全 文 ：第 26卷　第 2期
2011 年 4 月
北　京　农　学　院　学　报
JO URNA L OF BEIJING UNIVERSITY OF AGRICULT URE
Vo l.26 , No.2
Apr., 2011
　　收稿日期:2011-03-10;修订日期:2011-04-06
　　基金项目:河南省高校中青年骨干教师资助项目;河南科技学院高层次人才科研项目(09013);河南省重点科技攻关项目(082102350006);
2009年大学生创新实验项目(2009CXSY32)
　　作者简介:陈根强 ,男 ,博士 ,副教授 ,研究方向为有害生物综合治理 , E-mail:ch genqiang@sina.com
　＊通讯作者:胡林峰 ,男 ,博士 ,讲师 ,主要从事植物源杀菌剂研究(h t tp:// www.agroipm.cn), E-mai l:w ood9818@sina.com
白苏乙醇提取物及挥发油抑菌活性研究
陈根强1 ,胡林峰2＊ ,朱红霞2 ,谢延峰2
(1.河南科技大学林学院;河南 洛阳 471003;2.河南科技学院 化学化工学院;河南新乡 453003)
摘　要:分别采用溶剂浸提和水蒸汽蒸馏法对白苏叶进行提取 ,并用生长速率法分别测定 2 种白苏叶提取物对 7 种
植物病原真菌的抑制作用。测定结果表明 ,在 0.1 g 干样/m L下 , 白苏叶乙醇提取物在 3 ～ 5 d 的培养时间内能够完
全抑制辣椒疫霉病菌的生长 ,对番茄灰霉病菌的生长抑制率高于 60%。白苏叶挥发油在测定中对植物病原真菌也
表现出较强的抑菌活性。白苏叶挥发油在 0.5 mg/ mL 时能够完全抑制供试 7 种供试病菌的生长。白苏挥发油对 7
种供试植物病原真菌的测定表明 ,挥发油对水稻纹枯病菌和番茄灰霉病菌具有较强的抑制作用 , EC50分别为 0.0677
mg/ mL 和 0.1050 mg/ mL。
关　键　词:白苏;乙醇提取物;挥发油;抑菌活性
中图分类号:S482.2　　文献标志码:A　　文章编号:1002-3186(2011)02-0018-03
Research on Antifungal Activities of Ethanol Extracts and
Essential Oil from Peril la f rutescens
CHEN Gen-qiang 1 ,H U Lin-feng2＊ ,ZHU Hong-xia2 ,XIE Yan-feng 2
(1.Colleg e of Fo restr y , Henan Univ esity o f Science and Technolo gy , Luoyang 471003 ,H enan , China;2.School of
Chemistry &Chemical Engineering , Henan Institute of Science and Techno log y , Xinx iang 453003 , Henan , China)
Abstract:Cold-soak ex tracting and steam distillation methods w ere applied to e xtr act antifungal components f rom Peri lla f ru-
tescens leav es.The antifunga l activities o f ethanol ex tracts and essential oil we re tested against seven plant pathogens using
gr ow th rate method.Results show ed that e thanol ex tracts and essential oil of leave s had strong antifungal activ itie s.At the
concentra tion of 0.1 g D.W./m L , the e thanol ex tracts inhibited the g row th of mycelia o f Phytophthora capsici completely ,
and the inhibition rates against Botry tis cinnerea w ere higher than 60%. The essential oil of Perilla f rutescens leav es had
strong inhibition ac tion on tested fung i.At the concentration of 0.5 mg/ mL , the essentia l oil inhibited the g row th of mycelia of
sev en pathogens completely.Inhibition to xicity test show ed that essential oil had be tte r inhibition action against Thanatephorus
cucumeris and Botry tis cinnerea , and the EC50w ere 0.0677 mg/ mL and 0.1050 mg/ mL , re spectively.
Key words:Peri lla f rutescens;ethano l ex trac t;essential oil;antifungal activity
　　植物是生物活性化合物的天然宝库 , 其产生的次生代谢
产物超过 40 万种 , Wilkins 和 Board 等报道有 1 389 种植物
具有抑菌活性 , Grange和 Ahmed 报道约有 2 400 种植物具
有抑制有害生物的活性[ 1-3] 。植物中的抑菌活性物质种类繁
多 ,从中发现的抑菌物质主要有萜类 、香豆素类 、异香豆素
类 、生物碱类 、皂苷类 、黄酮类等 10 余种化合物[ 4] 。孟召礼
等人就从银杏果实中分离得到抑菌活性成分白果酚 , 并以其
为模板成功开发出绿帝 、银泰等农用杀菌剂产品[5] 。植物挥
发油也是植物中一类重要的活性物质 , 其真菌和细菌均具有
广泛的杀菌作用[ 6-9] 。目前已经从植物挥发油中发现多种具
有抑菌活性的化合物 ,如丁香酚 、紫苏醇 、枯茗醛等[ 10-12] 。其
中紫苏醇为紫苏属植物中含有的主要抑菌活性成分[ 13] 。
　　白苏(Perilla f rutescens)为唇形科紫苏属一年生草本植
物 ,原产中国 , 现在中国东北以及河北 、山西 、江苏 、安徽 、湖
北 、四川 、福建 、云南 、贵州等地均有分布 , 在日本 、朝鲜和印
度北部也有发现[ 14] 。目前学术界对于唇形科紫苏属植物的
分类还存在争议。中国植物志中将白苏和紫苏通称为紫苏 ,
孙雄才等人则将白苏作为一种变种[13-15] 。近年来 , 王佛生等
人认为白苏与紫苏应为不同的种[ 16] 。此外 , 文献资料中对
紫苏和白苏的学名认定也存在一定的争议。为避免混淆 ,参
照王佛生等人的分类方法 , 以白苏作为供试植物材料 , 并以
Perilla f rutescens作为植物拉丁学名。
　　研究表明 ,白苏的种子和茎叶都有一定的经济价值。其
中苏子可榨油 、入药 , 叶可提取芳香油。研究还发现白苏中
2011 年第 2 期 陈根强 等:白苏乙醇提取物及挥发油抑菌活性研究 19　
含有多种活性成分 ,生物活性多样。 白苏中含有的黄酮成分
具有解热 、抗微生物 、抗肿瘤 、抗凝 、止血 、抗炎 、抗过敏等活
性 ,并具有较强的抗氧化作用[ 18-20] 。白苏种子中含有丰富的
油脂 、氨基酸和矿质元素 , 其种子和种子油具有较高的营养
价值和药用保健功效 ,还具有抗菌 、抗病毒 、清除和抑制自由
基的作用 ,其在一定程度上可以代替紫苏作药用[ 17 , 21-22] 。刘
小琴等人研究发现白苏叶的水提物和乙醇提取物对念珠菌
具有较好的抑菌活性 ,但未研究白苏叶提取物对植物病原真
菌的抑制作用[ 17] 。本研究测定白苏叶乙醇提取物及挥发油
对 7 种代表性农业病原真菌的抑制作用。
1　材料与方法
1.1　试验材料
1.1.1　供试植物材料　白苏叶为 2010 年 9 月采集于湖北
省天门市 ,室内晾干后粉碎备用。
1.1.2　供试植物病原菌　本试验中共选取 7 种植物病原真
菌 ,分别是:棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae Kleb.), 小
麦赤霉病菌(Gibbere lla zeae (Schw.)Petch),苹果炭疽病菌
(Glomerel la cingulata (S toneman)Spauld. et Schrenk.), 水
稻纹枯病菌(Thanatephorus cucumeris (F rank)Donk.),番
茄灰霉病菌(Botry tis cinerea Pe rs), 稻瘟病菌(P yricularia
ory zae Cav.), 辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici Leo-
nian)。所有供试菌种由河南科技学院化学化工学院生测室
提供 ,菌种用 PDA 斜面培养基保存在 4 ℃下备用。
1.1.3　仪器和试剂　旋转蒸发器(R-502 , 上海亚荣)、净化
工作台(SW-CJ-2F ,上海新苗)、微生物培养箱(S PX-100B-Z ,
上海三发)。无水乙醇 、乙醚 、吐温-40 , 所用试剂均为天津市
科密欧化学试剂有限公司分析纯试剂。
1.2　试验方法
1.2.1　植物提取物的制备　白苏叶乙醇提取物采用 95%
(V/ V)乙醇进行冷浸提取。称取50 g 粉碎后的白苏叶干品 ,
盛于 1 000 mL烧杯中 ,按质量与体积 1∶5的量加入 95%乙
醇进行冷浸提取 ,浸提 1 d 后过滤 ,再加入新鲜溶剂 。反复提
取 3次 , 合并滤液回收溶剂得白苏叶乙醇提取物。将白苏叶
乙醇提取物用丙醇定容至 50 mL 制成 1 g 干样/ mL 备用。
　　白苏叶挥发油采用水蒸汽蒸馏法提取[ 23] 。 称取 200 g
粉碎后的白苏叶干品 ,盛装于 5 000 m L的圆底烧瓶中 ,加水
浸没 ,超声波振荡 20 min 后 , 采用水蒸气连续蒸馏 4 h ,将蒸
馏所得油水混合物用 NaCl饱和。饱和后的油水混合物用等
体积乙醚(分析纯)萃取 ,静置 0.5 h 后分离 , 反复萃取 3 次 ,
合并乙醚液。浓缩除去乙醚溶剂 , 得浅黄色白苏挥发油 ,其
提取率为 0.5525 %(W/W)。
1.2.2　抑菌活性测定　采用生长速率法测定白苏叶提取物
的抑菌活性[ 24] 。 白苏叶乙醇提取物与融化的 PDA 培养基
按 1∶9 的比例混合 , 倒入平板中制成带药平板。白苏叶挥
发油以水为溶剂 , 以吐温-40 作为乳化剂配制成系列浓度。
将药剂与融化的 PDA 培养基按 1∶19 的比例混合 , 倒入平
板中制成带药平板 , 此时乳化剂终浓度为 0.01 %(W/W)。
用内径为 4 mm 的打孔器打制菌饼 , 将菌饼菌丝面向下接种
于带药平板中央。以添加等量溶剂的处理作为对照 , 每处理
重复 3 次 ,置于 25 ℃培养箱中培养。培养 48 h 后检查菌落
生长情况 ,用十字交叉法测定菌落直径 , 以其平均值表示菌
落生长直径 ,按以下公式计算抑制率。
　　抑制率=(对照组菌落平均直径-处理组菌落平均直
径)/(处理组菌落平均直径-4)×100%
2　结果与分析
2.1　样品的提取率
　　测定水蒸汽蒸馏法制白苏叶挥发油的提取率 , 共得淡黄
色白苏叶挥发油 1.1 g ,其提取率为 0.55%。
2.2　白苏叶乙醇提取物抑菌活性初步测定
　　采用生长速率法测定白苏叶提取对 7 种植物病原真菌
的抑制作用 ,结果见表 1。生测结果表明 ,白苏叶乙醇提取物
对植物病原真菌具有较为广泛的抑菌作用 , 其能够完全抑制
辣椒疫霉病菌的生长。培养 72 h 时间段内 , 对番茄灰霉病
菌和棉花黄萎病菌的生长抑制率高于 50%。随着培养时间
的延长 ,对各供试病菌的抑制率均有所降低。培养至第 5
天 ,除对番茄灰霉病菌和辣椒疫霉病菌的抑制率分别为
69.74%和 100%之外 ,对其余供试 5 种病原菌的抑制率均低
于 50%,其中以对苹果炭疽病菌的抑制率最低。
表 1　白苏叶乙醇提取物对 7种病原真菌的抑菌活性
Tab.1　The antifungal activities of ethanol extracts from Pe-
rilla f rutescens leaves against seven phytopathogens
供试菌种 生长抑制率/ %
3 d 4 d 5 d
稻瘟病菌 38.89±0.12d 29.41±0.33d 25.00±1.32d
番茄灰霉病菌 80.00±1.12b 76.36±0.36b 69.74±1.30b
辣椒疫霉病菌 100.00±0.00a 100.00±0.00a 100.00±0.00a
棉花黄萎病菌 51.26±1.36c 41.88±1.42c 36.70±1.75c
苹果炭疽病菌 28.38±1.17d 16.13±1.61e 10.05±1.66e
水稻纹枯病菌 41.67±0.33d - -
小麦赤霉病菌 39.58±1.06d 37.33±0.80c 25.6±1.04d
注:供试浓度为 0.1 g干样/mL;“-”表示对照皿已经长满 ,未进行抑菌数据的
测定;表中所列数据为平均值±标准误;数据后所标不同字母表示同一列数据
之间具有差异显著性(P<0.05)
2.3　白苏叶挥发油抑菌毒力测定
　　采用生长速率法测定白苏叶挥发油对 7 种植物病原真
菌的抑制效果 ,结果见表 2。在 72 h 培养时间段内 , 白苏叶
挥发油表现出较好的抑菌活性 ,对供试 6 种病菌的有效中浓
度低于 0.15 mg/ mL , 其中又以对水稻纹枯病菌的效果最好 ,
有效中浓度为 0.0677 mg/ mL。白苏叶挥发油对稻瘟病菌的
抑菌效果最差 ,有效中浓度为 0.1567 mg/ mL 。测定中还发
现 ,当白苏叶挥发油终浓度达到 0.5 mg/m L 时能够完全抑
制 7 种供试病菌的生长。将完全被抑制的菌饼转接到新鲜
培养基上 ,在 25 ℃条件下培养 72 h , 菌饼未生长出菌丝 ,表
明这种抑制在一定程度上具有不可逆性。
　　此外 ,还测定白苏叶挥发油对病菌的持续抑制作用。分
别测定白苏叶挥发油在48 , 96 , 120 h 培养时间段对供试病菌
的毒力曲线 ,其对各供试病菌的有效中浓度变化情况见图 1。
通过比较连续测定数据 , 随着培养时间的延长 , 白苏叶挥发
油对供试病菌的抑制作用均有所降低。 其中对水稻纹枯病
菌 、棉花黄萎病菌 、小麦赤霉病菌和辣椒疫霉病菌的持续抑
制效果较好 ,在检测时间段内有效中浓度数据变化不大。
20　 北　京　农　学　院　学　报 第 26卷
表 2　白苏叶挥发油抑菌活性测定
Tab.2　The antifungal activities of essential oil from Perilla
f rutescens leaves against seven phytopathogens
供试病菌 毒力曲线
相关
系数
(r)
有效中
浓度EC50
/(mg ·
mL-1)
95%置信限
稻瘟病菌 y=11.5164+8.096x 0.9188 0.1567 0.1272～ 0.1931
番茄灰霉病菌 y=11.1240+6.2565x 0.9455 0.1050 0.0860～ 0.1282
辣椒疫霉病菌 y=11.0167+6.4045x 0.9290 0.1150 0.0924～ 0.1431
棉花黄萎病菌 y=10.8179+6.3593x 0.9047 0.1217 0.0946～ 0.1564
苹果炭疽病菌 y=10.8835+6.5924x 0.9104 0.1281 0.1011～ 0.1623
水稻纹枯病菌 y=14.1200+7.8006x 0.9200 0.0677 0.0521～ 0.0881
小麦赤霉病菌 y=10.7548+6.3551x 0.8953 0.1243 0.1272～ 0.1931
　注:培养 72 h测定结果;相关系数显著性水平 P=0.05
图 1　白苏叶挥发油对 7 种病原真菌的持续抑制作用
Fig.1　The sustainable inhibition of essential oil from Pe-
rilla f rutescens leaves on seven phytopathogens
3　讨　论
　　白苏对植物病原真菌的抑制作用值得进一步研究。本
研究初步测定白苏叶乙醇提取物和挥发油对 7 种植物病原
真菌的抑制作用 ,并对挥发油的抑菌毒力进行测定。测定结
果表明白苏叶乙醇提取物和挥发油对植物病原真菌具有广
泛的抑制作用 ,对部分病菌抑菌效果较好。白苏叶乙醇提取
物在 0.1 g 干样/ mL 浓度下能够完全抑制辣椒疫霉病菌的
生长 ,并对番茄灰霉病菌和棉花黄萎病菌也具有一定的抑制
作用;白苏叶挥发油在 0.5 mg/ mL 时能够完全抑制 7 种供
试病菌的生长。同时 ,研究还发现白苏叶挥发油还具有较好
的持续抑菌效果。这些数据充分表明 , 白苏叶中存在对植物
病原真菌具有抑制作用的活性成分。进一步采取活性跟踪
和成分分离分析相结合的方法 ,对白苏提取物中的抑菌活性
成分进行分离 ,将可能发现高效的天然活性物质 , 为植物源
杀菌剂的研究开发提供新的资源。
　　白苏挥发油的抑菌作用有待深入开发。已有的研究发
现白苏挥发油对多种微生物具有生物活性 ,同时还具有抗氧
化作用[ 18-20] 。邱琴等人通过对白苏叶挥发油化学成分进行
GC/MS 分析 , 发现白苏叶挥发油中甲基紫苏酮含量较高 , 达
到 53.11%[ 25] 。也有学者分析发现白苏叶中紫苏醛 、柠檬烯
和丁香烯的含量较高 , 3 种化合物的含量均高于 10%[26] 。白
苏叶挥发油中哪种物质为抑菌活性成分 , 或者是哪几种物质
在共同发挥抑菌作用还需要通过试验验证。
参考文献:
[ 1] 　Swain T.Secondary compounds as protect iv e agent s[ J] .Annual Re-
v iew of Plant P hy sio logy , 1977 , 28:479-501
[ 2] 　Wilkins K M , Board R G , Gould G W.Mechanisms o f action o f fo od
preserv ation procedures[ M].London:Elsevier Applied Science , 1989
[ 3] 　吴钜文 , 陈建峰.植物源农药及其安全性[ J].植物保护 ,2002 ,28(4):39-41
[ 4] 　吴轶青.使用天然抗菌化合物保护作物[ J].农药译丛,1996 ,18(3):9-12
[ 5] 　孟召礼 ,罗兰 ,尚坚.人工模拟杀菌剂银泰对 10种植物病原菌的室内
生物测定[ J].莱阳农学院学报 ,1999 , 9(2):48-52
[ 6] 　姚新生.天然药物化学:3 版[ M].北京:人民卫生出版社 , 2002
[ 7] 　Dorman H J D , Deans S G.A ntim ic robial ag ents f rom plant s:antibac-
terial activity of plant vo la tile oils[ J].Journal o f A pplied Microbio logy ,
2000 , 88(2):308-316
[ 8] 　莫小路 , 严振 , 王玉生 , 等.广藿香精油对植物病原真菌的抑菌活性
研究[ J].中药材 , 2004 , 27(11):805-807
[ 9] 　刘海燕 , 高微微 , 樊瑛 , 等.细辛挥发油抗植物病原真菌活性初步研
究[ J].植物病理学报 , 2007 , 37(1):95-98
[ 10] 　Bailey J A , Carter G A , Burden R S.Cont ro l of rust diseases by diter-
pene s from N icoti ana glutinos[ J].Nature , 1975 , (255):328
[ 11] 　胡林峰 , 陈从珍 , 易晓华 , 等.孜然种子提取物枯茗醛和枯茗酸抑菌
作用研究[ J].西北植物学报 , 2008 , 28(11):2349-2354
[ 12] 　胡林峰 , 冯俊涛 , 张兴 , 等.孜然种子中杀菌活性成分分离及结构鉴
定[ J].农药学学报 , 2007 , 9(4):330-334
[ 13] 　赵淑平 , 朱兆仪.紫苏与白苏不同化学型挥发油成分的研究[ J].天然
产物研究与开发 , 1993 , 5(3):8-20
[ 14] 　中国科学院植物志编缉委员会.中国植物志[ M].北京:科学出版社 ,
1985
[ 15] 　孙雄才.紫苏和白苏品种的鉴别[ J].中国药科大学学报 , 1961(6):1-4
[ 16] 　王佛生 , 盖琼辉.紫苏属植物分类刍议[ J].甘肃农业科技 , 2010
(10):50-52
[ 17] 　刘小琴 , 万福珠.紫苏 ,白苏的抑菌实验[ J].天然产物研究与开发 ,
2000 , 12(1):42-45
[ 18] 　P ovilaity ee V , Venskutonis P.A ntio xida tive activity o f purple peril
(Peril la f rutescens L.), moldavian dragonhead(Dracocephalummold-
av ica L.), and roman chamomile (Anthemis nobilis L.)ext ract s in
rapeseed oil[ J]. Journal of t he American Oil Chemist sSociety , 2000 ,
77(9):951-956
[ 19] 　林文群 , 陈忠 , 刘剑秋.白苏子和荠苧子形态特征及其化学成分的研
究[ J].广西植物 , 2002 , 22(4):370-374
[ 20] 　蒋翔 , 曹恒 , 刘湘博 , 等.野生白苏子中挥发油的研究[ J].中国实验
方剂学杂志 , 2010 , 16(11):56-60
[ 21] 　林文群 , 陈忠.闽产白苏子化学成分的研究[ J].海峡药学 , 2001 , 13
(3):76-77
[ 22] 　上官海燕 , 吴巧凤.紫苏叶与白苏叶的总黄酮和微量元素的比较分析
[ J].广东微量元素科学 , 2008 , 15(4):29-32
[ 23] 　张颖 , 岳红 , 赵晓丽.水蒸气蒸馏法提取柿叶精油的工艺研究[ J].林
产化工通讯 , 2004 , 38(6):26-29
[ 24] 　方中达.植病研究方法:3 版[ M].北京:中国农业出版社 , 1998
[ 25] 　邱琴 , 凌建亚 , 张莉 , 等.不同方法提取的白苏叶挥发油的气质联用
成分分析[ J].药物分析杂志 , 2006 , 26(1):114-119
[ 26] 　潘炯光 , 徐植灵 , 吉力 , 等.白苏挥发油的化学研究[ J].中国中药杂
志 , 1992 , 17(3):164-166