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棘托竹荪菌盖的化学成分及抑菌作用研究(Ⅱ)



全 文 :棘托竹荪菌盖的化学成分及抑菌作用研究(Ⅱ)
檀东飞 , 黄儒珠 , 卢 真 , 林清强
(福建师范大学生命科学学院 ,福建 福州  350108)
摘 要 用水蒸汽蒸馏法提取棘托竹荪菌盖挥发油 ,得率为 0.088%;用石油醚冷浸提菌盖 , 得率为 0.374%。
应用 GC-MS对棘托竹荪菌盖挥发油和石油醚提取物的化学成分进行研究 ,经 HP-5MS柱分离 , 质谱解析分别
鉴定出 41种和 30种成分 ,其中有 15种成分是首次从竹荪属中检测到的。挥发油的主要成分为芳香烃 、醇 、
脂肪酸 、酮 、倍半萜 、酯 、醛等 , 石油醚提取物的主要成分为脂肪酸 、醇 、酯 、芳香烃 、酮等。菌盖提取物的抑菌效
果:挥发油 >石油醚提取物。挥发油对受试的霉菌 、酵母菌 、细菌都有强的抑制作用。
关键词 子实体;挥发油;石油醚提取物;GC-MS
中图分类号 Q939.96   文献标识码 A   文章编号 1005-7021(2007)06-0008-05
ChemicalCompositionsandAntimicrobialActivity
ofthePileusofDictyophoraechinovolvata(Ⅱ)
TANDong-fei, HUANGRu-zhu, LUZhen, LINQing-qiang
(Colegeoflifesciences, FujianNormalUniversity, Fuzhou350108)
Abstract ThevolatileoilofpileusofDictyophoraechinovolvataisextractedbywater-steamingmethod, theextraction
rateis0.088%.Thepileusofthemushroomisextractedbypetroleumetherinroomtemperature(25 ~ 30 ℃), the
extractionratesis0.374% .Thechemicalcompositionsofthevolatileoilandthepetroleumetherextracthadbeen
identifiedbyGasChromatography-MassSpectrometry.Forty-oneandthirtycompositionshadbeenidentifiedfromthe
volatileoilandthepetroleumetherextract.Amongthem, fifteencompositionswereidentifiedfromDictyophorasp.for
thefirsttime.Themajorcomponentsofvolatileoilarearomatichydrocarbon, alcohol, fatyacid, ketone, sesquiter-
pene, ester, aldehydeetc.Thepetroleumetherextractmajorcomponentsarefattyacid, alcohol, ester, aromatichy-
drocarbon, ketoneetc.Theantimicrobialactivityofthevolatileoilisstrongerthanthatofthepetroleumetherextract.
Thevolatileoilhasstrongantimicrobialactivitytomold, yeast, bacteriatested.
Keywords Sporocarp;volatileoil;petroleumetherextract;GC-MS
  竹荪是名贵的食用菌 ,云南的苗族人将竹荪
和糯米一同泡水喝 ,用以治疗伤症 、病弱和咳嗽;
贵州民间将竹荪用于治痢疾;同时它对细菌性肠
炎及白血病也有一定疗效。竹荪对食品防腐有奇
效 “与肉共食 ,味鲜防腐” [ 1] 。谭敬军等用长裙竹
荪 DictyophoraindusiataFisch.子实体的乙酸乙酯 、
丙酮 、乙醇提取物进行抑菌研究 ,结果对细菌有
效 ,乙酸乙酯提取物的效果最好 [ 2] 。檀东飞和梁
鸣等 [ 3 ~ 7] 做了棘托竹荪 Dictyophoraechinovolvata
Zang, ZhengetHu[ 8]子实体的可食部分(菌裙和菌
柄)的挥发油和几种溶剂提取物的抑菌作用研究 ,
结果是挥发油和乙酸乙酯提取物的抑菌效果最
好 ,对受试的霉菌 、酵母菌 、细菌都有强抑制作用;
正己烷和丙酮提取物对受试的三类菌也都有效
果;乙醇和水提取物效果较差 。并用气—质联谱
检测出挥发油 、乙酸乙酯 、丙酮提取物中含有倍半
萜 、酮 、醇 、有机酸 、醛 、酚 、酯等有机物。由于棘托
竹荪子实体的可食部分价格高昂 ,檀东飞等[ 9]另
 收稿日期:2007-06-07
 作者简介:檀东飞 女 ,高级实验师。研究方向为食用菌活性物质研究。
 基金项目:福建省自然科学基金计划项目(X0650045)
8 微生物学杂志  2007年 11月第 27卷第 6期 JOURNALOFMICROBIOLOGYNov.2007 Vol.27 No.6
辟蹊径 ,利用了占质量 50%左右的棘托竹荪子实
体的废弃部分—菌托 ,提取其挥发油和石油醚提
取物 ,用气 -质联谱分析了其中的化学成分并做了
抑菌活性研究。结果可知 ,化学成分中有 35种
是首次从竹荪属中检测到的。其挥发油除含有菌
裙菌柄中检测出的几类有机物外 ,还有杂环化合
物 ,对受试的霉菌 、酵母菌和细菌都有强的抑制活
性 。石油醚提取物主要成分为脂肪酸 ,所以对受
试的三类菌均无抑制活性 。试验结果表明棘托竹
荪的废弃部分也含有可利用的抑菌物质。棘托竹
荪子实体的菌盖也属于废弃部分 ,约占质量的
10%以上 ,它是否也具有抑菌成分? 本文报道棘
托竹荪菌盖挥发油和石油醚提取物的部分化学成
分及其抑菌活性 ,为开发天然的 、新型的微生物拮
抗剂提供理论依据 ,为农副产品废弃物的综合利
用开辟新路子。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 棘托竹荪子实体一两天内开伞的菌蕾 
购于福建古田凤亭村 ,品种为棘托-89。
1.1.2 乙醚 、石油醚 AR。
1.1.3 受试菌种  桔青霉 (Penicilium citri-
num),黑曲霉(Aspergilusniger)、啤酒酵母 (Sac-
charomycescerevisiae)、白色假丝酵母(Candidaal-
bicans)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、
大肠杆菌 (Escherichiacoli)。受试菌种由福建师
范大学生命科学学院微生物教研室提供。
1.1.4 培养基 PDA培养基 ,沙氏培养基 ,牛肉
膏蛋白胨培养基 。
1.2 方法
1.2.1 提取 ①菌盖的获得:菇田采摘一两天内
开伞的菌蕾 ,装入编织袋运回实验室 ,摊在实验台
上 。当菌蕾完全开伞时 ,收取菌盖并称量;②菌盖
挥发油的提取:称取菌盖鲜品 500.0 g, 加水
1 200 mL置挥发油提取器中 ,以下步骤参照参考
文献 [ 9] ;③菌盖石油醚提取:参照参考文献 [ 9] 。
1.2.2 菌盖挥发油和石油醚提取物的分离鉴定
 用美国 AgilentHP6890-5973N气-质联谱仪分
析 ,通过 WINDOWNT系统磁盘中的计算机谱库
对各组分的质谱数据进行检索和解析 ,确定各组
分 ,其含量用气相色谱峰面积归一化法求得。气
相色谱和质谱条件:参照参考文献 [ 9] 。
1.2.3 抑菌试验 ①受试菌的准备:参照参考文
献 [ 9] ;②配制用于抑菌实验的提取液:用乙醚将
挥发油和石油醚提取物分别稀释成 4 g/100 mL
的溶液;③抑菌实验:参照参考文献 [ 9] 。
2 结 果
2.1 棘托竹荪子实体菌盖得率 、菌盖挥发油和石
油醚提取物得率
棘托竹荪菌盖占子实体(菌蕾)的 10.21%。
棘托竹荪菌盖挥发油得率为 0.088%,菌盖石油
醚提取物得率为 0.374%。
2.2 挥发油和石油醚提取物的化学成分鉴定
图 1 棘托竹荪菌盖挥发油气相色谱图
Fig.1 GCchromatogramofthevolatileoil
inthepileusofD.echinovolvata
图 2 棘托竹荪菌盖石油醚提取物气相色谱图
Fig.2 GCchromatogramofthepetroteumether
extractinpileusofD.echinovolvata
  棘托竹荪菌盖挥发油用气相色谱仪分离出
96期            檀东飞等:棘托竹荪菌盖的化学成分及抑菌作用研究(Ⅱ)     
75个峰 ,质谱仪鉴定出 41种成分 ,检出率达相对
峰面积含量的 84.12%。石油醚提取物中分离出
59个峰 ,鉴定出 30种成分 ,检出率为相对峰面积
含量的 90.01%。挥发油和石油醚提取物的气相
色谱图见图 1 和图 2。化学成分检测结果见
表 1。表 1可见 ,检测出的棘托竹荪菌盖挥发油的
化学成分:芳香烃为 31.44%(不包括属于其他类
别的 9种)、醇类 27.38%、脂肪酸 10.96%、酮类
5.21%、萜类 4.49%、醛类 3.87%、烷烃 2.76%、
酚类 1.16%和少量的酯类等 。检测出的石油醚
提取物的主要化学成分为脂肪酸 73.62%、醇类
6.11%、酯类 5.44%、芳香烃 2.42%、酮类
1.04%,酚类 、萜类 、醛类等含量都在 1%以下 ,没
有检测出烷烃类化合物。
表 1 棘托竹荪菌盖挥发油和石油醚提取物化学成分鉴定表
Table1 ChemicalcompositionsofvolatileoilandpetroleumetherextractfromthepileusofD.echinovolvat
序号 t/min 分子量 分子式 化学成分     含量 /% Area
1 3.23 106 C8H10 乙基苯 0.08 0
2 3.29 102 C6H14O *1-己醇 0.34 0
3 3.72 98 C6H10O 环己酮 0 0.77
4 3.76 114 C7H14O *庚醛 0.11 0
5 3.86 102 C5H10O2 乙酸(1-甲基)乙酯 0.43 0
6 4.90 106 C7H6O 苯甲醛 0.24 0.17
7 5.23 128 C8H16O 1-辛烯-3-醇 2.49 0.11
8 5.40 94 C6H6O 苯酚 0.58 0.22
9 5.83 114 C6H10O2 *2-甲基-2-戊烯酸 0.45 0
10 6.55 108 C7H8O *苄醇 0.66 0.41
11 6.73 120 C8H8O 苯乙醛 3.52 0
12 7.29 128 C8H16O E-2-辛烯-1-醇 2.57 0
13 7.89 121 C8H11N N, N-二甲基苯胺 0 0.31
14 8.11 154 C10H18O *3, 7-二甲基-1, 6-辛二烯-3-醇 0.38 0
15 8.53 122 C8H10O 苯乙醇 2.01 0.55
16 9.33 138 C8H10O2 *1, 2-二甲氧基苯 0.32 0
17 9.84 138 C8H10O2 1, 4-二甲氧基苯 27.70 1.63
18 10.45 114 C7H14O *反式-2-甲基-4-己烯-3-醇 3.58 0
19 11.46 124 C7H8O2 *对甲氧基苯酚 0.14 0.53
20 12.00 142 C8H14O2 2, 5-二甲基-1, 5-己二烯-3, 4-二醇 14.44 4.51
21 12.79 158 C9H18O2 *壬酸 0 0.20
22 14.67 172 C8H9ClO2 2-氯-1, 4-二甲氧基苯 1.41 0.18
23 15.26 168 C9H12O3 1, 2, 4-三甲氧基苯 1.70 0.61
24 17.26 194 C13H22O 6, 10-二甲基-5, 9-十一碳二烯-2-酮 0.96 0
25 18.34 204 C15H24 *Naphthalene, 1, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 8a-octahydro-4α, 8- 0.24 0.15
dimethyl-2(1-methylethenyl)-[ 2R-(2α, 2aα, 8aβ)] -
26 19.73 222 C15H26O *3, 7, 11-三甲基 , 1, 6, 10-十二碳三烯-3-醇 0.23 0
27 19.93 206 C8H8Cl2O2 *1, 4-二氯-2, 5-二甲氧基苯 0.23 0
28 20.29 226 C16H34 十六烷 0.12 0
29 21.78 240 C15H28O2 丙烯酸十二酯 0 0.09
30 21.92 218 C15H22O 异长叶烯-5-酮 4.25 0.27
31 22.24 222 C15H26O 3, 7, 11-三甲基-2, 6, 10-十二碳三烯-1-醇 0.15 0
32 22.42 226 C14H26O2 Z-9-十四烯酸 0.85 0.16
33 22.77 216 C16H24 四(1-甲基亚乙基)环丁烷 2.46 0
34 22.94 228 C15H32O *1-十五醇 0.33 0.20
35 23.18 254 C18H38 十八烷 0.18 0
10          微 生 物 学 杂 志                 27卷
续表
36 23.99 242 C15H30O2 十五酸 0.29 0.57
37 24.07 278 C16H22O4 邻苯二甲酸二(2-甲基)丙酯 0.25 0.93
38 24.16 242 C16H34O 1-十六醇 0.20 0.33
39 24.99 254 C16H30O2 9-十六烯酸 0.58 1.26
40 25.12 256 C16H32O2 棕榈酸 4.75 13.23
41 26.10 270 C17H34O2 十七酸 0 0.85
42 26.82 280 C18H32O2 亚油酸 3.68 55.62
43 26.93 282 C18H34O2 Z-油酸 0 1.31
44 27.05 284 C18H36O2 硬脂酸 0.36 0
45 28.92 281 C18H35NO Z-9-十八烯酰胺 0.23 0
46 30.50 302 C22H22O 2, 4-双(1-苯乙基)-苯酚 0.44 0
47 31.15 390 C24H38O4 邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯 0.19 0.35
48 31.40 340 C22H44O2 *二十二酸 0 0.42
49 33.67 354 C21H38O4 β-单亚油酸甘油酯 0 3.42
50 33.83 354 C21H38O4 *α-单亚油酸甘油酯 0 0.65
合计:84.12% 90.01%
 注:带*号的成分是首次从竹荪属中检测到的
2.3 棘托竹荪菌盖挥发油和石油醚提取物的抑
菌活性
棘托竹荪菌盖挥发油和石油醚提取物的抑菌
活性见表 2。
表 2 棘托竹荪菌盖挥发油和石油醚提取物的抑菌活性
Table2 AntimicrobialactivityofvolatileoilandpetroleumetherextractfrompileusofD.echinovolvata
菌种 空白对照 乙醚对照 4%挥发油 4%石油醚提取物
桔青霉 P.citrinum 8.0(++++) 8.0(+++) 60.0 8.0(+++)
黑曲霉 A.niger 8.0(++++) 8.0(+++) 42.5 8.0(+++)
啤酒酵母 S.cerevisiae 0(++++) 0(+++) 44.8 8.0(+++)
白色假丝酵母 C.albicans 0(++++) 0(+++) 36.3 4.5(+++)
金黄色葡萄球菌 S.aureus 0(++++) 0(+++) 43.8 0(+++)
大肠杆菌 E.coli 0(++++) 0(+++) 完全抑制(-) 0(+++)
 注:数字表示抑菌圈直径 /mm,括号内的 “ -”表示受试菌不生长 , “ +”表示生长 ,随着 “ +”增加长势增强
  从表 2可见 ,棘托竹荪菌盖挥发油的抑菌活
性比石油醚提取物强得多 。菌盖挥发油对霉菌 、
酵母菌和细菌都有很好的抑制作用 , 4%挥发油可
完全抑制大肠杆菌。 4%石油醚提取物对受试菌
与乙醚试剂对照差别极小 ,即基本无抑菌活性 。
3 讨 论
3.1 化学成分的比较
首次从竹荪属子实体的菌盖中提取出挥发油
和石油醚提取物 ,并进行化学成分的分离鉴定。
从挥发油中分离鉴定出 41种化学成分 ,其中 12
种是首次从竹荪属中分离鉴定出来的;菌盖石油
醚提取物分离鉴定出的 30种成分中有 21种与
菌盖挥发油相同 ,不同的 9种成分中 6种是已鉴
定过的成分;3 种是首次从竹荪属中分离鉴定出
来的[ 3, 5, 7, 9 ~ 12] 。
棘托竹荪菌盖挥发油与菌托挥发油的提取物
源于同一批样品 ,提取和气-质联谱检测的仪器 、
方法和条件都是相同的[ 9] 。菌盖挥发油与菌托
挥发油的化学成分比较表明 ,菌盖挥发油的脂肪
酸含量低约 30%,芳香烃类高约 27%,醇类高约
15%,菌盖中未检测到杂环化合物 ,其他几类化合
物含量差异不大 。两种挥发油之间化学成分的差
异可能主要是菌盖和菌托的生物学功能不同 ,导
致代谢产物的种类和含量不同;另外 ,提取菌盖挥
发油用的是鲜品 ,菌托挥发油用的是 50℃烘干
116期            檀东飞等:棘托竹荪菌盖的化学成分及抑菌作用研究(Ⅱ)     
的样品(菌托中多糖含量很高 ,鲜品提取时产生
大量泡沫使挥发油提取无法进行),可能也是造
成成分及含量差异的原因之一 。
棘托竹荪菌盖挥发油与菌裙菌柄挥发油[ 3]
比较:①检测出的化学成分中 ,菌盖挥发油中的低
沸点的小分子化合物较多 ,这主要是菌盖挥发油
提取方法采用了防御高温的方法 ,减少高温对低
沸点物质的影响;②菌盖挥发油中芳烃类 、醇类 、
酚类 、含量相对较高 ,而菌裙菌柄挥发油的萜类 、
酮类 、醛类较高 。这些差异可能是菌盖与菌裙菌
柄的生物学功能不同 ,各自的代谢产物的种类和
含量不同;二者在气-质联谱检测时分离用的色谱
柱及温度 、时间等条件的不同也是其原因 。
3.2 抑菌活性的比较
首次用棘托竹荪菌盖挥发油和石油醚提取物
试验抑菌活性。二者比较 ,在同样的实验条件下 ,
挥发油的效果比石油醚提取物好得多 。结合化学
成分鉴定的结果比较 ,石油醚提取物中长链脂肪
酸(高于 10碳)含量高达 72.62%,比挥发油高近
7倍;挥发油中芳香烃 、醇 、酮 、酚 、醛和倍半萜的
总含量比石油醚提取物高 6.5倍 。据文献 [ 13]
报道:醇 、酮 、酚 、醛 、芳烃和倍半萜都具有抑制微
生物生长的作用。其中哪些成分抑菌效果较好 ,
它们之间是否具有协同或加成作用 ,还有待于进
一步研究。
棘托竹荪菌盖挥发油的抑菌活性与菌托挥发
油 [ 9]比较 ,所用的实验方法 、材料和条件相同 ,结
果对受试的霉菌 、酵母菌 、细菌都有抑制作用 ,只
是菌盖挥发油对桔青霉的抑制效果更好 ,菌托挥
发油对啤酒酵母的抑菌作用更强。
棘托竹荪菌盖挥发油的抑菌活性与菌裙菌柄
挥发油 [ 3]比较 , 虽然用的抑菌实验方法不同 ,菌
盖挥发油用牛津杯法 ,菌裙菌柄挥发油用熏蒸法 ,
但是它们对受试的霉菌 、酵母菌 、细菌都有抑制作
用 。菌裙菌柄挥发油对啤酒酵母和桔青霉效果较
好 ,细菌和白色假丝酵母相对较差 。而菌盖挥发
油对大肠杆菌和桔青霉效果较好 ,啤酒酵母 、黑曲
霉和金黄色葡萄球菌次之 ,白色假丝酵母相对较
差 。其原因是两种挥发油的化学成分及含量有
差异。
  棘托竹荪子实体的菌托 、菌裙菌柄 、菌盖三部
分都提取了挥发油 ,检测了化学成分并做了抑菌
试验 ,结果表明棘托竹荪的整个子实体都含有广
谱的抑菌成分 ,是一种提取新型的 、天然的微生物
拮抗剂的好材料 。其中的菌托 、菌盖是废弃物 ,占
子实体的 65%左右 ,若能加以开发利用可增加竹
荪产品的附加值。虽然棘托竹荪菌盖 、菌托挥发
油对受试的霉菌 、酵母菌 、细菌都有较好的抑制作
用 ,但是提取得率太低。本研究曾用了从非极性
至极性的 5种溶剂对菌裙菌柄(干品)进行提取
并分别做了抑菌试验 ,提取得率都大于 1 g/100
g,抑菌效果最好的乙酸乙酯提取物的提取得率:
常温为 2.11%, 80 ℃为 3.79%[ 4 ~ 7] 。所以菌盖 、
菌托抑菌成分的提取可考虑采用有机溶剂并辅以
先进的超声波 、微波萃取技术 ,或应用 CO2超临
界萃取 ,以提高提取得率。
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