全 文 ：白花曼陀罗挥发油主要化学成分和抑菌活性测定
金振国1，冀玉良2，姚焕英3，李丹青1，陈凤英1 (1．商洛学院化学与化学工程系，陕西商洛 726000;2． 商洛学院生物医药工程
系，陕西商洛 726000;3．渭南师范学院化学与生命科学学院，陕西渭南 714000)
摘要 ［目的］测定白花曼陀罗挥发油的主要化学成分和抑菌活性。［方法］用水蒸汽蒸馏法从白花曼陀罗中提取挥发油，用气相色谱
－质谱联用技术对挥发油的化学成分进行分析;以烟草赤星菌(Alternaria alternata)、苹果干腐病菌(Botryosphae riadothidea)、棉立枯病菌
(Rhizoctonia solani Kühn)、茄腐皮病镰孢霉(Fusarium solani(Mart．)和草燕麦镰孢霉(Fusarium avenaceum)为供试靶标菌进行离体抑菌活
性试验． ［结果］鉴定出 10种成分占挥发油总量的 92． 66%，其中白花曼陀罗挥发油中 6-戊基-5，6-二氢(化)吡喃-2-酮含量最高，占挥发
油总含量的 44． 28%;白花曼陀罗挥发油对 5种植物病原菌的活性有不同程度的抑制作用且作用的大小顺序为苹果干腐病菌 ＞草燕麦
镰孢霉 ＞茄腐皮病镰孢霉 ＞棉立枯病菌 ＞烟草赤星菌。［结论］该方法简便、快捷，可用于白花曼陀罗挥发油的主要化学成分和抑菌活
性的测定。
关键词 白花曼陀罗(Datura stramonium L．);挥发油;化学成分;抑菌活性
中图分类号 O657． 63;Q959． 747． 2 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)28 －17244 －02
Determination on the Main Chemical Components and Antibacterial Activities of Volatile Oil from Datura stramonium L．
JIN Zhen-guo et al (Department of Biomedical?Engineering，Shangluo University，Shangluo，Shaanxi 726000)
Abstract ［Objective］The aim was to determine the main chemical components and antibacterial activities of volatile oil from Datura stramo-
nium L． ． ［Method］Volatile oil was extracted from Datura stramonium L． by steam distillation． Chemical components of volatile oil were ana-
lyzed by GC － MS． Alternaria alternate，Botryosphae riadothidea，Rhizoctonia solani Kühn，Fusarium solani (Mart．)，and Fusarium avenace-
um were taken as the target bacteria to carry out in vitro antibacterial activity test． ［Result］10 components were detected，which accounted
for 92． 66% of the total volatile oil． In the volatile oil of Datura stramonium L．，content of 5，6 － dihydro － 6 － pentyl － 2H － pyran － 2 － one
was the highest，accounting for 44． 28% ． Volatile oil from Datura stramonium L． had different inhibitory effects on 5 plant pathogens，which
were in the order of Botryosphae riadothidea ＞ Fusarium avenaceum ＞ Fusarium solani(Mart．)＞ Rhizoctonia solani Kühn ＞ Alternaria alternate．
［Conclusion］This method was simple and rapid，and could be used for the determination of main chemical components and antibacterial activ-
ities of volatile oil from Datura stramonium L． ．
Key words Datura stramonium L．;Volatile oil;Chemical components;Antibacterial activity
基金项目 陕西省教育厅科研计划项目(08JK279)。
作者简介 金振国(1962 － ) ，男，陕西渭南人，教授，从事有机合成和天
然有机化学研究，E-mail:jinzhenguo621@ 126． com。
收稿日期 2011-07-21
曼陀罗(Datura stramonium L．)为茄科(Solanaceae)曼陀
罗属(Datura Linn．)植物，广泛分布于温带和热带［1 －2］，我国
各省区均有分布。常见的曼陀罗有白花和紫花两种。现代
研究发现，曼陀罗具有多种生物活性，其茎、叶、果实对多种
农业害虫有毒杀作用，如曼陀罗叶的乙醇提取液对菜青虫有
毒杀作用;曼陀罗的水浸液对大肠杆菌、金葡菌、枯草杆菌、
曲霉菌、青霉菌等革兰氏阳性和阴性细菌都有一定程度的抑
制作用;曼陀罗干粉水浸液对小麦叶锈病、马铃薯晚疫病孢
子发芽等有抑制作用［3］。20 世纪 40 年代，Potlog，A． S．测定
了曼陀罗中糖苷(Glucoside)含量［4］;60 年代 Wahid，M． A．等
研究了曼陀罗中莨菪碱(hyoscyamine)的含量［5］;后来姚士岩
等用乙醇从曼陀罗叶、花中分离出了莨菪碱和东莨菪碱并进
行了鉴定［6］;江恒等测定了曼陀罗种子中托烷类生物碱的含
量［7］;金振国等对曼陀罗叶、果实挥发油的化学成分进行了
分析［8 －9］。在此基础上笔者对白花曼陀罗挥发油的化学成
分进行了测定，并研究了其成分对烟草赤星菌(Alternaria al-
ternata)等5种植物病菌活性的影响，以期为曼陀罗的开发利
用提供依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 研究对象。曼陀罗(Datura stramonium L．)样品，
2009年 6月采于陕西省商州区，并经商洛学院生物医药工程
系冀玉良副教授鉴别确认。
1． 1． 2 供试菌种。烟草赤星菌(Alternaria alternata) ，苹果
干腐病菌(Botryosphae riadothidea) ，棉立枯病菌(Rhizoctonia
solani Kühn) ，茄腐皮病镰孢霉(Fusarium solani(Mart．) ，草
燕麦镰孢霉(Fusarium avenaceum) ，由陕西省微生物研究所
提供。
1． 1． 3 主要仪器。气相色谱 －质谱联用仪，购自美国热电
公司;小型压力蒸汽消毒器，购自淄博市康元卫生器材有限
公司。
1． 1． 4 主要试剂。乙醚、无水硫酸钠，购自天津化学试剂六
厂;DA培养基，自制。
1． 2 方法
1． 2． 1 ①色谱条件:载气为高纯度氦气(99． 999%) ，恒流模
式流量为 1． 0 ml /min，气化室温度为 220 ℃，柱起始温度 50
℃(保持 3 min) ，以 10 ℃ /min的速率程序升温到 280 ℃(11
min内) ，分流比为 20∶1，溶剂为乙醚，进样量为 1． 0 μl，进样
温度为 220 ℃，检测器为质谱离子源，色质介面温度为 250
℃。②质谱条件:离子源为 EI，电子能量为 70 eV，离子源温
度为 220． 0 ℃，柱起始温度 50 ℃(保持 3 min) ，以 10 ℃ /min
的速率程序升温到 280 ℃(11 min内) ，质量扫描范围为 30 ～
550质量单位，滤质器为四极杆，分辩率为单位质量分辩。
1． 2． 2 挥发油的提取。将新鲜白花曼陀罗的杆和叶切碎，
精确称取 300． 00 g，水蒸汽蒸馏，馏出液用等体积的乙醚萃
取 3次，然后将混合液用无水硫酸钠干燥后过滤，回收乙醚，
得到 0． 43 g有特殊气味的黄色油状物，整个过程重复多次，
密封待用。
1． 2． 3 挥发油的成分测定。按照“1． 2． 1”的色谱条件对所
得挥发油进行分析，各色谱峰相应的质谱图经 NIST27 和
责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39(28):17244 － 17245，17270
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.28.144
NIST147谱库检索及人工解析，并参考有关文献，用峰面积归
一化法计算出各成分的相对百分含量。
1． 2． 4 挥发油试液的配制。称取提取的挥发油 1． 200 g，放
入 100 ml容量瓶中，用少量浓度 100%甲醇溶解，然后向其
中加入适量吐温使其乳化，然后用无菌水稀释至刻度，配制
成 12 mg /ml的母液。分别取 50、25、12． 50、6． 25和 3． 125 ml
母液于 50 ml容量瓶中用无菌水稀释至刻度，即得 5 个浓度
梯度 12． 0，6． 0，3． 0，1． 5，0． 75 mg /ml的溶液，备用。
1． 2． 5 挥发油抑菌活性的测定。①含挥发油的培养基的
配置。按挥发油试液 －培养基(1∶9，V /V)的比例准确量取
一定量的挥发油试液，置于灭菌的 PDA 培养基中，混匀后
倒入培养皿中，使培养基中挥发油的终浓度分别为 1 200、
600、300、150、75 mg /L。②挥发油抑菌活性的测定。用生
长速率测定法测定挥发油对 5种病原菌菌丝生长的抑制作
用［10 － 12］。以加有同量浓度 100%甲醇和吐温的 PDA 培养
基为对照，然后用直径为 5 mm 的打孔器在事先培养好的
待试菌平板上打取菌饼，用接种针小心地挑取菌饼移入含
有挥发油的培养皿中央，放置时菌丝一面朝下，每皿 1 块，
重复 3 次，于 25 ℃光照培养箱中培养。待对照中菌丝接近
长满整个培养皿时，按照十字交叉法测量各培养皿中菌落
直径，计算菌丝生长抑制率。菌丝生长抑制率(%)=(对
照组菌丝生长直径 －处理组菌丝生长直径)/(对照组菌丝
生长直径 －菌饼直径)× 100。
2 结果与分析
2． 1 挥发油的成分测定 结果显示，所鉴定出的成分占挥
发油总量的 92． 66%，其中含量较多的 10种成分见表 1。
由表 1可见，鉴定出 10种成分占挥发油总量的92． 66%，
其中含量最大的是 6-戊基-5，6-二氢(化)吡喃-2-酮，占
44． 28%，其次是二苯胺(12． 57)和四十四烷(10． 63%)。
表 1 白花曼陀罗挥发油中含量较大的 10种成分
Table 1 10 chemical components of the volatile oil in Datura stramoni-
um L．
序号
No．
化合物名称
Compound
name
分子式
Molecular
formula
相对含量
Relative
content∥%
1 6-戊基-5，6-二氢(化)吡喃-2-酮 5，6-di-
hydro-6-pentyl-2H-pyran-2-one
C10H16O2 44． 28
2 二苯胺 diphenylamine C12H11N 12． 57
3 四十四烷 tetratetracontane C44H90 10． 63
4 二十烷 eicosane C20H42 4． 19
5 (E)-3-己烯-1-醇 (E)-3-hexen-1-ol C6H12O 2． 38
6 (E)-3，7，11，15-四甲基-2-十六碳烯-1-
醇(叶绿醇) (E)-3，7，11，15-tetrameth-
yl-2-hexadecen-1-ol(phytol)
C20H40O 2． 28
7 2-硝基-N-苯基苯胺 2-nitro-N-phenyl
benzenamine
C12H10N2O2 1． 48
8 9-甲基十九烷 9-methyl nonadecane C20H42 1． 35
9 2-氧化香橙烯 oxide-(2)-aromadendrene C15H24O 1． 19
10 2，6，10，14-四甲基十五烷 2，6，10，14-
tetramethyl pentadecane
C19H40 1． 07
2． 2 白花曼陀罗挥发油对 5 种植物病原菌菌丝生长的抑
菌率 由表 2 可见，白花曼陀罗挥发油对 5 种植物病原菌
菌丝生长均有一定的的抑制作用，对苹果干腐病菌、草燕麦镰
孢霉作用更强一些。试验表明白花曼陀罗挥发油中 6-戊基-5，
6-二氢(化)吡喃-2-酮的含量最高，其对烟草赤星菌、苹果干腐
病菌、棉立枯病菌、茄腐皮病镰孢霉和草燕麦镰孢霉等 5种植
物病原菌活性均有一定的抑制作用。在浓度相同的情况下，挥
发油对 5种植物病原菌的抑制作用大小顺序为苹果干腐病菌
＞草燕麦镰孢霉 ＞茄腐皮病镰孢霉 ＞棉立枯病菌 ＞烟草赤星
菌;而随着挥发油浓度的增加，抑制作用增大;当最大抑制浓度
为 1 200 mg /L时，白花曼陀罗挥发油对植物病原菌菌丝生长
的最大抑制率为 87． 30%，最小抑制率为68． 89%。
表 2 白花曼陀罗挥发油对 5种植物病原菌菌丝生长的抑菌率
Table 2 Inhibitory effects of volatile oil in Datura stramonium L． on the mycelial growth of5 plant pathogens
处理浓度
Treatment conce-
ntration∥mg /L
烟草赤星菌
Alternaria alternata
菌落直径
Colony dia-
meter∥mm
抑制率
Inhibit
Ed rate∥%
苹果干腐病菌
Botryosphae riadothidea
菌落直径
Colony dia-
meter∥mm
抑制率
Inhibit
Ed rate∥%
棉立枯病菌
Rhizoctonia solani Kühn
菌落直径
Colony dia-
meter∥mm
抑制率
Inhibit
Ed rate∥%
茄腐皮病镰孢霉
Fusarium solani(Mart．)
菌落直径
Colony dia-
meter∥mm
抑制率
Inhibit
Ed rate∥%
草燕麦镰孢霉
Fusarium avenaceum
菌落直径
Colony dia-
meter∥mm
抑制率
Inhibit
Ed rate∥%
75 47 6． 67 60 12． 70 50 10． 00 48 12． 24 56 7． 27
150 44 13． 33 55 20． 63 47 16． 00 43 22． 45 48 21． 82
300 35 33． 33 41 42． 86 38 34． 00 36 36． 73 38 40． 00
600 27 51． 11 30 60． 32 27 56． 00 25 59． 18 23 67． 27
1200 19 68． 89 13 87． 30 18 74． 00 17 75． 51 15 81． 82
CK 50 68 55 54 60
3 小结
α-吡喃酮 WP 的有效成分为 6-戊基-5，6-二氢(2H)-吡
喃-2-酮，浓度 0． 2%α-吡喃酮 WP对包括禾谷丝核菌在内的
11种植物病原真菌均有抑制作用，浓度 2% α-吡喃酮 WP拌
种处理对小麦纹枯病和棉花立枯病的防治有明显效果 ［13］。
这与试验结果是一致的。故表明白花曼陀罗挥发油在新型
杀菌剂开发方面具有潜在的价值，并且有可能成为制备新型
绿色农药的原料。至于他的杀菌活性物质是 6-戊基-5，6-二
氢(化)吡喃-2-酮，还是其他化合物的作用或者是其中几种
物质的协同作用，还需进一步探讨。另外试验仅对几种常见
真菌病原菌进行了室内活性测定，而关于其对其他病原菌的
活性作用的研究仍有待进一步探讨。
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(下转第 17270页)
5427139 卷 28 期 金振国等 白花曼陀罗挥发油主要化学成分和抑菌活性测定
图 5 调控沟灌不同处理灌水前后土壤盐分变化
Fig． 5 Change of soil salts content before and after different
treatments of regulated furrow irrigation
图 6 0 ～ 20 cm土层调控沟灌各处理盐分变化
Fig． 6 Change of soil salts content at 0 －20 cm before and after
different treatments of regulated furrow irrigation
图 7 20 ～ 40 cm土层调控沟灌各处理盐分变化
Fig． 7 Change of soil salts content at 20 －40 cm before and after
different treatments of regulated furrow irrigation
分下渗较快，盐分都有不同程度的降低。在 40 ～ 60 cm深度
上调控沟灌Ⅰ有小幅度脱盐，脱盐率为 5． 88%、7． 76%;调控
沟灌Ⅱ沟和垄都有明显降低，脱盐率分别达 10． 34%、
16． 06%;调控沟灌Ⅲ盐分降幅比调控沟灌Ⅱ小，脱盐率分别为
0． 96%、16． 76%。总体来看，调控沟灌Ⅱ的水量控制下盐分
的变化更有利于棉花的生长，适合在当地推广。
图 8 40 ～ 60 cm土层调控沟灌各处理盐分变化
Fig． 8 Change of soil salts content at 40 －60cm before and after
different treatments of regulated furrow irrigation
3 结论
(1)在相同水量(3 900 m3 /hm2)控制条件下，0 ～ 20 cm
土层深度上调控沟灌和常规沟灌在灌水前后的盐分均有所
下降，固定隔沟灌垄上降低不明显，在不灌水沟的盐分有积
累;在 40 ～60 cm土层深度上由于土壤本身为沙壤土，水分
下渗速度快，在灌水前后 3个处理在此深度上盐分降低都较
明显;同时，常规沟灌灌水前后，棉田土壤脱盐率比调控沟灌
和固定隔沟灌的脱盐率高;调控沟灌盐分在水平方向和垂直
方向的变化较为均匀，能有效地降低土壤次生盐碱化的发
生，有利于棉花生长，所以调控沟灌灌水方式要更优于其他 2
种灌水方式。
(2)在相同灌水方式下调控沟灌Ⅰ(3 900 m3 /hm2)、调控
沟灌Ⅱ(3 600 m3 /hm2)、调控沟灌Ⅲ(3 300 m3 /hm2)的沟和垄
中在灌水前后土壤盐分均有所降低，调控沟灌Ⅲ垄上盐分降
幅明显，沟内不明显。同时，调控沟灌在不同水量控制条件
下，在 0 ～60 cm土层深度上调控沟灌Ⅱ沟和垄上灌水前后的
盐分都有明显的降低且整个深度上的脱盐率均大于其他 2
个处理。总体来看，调控沟灌Ⅱ的水量控制条件下盐分的变
化更有利于棉花的生长，适合在当地推广。
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