全 文 :西北农业学报 2006 , 15(3):91 ~ 93
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
丁香油抑菌成分研究*
楼兴隆1 ,李晓明2 ,张鞍灵1 ,丁虹茹1 ,高锦明1*
(1.西北农林科技大学生命科学学院 ,陕西杨凌 712100;2.西北农林科技大学资源环境学院 ,陕西杨凌 712100)
摘 要:利用滤纸片法和固体稀释法对丁香油进行了抑菌活性测定 ,结果表明丁香油对 5 种植物病原菌有不
同程度的抑制作用 ,其抑菌成分为丁香酚。 丁香油对白菜黑斑 、小麦纹枯的最低抑菌浓度(MIC)为 0.625
mg/ mL , 对玉米大斑 、葡萄炭疽 、番茄黑霉的最低抑菌浓度(MIC)为 0.3125 mg/ mL 。
关键词:丁香油 ;丁香酚;抑菌活性
中图分类号:Q946.887 文献标识码:A 文章编号:1004-1389(2006)03-0091-03
Study on Antimicrobial Components of the Clove Oil
LOU Xing-long 1 , LI Xiao-ming2 , ZHANG An-ling1 ,
DING Hong-ru1 and GAO Jin-ming1*
(1.C ollege of Life S cience , Northw est A &F University , Yangling Shaanxi 712100 , China;2.College of
Resource & Environment , Northw est A &F University , Yangling Shaanxi 712100 , C hina)
Abstract:The ant imicrobial activi ty of clove oil were determined by fil ter paper me thod and solid cul-
ture medium method.The results showed tha t clove oil could inhibit five phytopatholog enic fungus at
dif ferent levels , the antimicrobial component is eugenol , w ith the minimal inhibit ing concentration
(M IC)fo r A lternaria brassicae and Rhizoctonia cereali being 0.625 mg/mL , and minimal inhibit ing
concentration (MIC)fo r Helminthosporium turcicum Pass , gloe spo rum fructigenum and Alternaria
alternata being 0.3125 mg/mL.
Key words:Clove oil;Eugenol;Antimicrobial act ivity
丁香为桃金娘科植物丁香(Eugenia caryo-
phy llata Thumb)的干燥花蕾 ,主要含有丁香酚
(eugenol),丁香酚乙酸酯(acety l eugeno l),石竹
烯(β-caryophyllene),甲基正庚基甲酮(n-Hepty l
methy l ketone)等挥发性成分及山柰酚 、鼠李素 、
齐墩果酸等黄酮类成分[ 1] 。从中提取的丁香油为
我国 GB2760- 86 规定允许使用的食用香料 。丁
香油具有较好的防霉作用[ 2] ,并对食品中常见的
腐败菌和产毒素菌的生长也有明显的抑制作
用[ 3] 。
挥发油是植物中一类具有芳香气味 、在常温
下能挥发的油状液体的总称 , 在植物界分布很
广 , 特别是桃金娘科 、菊科 、芸香科 、伞形科 、唇形
科 、樟科 、木兰科 、姜科等植物中 。许多挥发油都
具有多方面的作用 , 在医疗方面的应用也越来越
普遍 。具有抗肿瘤作用 、抑菌作用 、对中枢系统的
作用及对呼吸系统的作用等等[ 4] 。因此选用丁香
油作为研究对象 ,此外由于生物农药的应用是 21
世纪可持续农业发展的一项重要措施 ,本文着重
进行抑菌活性研究 ,并把植物病原菌作为丁香油
的抑菌活性对象 ,找出其抑菌的活性成分 ,为进一
步通过对该活性成分的结构改造来寻找抑菌效果
更佳的物质提供理论依据 。
* 收稿日期:2005-11-23 修回日期:2006-01-18
基金项目:教育部重点项目(104174);国家自然科学基金项目(30370019)。
作者简介:楼兴隆(1981-),男 ,浙江东阳人 ,在读硕士 ,主要从事天然产物化学和有机合成研究。
*通讯作者。E-mail:jinmin ggao@sohu.com
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 植物材料 丁香 ,于 2004年购于西安中
药材市场 ,经本校植物学教研室齐兰兰老师鉴定
为 Eugenia caryophy llata Thunb.的干燥花蕾 ,
晾干备用 。
1.1.2 试剂 无水乙醇 、吐温-80 、石油醚 、丙
酮均为 AR 级 ,柱层析硅胶为青岛海洋化工厂生
产。
1.1.3 仪器 培养皿 , LS-B50L 型压力蒸汽灭
菌器 ,YJ-875SA 医用净化设备台 , LRH-250A 生
化培养箱 ,HP 5973 GC-MS等 。
1.1.4 供试菌种 玉米大斑病菌(Helmintho-
sporium turcicum Pass),白菜黑斑病菌 (Alter-
naria brassicae), 葡萄炭疽病菌(gloesporum
f ructigenum),小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerea-
li),番茄黑霉(A lternaria alternata),以上菌株为
本实验室的保藏菌株 。
1.1.5 培养基 采用马铃薯培养基(PDA):马
铃薯 100 g , 琼脂10 g , 葡萄糖 10 g , 蒸馏水加
至500 mL。将马铃薯去皮切碎 , 加蒸馏水至 500
mL , 煮沸 10 ~ 20 min , 用纱布过滤 , 再补加蒸
馏水至 500 mL , 然后加葡萄糖和琼脂 , 加热溶
化 , 分装 , 高压灭菌 121℃, 20 min 。
1.1.6 供试菌菌悬液的制备 将上述各种供试
菌种用适宜斜面培养基活化 , 以无菌生理盐水制
成 102 ~ 103 cfu/ mL 的菌悬液。
1.2 试验方法
1.2.1 丁香油的制备 用粉碎机将丁香研磨成
细粉末。药品粉碎后 , 按常规水蒸气蒸馏法提取
丁香油 , 将提取的丁香油每 2 mL 加 1 mL 吐温-
80增溶[ 5] ,备用。
1.2.2 丁香油最低抑菌浓度(M IC)的测定 将
备用丁香油用无菌水进行连续倍半稀释法稀释 ,
其对应浓度为(按中药量计算):2.5%,1.25% ,
0.625% ,0.3125% ,0.15625%。然后将各稀释
液 1 mL 分别注入无菌培养皿中与倒入的 9 mL
培养基混合均匀 , 等其凝固后 ,将菌悬液均匀涂
抹于培养基表面。适温适时培养 , 观察结果 , 以
完全没有菌生长的最低浓度为丁香油的最低抑菌
浓度(MIC)[ 6] 。同时用无菌水和 10 %吐温-80
作对照。
1.2.3 丁香油组分分离及各组分的抑菌试验
丁香油组分的分离和鉴定:将提取所得的丁香油
进行硅胶柱层析 ,用石油醚 ,石油醚∶乙酸乙酯
(49∶1),丙酮依次进行梯度洗脱 ,石油醚∶乙酸
乙酯(49∶1)洗脱得到组分 Ⅰ ,用 GC-MS 分析确
定纯度并鉴定其结构 。合并石油醚洗脱部分及丙
酮洗脱部分得到组分 Ⅱ 。两部分用吐温-80增溶
备用 。
丁香油各组分的抑菌试验:用常规滤纸制成
直径为 6 mm 的小圆片 , 干热 160℃灭菌 2 h ,并
将小滤纸片浸渍在上述分离液中备用。
然后将菌悬液均匀涂抹于 PDA 培养基上 ,
把上述浸渍过的圆形滤纸片平放于培养基表面。
以无菌水和 10%吐温-80做对照 ,定温 、定时培养
后观察并测量抑菌圈大小[ 7] 。
2 结果与分析
2.1 丁香油的提取
利用常规水蒸气蒸馏法从丁香中提取丁香
油 ,经计算 ,产率为 12.54%。
2.2 丁香油最低抑菌浓度(MIC)的测定
试验选用的 5个供试菌种是植物中常见的病
原菌 ,以它们作为研究对象有一定的代表性 。丁
香油对供试菌种的最低抑菌浓度(MIC)见表 1。
从表中可以看出 , 丁香油对玉米大斑 、葡萄炭疽 、
番茄黑霉 、白菜黑斑和小麦纹枯等 5 种病原菌均
有明显的抑制作用 ,对玉米大斑 、葡萄炭疽和番茄
黑霉的最低抑制浓度为 0.3125 mg/mL ,对白菜
黑斑 、小麦纹枯的最低抑制浓度为 0.625 mg/
mL 。
2.3 丁香油分离组分的鉴定及其抑菌试验
对组分 Ⅰ进行了 GC-MS 分析 ,并与丁香酚
的标准谱图进行对照 。分析结果见表 2。
由此可确定组分 Ⅰ 为丁香酚 , 含量达
97.29%。
将组分Ⅰ和组分 Ⅱ以丁香油最低抑菌浓度的
2倍分别对玉米大斑 、葡萄炭疽 、番茄黑霉 、白菜
黑斑 、小麦纹枯进行抑菌试验 ,结果见表 3 。从表
3可知 , 只有丁香酚有明显的抑菌圈 ,除去丁香
酚后的其余组分和对照均无抑菌圈 。故丁香酚是
丁香油的有效抑菌成分。
·92· 西 北 农 业 学 报 15 卷
表 1 丁香油的最低抑菌浓度
Table 1 The minimal inhibiting concentration of the clove oil
丁香油浓度/ %
Concent ration
供试菌种 Path ogenic fungi
玉米大斑菌
H elmin thosp
or Ium turcicum pass
葡萄炭疽菌
Gloesp orum
f ruct igenum
番茄黑霉菌
A lterna ria
al ternate
白菜黑斑菌
A lternar ia
brassicae
小麦纹枯菌
R hizoctonia
cer eal i
2.5 - - - - -
1.25 - - - - -
0.625 - - - - -
0.3125 - - - + +
0.15625 + + + ++ ++
无菌水 S terile water +++ +++ +++ +++ +++
10%吐温-80
10%Polys orbate-80 +++ +++ +++ +++ +++
注:以上数据均为 3次试验重复。 -表示无菌生长 , +表示菌体生长弱 , ++表示菌体生长较强 , +++表示生长很强。
Note:A ll values are means of three replicates.The sign of-sh ow s that the phytopathologenic fu ngus do not grow , the signs of+,
++and+++show respect ively they g row low er , st rong and stonger.
表 2 组分Ⅰ和丁香酚的质谱数据
Table 2 The mass spectral data of component Ⅰ and eugenol
样品 S am plesⅠ
m/ z / %
164(M+) 149(40) 131(22) 103(22) 77(23) 55(18)
丁香酚 Eugenol 164(M+) 149(50) 131(40) 103(30) 77(25) 55(14)
表 3 丁香油各组分的抑菌效果
Table 3 Inhibitory effect of different components of clove oil
丁香油浓度/ %
Concent ration
供试菌种 Path ogenic fungi
玉米大斑菌
H elmin thosp
or Ium turcicum pass
葡萄炭疽菌
Gloesp orum
f ruct igenum
番茄黑霉菌
A lterna ria
al ternate
白菜黑斑菌
A lternar ia
brassicae
小麦纹枯菌
R hizoctonia
cer eal i
Ⅰ 15.2 15.0 15.6 14.5 14.0
Ⅱ - - - - -
Ⅲ - - - - -
Ⅳ - - - - -
注:Ⅰ为丁香酚 , Ⅱ为除丁香酚后的其余组分 , Ⅲ为无菌水 , Ⅳ为 10%吐温-80。表中数值表示抑菌圈的直径(单位:mm),W表示无抑菌
效果。
Note:Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ and Ⅳ is respectively th e eugenol , the rest except fo r eugenol , the steri le w ater and 10%Polyso rb ate-80.T he valu e in
table 3 sh ow s the diameter of the an timicrobial ci rcle(unit s:mm), the sign of-show s these sam ples have n o ef fect on the phytopath olo-
genic fungus.
3 讨论
3.1 丁香油对植物中常见的病原菌的最低抑制
浓度(MIC)达到了 0.5 mg/mL 左右 ,说明丁香
油具有作为生物农药的应用前景。
3.2 经气质分析得知丁香油的主要成分为丁香
酚。
3.3 对丁香油中的不同组分进行了抑菌研究 ,结
果表明丁香油的有效抑菌活性成分为丁香酚 。
3.4 丁香油原料丰富 ,且富含丁香酚 ,为丁香酚
结构改造寻求更佳抑菌活性成分提供了物质基
础 ,这方面的研究工作正在进行之中。
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·93·3 期 楼兴隆等:丁香油抑菌成分研究