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黄皮叶乙醇提取物化学成分预实验及对植物病原菌的抑制作用



全 文 :FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2009年 第 34卷 第 1期
收稿日期: 2008-05-18
作者简介: 赵丰丽(1961—),女,河南人,硕士,副教授,研究方向为发酵工程及生物活性物质的研究与利用。
Pre-experiment of chemical composition of clausena lansium(Lour.)
Skeels leafs extracts with ethanol and the antimicrobial
effects to plant pathogens
ZHAO Feng-li, YANG Jian-xiu, LIANG Yan-mei, LIU Yan-qiu
(College of Life Science, Guangxi Normal University, Guilin 541004)
Abstract: The chemical composition of Clausena lansium(Lour.) Skeels leaves and antifungal action were
studied. The primary antimicrobial activity of the different solvent extraction was observed through the disc dif-
fusion method. The resistant plant pathogens of the ethanol extraction were studied by hypha growth rate
methods and the minimal inhibitory concentration(MIC), pre-experiment of the ethanol extraction was prosecu-
tion. The results showed that the clausena lansium(Lour) skeels leaves contained flavonoes, phenolic, organic
acid, alkaloid, coumarins, etc. The different solvent extractions had good antimicrobial effects on the tested six
plant pathogens. The antimicrobial effects was ethanol>petroleum ether>water. The inhibition rate of ethanol
extracts on six plant pathogens was between 44.2% to 56.4%. The MICs were between 0.5 mg/mL to 4 mg/mL
after 24 hours culturing on 28 ℃ . Ethanol extracts had the best antimicrobial effect on six plant pathogens.
Ethanol extracts should be a potential antimicrobial substance.
Key words: clausena lansium(lour.)skeels leafs; chemical composition; pre-experiment; antimicrobial effect
黄皮叶乙醇提取物化学成分
预实验及对植物病原菌的抑制作用
赵丰丽, 杨健秀, 梁燕美, 刘艳秋
(广西师范大学生命科学学院,桂林 541004)
摘要: 研究黄皮叶化学成分和抑菌活性。采用纸片扩散法对黄皮叶不同溶剂提取物进行抑菌实
验初探,在此基础上采用菌丝生长速率法和最低抑制浓度法对乙醇提取物进行抑菌实验,并对
乙醇提取物进行化学成分的预实验。结果显示,黄皮叶中含有黄酮、酚类、有机酸、生物碱和
香豆素等成分。不同溶剂提取物对 6种植物病原菌均有较好的抑制作用,其抑菌效果为乙醇>石
油醚>水。在 28 ℃培养 24 h时乙醇提取物对 6种植物病原菌的抑菌率在 44.2%~56.4%之间,其
MIC在 0.5~4 mg/mL之间。表明乙醇提取物对 6种植物病原菌的抑菌效果显著,是一种具有发展
潜力的抑菌物质。
关键词: 黄皮叶;化学成分;预实验;抑菌作用
中图分类号: TS 201.3 文献标志码: A 文章编号: 1005-9989(2009)01-0195-04
提取物与应用
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2009.01.064
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2009年 第 34卷 第 1期
植物源杀菌剂由于具有在农作物中残毒低、
药害小的特点,已成为当今农药研究领域的一个
热点,具有广阔的发展前景。黄皮[Clausena lansi
um(Lour.)Skeels]属芸香科植物,黄皮子,原产我国
南部,现主要是分布在南方各省,尤以广东、广
西、福建等省种植面积较大。是著名的“岭南佳
果”之一,富含糖分、有机酸、果胶、Vc、挥发
油、黄酮碱等,具有较高的营养价值和重要的药
用价值 [1]。黄皮叶苦、辛、性平,有解表散热,
顺气化痰功能,中药用于流感、脑脊髓膜炎和疟
疾等[2],可见它具有良好的药用价值。目前有关黄
皮的研究内容有:齿果核黄皮精油杀虫作用研究[3];
黄皮中咔唑类生物碱的抑菌活性研究[4];黄皮植物
不同部位(E)-N-(2-苯乙基)肉桂酰胺含量的测定及
对香蕉炭疽病菌的研究[5]等。结果表明,黄皮植物
不同部位的化合物有明显的抑菌活性。对黄皮叶
提取物进行抑菌作用初探,在此基础上对抑菌效
果最好的提取物进行化学成分预实验,并对几种
常见植物病原菌的抑制作用进行了定性和定量研
究,以期为植物源农药、水果保鲜剂的开发提供
理论依据,为黄皮叶的综合利用开辟一条新的途
径。目前有关这方面的研究尚未见报道。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
材料:黄皮叶采自于广西桂林市郊区;马铃
薯:市售。
供试菌种:芒果蒂腐病(Stem-rot isolate)、青
霉菌 (penicillium Penicillium species)和黑曲霉 (As-
pergillus niger):广西师范大学生命科学学院发酵
工程实验室;柑橘炭疽病 (citrus anthracnose dis
ease )、 柑橘砂皮病、柑橘疮痂病 (Sphaceloma
fawcettii Jenk):广西柑橘研究所。
仪器:数控超声波清洗器,紫外可见分光光
度计,电热恒温水浴锅,旋涡混合器,高压锅,
生化培养箱,旋转蒸发仪,紫外检测器等。
试剂:乙醇、石油醚、丙酮、硝酸铋、氯化
汞、碘化钾、镁粉、三氯化铝、氢氧化钠、香草
醛、溴酚蓝、碘、盐酸、浓氨水等:分析纯。
1.2 实验方法
1.2.1 黄皮叶活性物质的制备 黄皮叶洗净,50
℃烘干、过 40目筛,取 10 g分别采用石油醚、乙
醇、水为提取溶剂,在料液比(g∶mL)为 1∶15、超声
频率 40 kHz、超声波功率 200 W、时间 20 min
的条件下提取两次,合并滤液减压浓缩成浸膏,
得到黄皮叶石油醚、乙醇、水提取物,4 ℃保藏
备用。
1.2.2 培养基的制备 马铃薯培养基(PDA):马铃
薯 200 g切成块,加水煮沸 0.5 h后纱布过滤,再
加葡萄糖 20 g、琼脂 20 g,溶化后补充水至 1000
mL,pH自然,灭菌供活化各种供试菌用。
1.2.3 菌悬液的制备 将供试的各种菌种进行斜
面活化,取一定量已活化的供试菌于装有 10 mL
无菌水的试管中,用旋涡混合器混均,制成菌悬
液,取 1 mL菌悬液加入 9 mL无菌水试管中,用
显微镜直接记数法测定菌体个数,调至浓度为 109
cfu/mL的菌悬液[6],备用。
1.2.4 抑菌实验方法
1.2.4.1 各溶剂提取物抑菌预实验 采用纸片扩散
法[7]对 1.2.1 各提取液进行抑菌作用的预实验,用
游标卡尺测量抑菌圈直径,抑菌圈最大的为抑菌
最强的,选择该提取液进行进一步的定性、定量
抑菌实验及化学成分的预实验。
1.2.4.2 定性测定方法(菌丝生长速率法[8]) 用 2%
丙酮将最佳抑菌效果的提取物配制成平板中提取
物浓度分别为 2 mg/mL 和 1 mg/mL 的 PDA 平板,
接入培养 36 h,直径 6 mm的供试菌的菌饼。每个
处理重复 3 次,倒置于 28 ℃恒温培养,同时以
2%丙酮为对照。培养 24 h时采用十字交叉法用游
标卡尺精密测量菌落直径,计算抑菌率。
抑菌率(%)=(对照菌落直径-实验菌落直径)/(对
照菌落直径-菌饼直径)×100
1.2.4.3 定量测定方法(最低抑制浓度法[9]) 取最佳
抑菌效果的提取物 8 g,用 20 mL丙酮溶解,用无
菌水定容至 100 mL,此浓度为 80 mg/mL,按 2倍
稀释法分别稀释为 40、20、10、5 mg/mL等不同浓
度的供试溶液。吸取各稀释液 2 mL分别放入无菌
的空白培养皿中,每皿中再加入 18 mL已融化的固
体培养基,摇匀、静置,待凝固后即得含各浓度提
取物的供试平板。取 109 cfu/mL的菌悬液 0.2 mL涂
布在平板上,每种实验菌每个浓度重复 3次,同时
用含 2%丙酮的平板作对照于 28 ℃恒温培养,分别
在 24、36 h观察菌体生长情况。以不长菌的提取
液的最低浓度为最小抑菌浓度(MIC)。
1.2.5 乙醇提取物化学成分的定性鉴定 采用化
学成分预实验的方法对乙醇提取物化学成分进行定
性鉴定 [10]。具体采用试管法和圆形滤纸层析法 [11]
对黄酮、酚类、有机酸、生物碱和香豆素等成分
提取物与应用
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2009年 第 34卷 第 1期
提取物浓度/(mg/mL) 4 2 1 0.5 0.25 2%丙酮
疮痂病 - - - + ++ ++++
砂皮病 - - - - - ++++
炭疽病 - - - - ++ ++++
黑曲霉 - + + ++ +++ ++++
青 霉 - + ++ +++ +++ ++++
芒果蒂腐病 - - - - ++ +++
表 3 培养 24 h时的抑菌结果
进行定性鉴定。
2 结果与分析
2.1 各溶剂提取物抑菌预实验结果
采用滤纸法片 [7]对 1.2.1各提取液进行抑菌作
用的预实验,抑菌结果为乙醇提取物﹥石油醚提
取物﹥水提取物。因此,选择乙醇提取物进行进
一步的抑菌实验。
2.2 乙醇提取物菌丝生长速率法实验结果
2.2.1 培养 24 h时抑菌结果 两种浓度提取物对
6种植物病原菌的抑菌结果见表 1、表 2。
表 1结果表明,黄皮叶提取物浓度为 2 mg/mL
时,对 6种实验菌都有很强的抑菌作用,其中对
柑橘疮痂病、砂皮病、炭疽病和黑曲霉的抑菌效
果较明显,抑菌率均在 50%以上,青霉和芒果蒂
腐病的抑菌率也在 40%以上。
表 2结果表明,黄皮叶提取物浓度为 1 mg/mL
时,对 6种实验菌都有一定的抑菌作用,其中对
柑橘疮痂病菌抑菌率在 40%以上,对炭疽病、黑
曲霉、青霉和芒果蒂腐病的抑菌率也在 30%以上,
砂皮病略低于 30%。与表 3结果相比,各实验菌
的抑菌率都有所下降,其中以砂皮病原菌的抑菌
率下降最大,可见砂皮病对黄皮抑菌物浓度较为
敏感。
2.2.2 培养 36 h时的抑菌结果 两种浓度提取物
对 6种植物病原菌的抑菌结果见图 1。
图 1结果显示,28 ℃恒温培养 36 h时提取物
浓度无论是 1 mg/mL还是 2 mg/mL与 2%丙酮对照
相比抑菌效果均显著,并且不同植物病原菌对提
取物的敏感度不同。
两种提取物浓度、两种培养时间抑菌实验结
果表明,黄皮叶乙醇提取物对 6种病原菌具有显
著的抑菌效果。
2.3 乙醇提取物最低抑菌浓度法(MIC)
黄皮叶提取物抑菌实验结果的判定标准是: 无
菌落者为-,菌落数小于 10 个数为+,菌落数在
10~30个为++,菌落数在 30~50个为+++,菌落数
大于 50个为++++。
实验菌 提取物中菌落直径/mm
对照中菌落
直径/mm 抑菌率/%
疮痂病 8.9 12.7 56.4
砂皮病 11.3 16.6 50.2
炭疽病 12.7 19.5 50.5
黑曲霉 10.6 16.2 54.8
青 霉 10.2 14.2 48.2
芒果蒂腐病 26.6 42.9 44.2
表 1 提取物浓度为 2 mg/mL时对实验菌的抑菌效果
实验菌 提取物中菌落直径/mm
对照中菌落
直径/mm 抑菌率/%
疮痂病 9.9 12.7 42.1
砂皮病 13.5 16.6 29.3
炭疽病 15.4 19.5 30.8
黑曲霉 13.1 16.2 30.2
青 霉 11.1 14.2 37.1
芒果蒂腐病 30.8 42.9 32.6
表 2 提取物浓度为 1mg/mL时对实验菌的抑菌效果
2砂皮病
3炭疽病
4黑曲霉
5青霉
1疮痂病
6芒果蒂腐病
图 1 乙醇提取物两种浓度对 6种植物病原菌的抑制结果
注:左图为对照 2%丙酮,中间为提取物含量 1 mg/mL,右图为提取
物含量 2 mg/mL的抑菌结果。
提取物与应用
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2009年 第 34卷 第 1期
培养 24、36 h时,不同浓度黄皮叶提取物对
实验菌的抑制效果分别见表 3、表 4。
表 3、图 2结果表明,培养 24 h时对照 2%丙
酮无抑菌作用,而不同浓度提取物对植物病原菌
均有抑菌效果,在本实验范围内对各实验菌的最
低抑制浓度(MIC)分别为:疮痂病<1 mg/mL、砂皮
病<0.25 mg/mL、炭疽病<0.5 mg/mL、黑曲霉<2
mg/mL、青霉<4 mg/mL、芒果蒂腐病<0.5 mg/mL。
表明黄皮叶提取物对柑橘疮痂病、砂皮病炭疽病
和芒果蒂腐病有显著的抑菌效果,对黑曲霉和青
霉也有较好的抑菌效果。
表 4、图 3结果表明,培养 36 h时对照 2%丙
酮无抑菌作用,而不同黄皮叶提取物对植物病原
菌均有抑菌效果,在本实验范围内对各实验菌的
最低抑制浓度(MIC)分别为:疮痂病<1 mg/mL、砂
皮病<0.5 mg/mL、炭疽病<1 mg/mL、芒果蒂腐病<
4 mg/mL。表明对柑橘疮痂病、砂皮病、炭疽病抑
菌效果显著,对芒果蒂腐病抑菌效果较好,对黑
曲霉和青霉随提取物浓度的增大抑菌效果增加,
但在本实验范围内最低抑制浓度未出现。
对比表 3、表 4实验结果可知,随培养时间的
增加,疮痂病的 MIC没有改变,砂皮病和炭疽病
略有上升,芒果蒂腐病的 MIC有所增大,黑曲霉
和青霉的差别最大。在本实验范围内,提取物对
疮痂病、砂皮病和炭疽病的抑菌效果最好。
2.3 乙醇提取物成分的定性鉴定
对乙醇提取物进行化学成分的定性鉴定,结
果见表 5。
表 5结果显示,黄酮、酚类、有机酸、生物
碱和香豆素等化学成分的反应与文献[10]中所述相
应物质的颜色反应相符合,表明黄皮叶中含有以
上物质。
3 结论
石油醚、乙醇和水提物抑菌预实验结果表明
乙醇提取物的抑菌作用最好,表明黄皮叶抑菌活
性物质是具有相当极性的一些化合物。
在实验范围内,培养 24 h时黄皮叶乙醇提取
物对各实验菌的最低抑制浓度(MIC)分别为:疮痂
病<1 mg/mL、砂皮病<0.25 mg/mL、炭疽病<0.5
mg/mL、黑曲霉<2 mg/mL、青霉<4 mg/mL、芒果蒂
腐病<0.5 mg/mL。培养 24 h时也显示类似的结果,
表明黄皮叶乙醇提取物对供试的 6种植物病原菌
具有较强的抑菌作用,其抑菌范围较广,表明它
是一种良好的抑菌物质,在食品防腐、水果保鲜、
医药等领域具有广阔的应用前景。
黄皮叶乙醇粗提物化学成分初步鉴定结果显
示,粗提物主要含有黄酮、酚类、有机酸、生物碱
和香豆精等化学成分,可见抑菌物质可能是黄酮、
酚类、有机酸、生物碱等物质[7,11],对其抑菌机理
及抑菌有效成分的提取优化条件需进一步探讨。
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0






/(m
g/
m
L)
疮痂病 芒果蒂腐青霉黑曲霉炭疽病砂皮病
试验菌
图 2 培养 24 h时提取物对 6种实验菌的最低抑菌浓度
提取物浓度/(mg/mL) 4 2 1 0.5 0.25 2%丙酮
疮痂病 / - - + / ++++
砂皮病 / / - - + ++++
炭疽病 / - - ++ +++ ++++
黑曲霉 + ++ ++ ++ +++ ++++
青 霉 + ++ ++ + +++ ++++
芒果蒂腐病 - + + ++ / ++++
表 4 培养 36 h时的抑菌结果
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0






/(m
g/m
L)
疮痂病 砂皮病 炭疽病 芒果蒂腐
试验菌
图 3 培养 36 h时提取物对 6种实验菌的最低抑菌浓度
检查项目 试管预实验法 结果 滤纸法 结果
生物碱 碘化铋钾实验 + 喷雾显色 +
生物碱 碘化汞钾实验 +
黄酮 盐酸镁粉实验 + 荧光实验 +
酚类 香草醛-盐酸反应 + 香草醛喷雾显色 +
有机酸 溴酚蓝反应 +
香豆素 氢氧化钠-盐酸法 +
黄酮
黄酮
三氯化铝
浓氨水
+
+
荧光实验
荧光实验
+
+
表 5 黄皮叶乙醇提取物化学成分定性鉴定结果
注:“/”表示未做抑菌实验。
注:“+”表示阳性反映。
提取物与应用
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2009年 第 34卷 第 1期
重结晶法纯化辣椒碱的工艺研究
张郁松
(西安武警工程学院军事经济系,西安 710086)
摘要: 以辣椒碱粗提物为原料,通过对不同结晶溶剂、温度、时间以及结晶溶剂 pH的研究,以
晶体产量、色泽、形态为指标,得出了辣椒碱的最佳结晶工艺:无水乙醇为结晶溶剂,结晶温度
0 ℃,结晶时间 12 h。在此条件下对辣椒碱解吸液浓缩固形物进行结晶处理,可以得到针状白色
辣椒碱晶体,且晶粒比较均匀。
关键词: 辣椒碱;纯化工艺;重结晶
中图分类号: TS 202.3 文献标志码: A 文章编号: 1005-9989(2009)01-0199-03
Study on purifying process of capsaicin by recrystallization
ZHANG Yu-song
(Xi'an Engineering College of Armed Police Force, Xi'an 710086)
Abstract: With capsaicin crude extracts as the raw material, the influence of different crystallization solvent,
temperature, time and pH on the purification was studied. As index of crystal yield, color and morphology. The
optimum parameter to purify capsaicin of this method is as follows: solvent ethanol(pH unregulated), temperature
0 ℃, time 12 h. Under this condition, we could get white crystal of capsaicin with uniformity.
Key words: capsaicin; purifying process; recrystallization
收稿日期: 2008-08-19
作者简介: 张郁松(1974—),男,陕西户县人,硕士,讲师,研究方向为天然物质中活性成分的提取。
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提取物与应用
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