基纤维素酶表现为完全的抑制作用,且酶活抑制率与精油浓度成正比.
接骨木作为一种古老的药用植物已得到大量研究,主要体现在医药价值利用方面,如抗皮肤真菌、镇
痛抗炎、降血脂、抗动脉硬化、抑制流感病毒的增殖等[11-16].本研究初步研究了接骨木粗提物对植物致病
菌———灰葡萄孢菌的菌丝生长的抑制作用,其抑菌成分以及抑菌机理还有待于进一步研究.
参 考 文 献
[1] 祝国光.中药如何进入欧共体市场[M].北京:中国医药科技出版社,1999.
[2] 希雨.接骨木缘何走俏欧洲[J].国外医药·植物药分册,2001,16(5):202-204.
[3] 廖琼峰,毕开顺.接骨木属植物的化学成分和药理活性研究进展[J].中国中药杂志,2004,29(2):109-110.
[4] 刘海伟.菊芋叶片提取物杀虫抑菌活性的研究[D].南京:南京农业大学,2007.
[5] 王桂清,张军华,张敏,等.辽细辛提取物对拟盘多毛孢菌的离体抑制作用[J].河南农业科学,2008(2):60-63.
[6] Mohamed S,Saleh H,Sharkawy E,et al.Antimycotic screening of 58malaysian plants against plantpathogens[J].Pestle Sci,1997,47:
259-264.
[7] 赵纯森,黄俊斌,周茂繁.厚朴叶中抑菌活性成分鉴别及其防病效果[J].华中农业大学学报,1994,13(4):373-377.
[8] 张国珍,樊瑛,丁万隆,等.麻黄和细辛挥发油的抗真菌作用[J].植物保护学报,1995,22(4):373-374.
[9] 王桂清.辽细辛提取物对灰葡萄孢菌的抑制效果[J].植物保护,2008,34(2):53-57.
[10] 王桂清,孙华.活体条件下辽细辛精油对灰葡萄孢菌细胞壁降解酶活性的影响[J].沈阳农业大学学报,2009,40(4):426-430.
[11] Caceres A,Lopez B R,Giron MA,et al.Plants used in guatemala for the treatment of dermiatophytic infection.screening for antimy-
cotic activityof 44plant extracts[J].Ethnopharmacol,1991,31(3):263.
[12] 沈刚哲,胡荣.接骨木油对小鼠学习记忆的影响[J].中国中医药科技,2000,7(2):103.
[13] 郭学敏,章玲,全山从,等.接骨木化学成分的研究[J].中草药,1998,29(11):727-729.
[14] 刘铮,吴静生.接骨木油的降血脂和抗衰老作用研究[J].沈阳药科大学学报,1995,12(2):127-129.
[15] Zakay-Rones Z,Varsano N,Zlotnik M,et al.Inhibition of several strains of influenza virus invitro and reduction of symptoms by an
elderberry extract(Sambucus nigraL.)during an outbreak of influenza B panama.Altern Complement Med,1995,1(4):361.
[16] Barak V,Halperin T,Kalickman I.The effect of sambucol,ablack elderberry-based,natural product,on the production of human cy-
tokines:I.inflammatory cytokines[J].Eur Cytokine Netw,2001,12(2):290.
The Antibacterial Effects of Sambucus williamsi Hance Extracts to
Botrytis cinerea Pers.Ex Fr.in Vitro
ZHANG Tao SUN Hua WANG Gui-qing
(School of Agriculture,Liaocheng University,Liaocheng 252059,China)
Abstract The effect of Sambucus williamsii Hance extracts derived from 5different solvents(pe-
troleum Ether,chloroform,ethyl acetate,acetone and ethanol)on the hyphae growth of Botrytis cinerea
Pers.Ex Fr.was studied using the growth rate method.The results showed that the S.williamsii ex-
tracts have antibacterial and promoting activity to tested pathogens.Ethyl acetate extract has the better
antibacterial effect to tested pathogens,in the gradational extraction method.,and they al showed anti-
bacterial activity;ethanol extract shows the most antibacterial activity,in 2 000mg/L,inhibition rate
reached 29.922 2%.This study can provide the theory basis for exploitation new type botanical antibac-
terial certain chemicals.
Key words Sambucus williamsii Hance,Botrytis cinerea Pers.Ex Fr,growth rate method,inhibi-
tion
64 聊 城 大 学 学 报(自 然 科 学 版) 第24卷