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锡兰肉桂无水乙醇提取物的抑菌活性



全 文 :锡兰肉桂 (Cinnamomum zeylanicum B1.)为樟
科樟属植物, 在中国广东、 广西、 海南和台湾均有
栽培。 锡兰肉桂的桂皮是一种古老的香料, 最初发
现在埃及木乃伊的尸体中, 其树皮具有防腐、 健
胃、 抗癌、 杀菌、 杀虫、 杀螨等多种活性。 陈青[1-2]
等报道锡兰肉桂丙酮提取物对棉铃虫和皮氏叶螨具
有较强的毒杀作用, 并分别对其体内多种解毒代谢
酶具有明显的抑制作用。 冯岗 [3]等测定了锡兰肉桂
提取物对集中害螨的杀螨活性, 表明锡兰肉桂叶乙
醇提取物对朱砂叶螨、 皮氏叶螨、 比哈小爪螨均有
毒杀作用。 Egberto[4]等研究发现锡兰肉桂精油具有
广谱的抗菌活性, 对供试曲霉属菌株 A. niger, A.
flavus 和 A. fumigatus 等生长具有较好的抑菌活性。
但目前国内外有关锡兰肉桂提取物的抑菌活性报道
较少, 为进一步深入了解锡兰肉桂提取物的抑菌活
性, 本文以几种主要热带作物上典型病害胡椒瘟病
菌、 香蕉枯萎病菌、 芒果炭疽病菌和芒果蒂腐病菌
为供试病原菌, 测定锡兰肉桂无水乙醇提取物的抑
菌活性及其微乳剂的防治效果, 为锡兰肉桂杀菌剂
的开发应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试病原菌 胡椒瘟病菌 (Phytophthora
capsici) 由中国热带农业科学院香料饮料研究所植
保中心提供; 香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.
sp. cubense)由中国热带农业科学院海口实验站提
供; 芒果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)
和芒果蒂腐病菌(Botryodiplodia theobromae)由中国
热带农业科学院环境与植物保护研究所提供。
1.1.2 供试植物 供试植物锡兰肉桂叶于 2009 年
10月采自中国热带农业科学院香料饮料研究所。
热带作物学报 2011, 32(2): 293-296
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期: 2010-05-12 修回日期: 2010-09-20
基金项目: 公益性行业科研专项(No. 200903024-005), 海南省自然科学基金项目(No. 309055)资助。
作者简介: 苟亚峰, 女, 研究实习员, 研究方向: 植物源农药研究开发。 * 通讯作者: 刘爱勤, E-mail: laq3680@163.com。
锡兰肉桂无水乙醇提取物的抑菌活性
苟亚峰 1,2, 李志刚 1, 孙世伟 1, 桑利伟 1, 刘爱勤 1,2
1中国热带农业科学院香料饮料研究所, 海南万宁 571533
2 国家重要热带作物工程技术研究中心, 海南儋州 571737
摘 要 采用菌丝生长速率法和组织测定法, 测定锡兰肉桂无水乙醇提取物对胡椒瘟病菌、 香蕉枯萎病菌、 芒果
炭疽病菌和芒果蒂腐病菌的抑菌活性以及 20%锡兰肉桂微乳剂对胡椒瘟病的保护作用。 结果表明, 锡兰肉桂无水
乙醇提取物对胡椒瘟病菌具有较好的抑菌活性, 在浓度 1.5 mg/mL 时抑菌率为 91.94%, EC50为 0.687 5 mg/mL; 对
芒果炭疽病菌的抑菌率为 63.75%, 但对芒果蒂腐病菌无抑菌活性。 20%锡兰肉桂微乳剂对胡椒瘟病表现出较好
的保护效果, 当稀释 100 倍和 50 倍时抑制率分别为 72.79%和 78.91%。
关键词 锡兰肉桂提取物; 胡椒瘟病菌; 抑菌活性; 保护效果
中图分类号 S482.2 文献标识码 A
Study the Inhibitory Activity of Cinnamomum
zeylanicum B1. Ethanol Extraction
GOU Yafeng1, 2, LI Zhigang1, SUN Shiwei1, SANG Liwei1, LIU Aiqin1, 2
1 Research Institute of Spice and Beverage Crops, CATAS, Wanning Hainan 571533
2 State Engineering and Technology Research Center for Important
Tropical Crops,Danzhou Hainan 571737
Abstrat The article studied inhibition activity of Cinnamomum zeylanicum B1. ethanol extraction against Phytophthora
capsici, Fusarium oxysporum f.sp.cubense, Colletotrichum gloeosporioides and Botryodiplodia theobromae by mycelium growth
rate method and in viva. The results indicated that Cinnamomum zeylanicum B1 ethanol extraction had good inhibitory
activity to Phytophthora capsici. At the concentration of 1.5 mg/mL, the inhibitory rate were 91.94%, EC50 was 0.687 5
mg/mL, 63.75% to Colletotrichum gloeosporioides but no inhibitory effect to Botryodiplodia theobromae. The protective efficacy
of 20% Cinnamomum zeylanicum ME was 72.79% and 78.91% respectively at the concentration of 100x and 50x.
Key words Cinnamomum zeylanicum B1. extraction; Phytophthora capsici; Inhibitory activity; Protective efficacy
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2011.02.021
第32卷热 带 作 物 学 报
1.2 方法
1.2.1锡兰肉桂无水乙醇提取物的制备 供试植
物样品的前处理和提取均参照冯俊涛等[5]的方法, 得
无水乙醇提取物浸膏, 于冰箱中(0~4℃)保存备用。
1.2.2 20%锡兰肉桂微乳剂的制备 称取 1.2.1 中
制备的锡兰肉桂无水乙醇提取物 2 g, 溶于 2 g 无
水乙醇和甲醇的混合溶液中(无水乙醇 ∶甲醇=2 ∶
1), 充分搅拌, 然后加入乳化剂 Tween-20 1 g, 搅
拌均匀后, 在高剪切机的作用下, 逐步加入自来水
5 g, 在常温搅拌一定时间后停止, 静置, 得 20%
锡兰肉桂微乳剂。
1.2.3 抑菌活性测定 采用菌丝生长速率法 [6-7]。
称取 0.3 g 锡兰肉桂无水乙醇提取物浸膏, 先用
1 mL 无水乙醇溶解, 再用无菌蒸馏水稀释制成浓
度为 15 mg/mL 和 6 mg/mL 的无水乙醇提取物。 培
养基融化并冷却至 50 ℃左右, 将 4 mL 不同浓度的
锡兰肉桂无水乙醇提取物分别与 36 mL/瓶的 PDA
培养基混合, 摇匀, 迅速倒入 3 个直径为 9 cm 的
培养皿中, 待其凝固后, 取菌落直径为 0.6 cm, 培
养好的各供试病原菌的外层菌块放置于培养皿中
央, 以加入等体积无水乙醇灭菌水的 PDA 培养平
板为对照, 每个处理 3个重复。 接种后, 在人工气
候培养箱(25~28 ℃)下培养 5 d 后, 采用十字交叉
法分别测量菌落直径, 求其平均值, 按下式计算抑
菌率。
菌落直径=测量菌落直径平均值-0.6
抑菌率=对照菌落直径-处理菌落直径
对照菌落直径
×100%
1.2.4 室内抑菌毒力(EC50)测定 将 1.2.3 中筛选
出抑菌活性较好的病原菌作为供试病原菌, 测定
锡兰肉桂无水乙醇提取物对其离体抑菌毒力。 将
锡兰肉桂无水乙醇提取物分别稀释为 2.0、 1.5、
1.0、 0.6、 0.3 mg/mL的浓度, 按一定比例加入到融
化好的 PDA 培养基中, 参照 1.2.3 的方法测定, 每
处理重复 3次, 用最小二乘法计算毒力回归方程及
抑制中浓度(EC50)。
1.2.5 20%锡兰肉桂微乳剂保护效果测定 参照
冯俊涛 [5]方法进行。 采摘健康、 新鲜、 叶龄相同的
胡椒嫩叶(直径不大于 9 cm), 洗净放于吸水纸上
晾干; 将 20%锡兰肉桂微乳剂稀释为 50 倍和 100
倍, 对照药剂烯酰· 吗啉 WP 配制为 1 000 倍和
2 000 倍, 以及不含有效成分的空白对照, 共 5 个
处理。 先于真叶上施药, 晾干药液后, 用昆虫针
在叶子正面等距离的位置刺伤, 再用接种针将 3
块直径为 0.6 cm 的胡椒瘟病菌外层菌饼接在相应
刺伤处 , 每皿 1 片真叶 , 正面朝上放于培养皿
中, 然后于人工气候培养箱 (25~28 ℃) 中培养,
5 d 后测量各处理的病斑生长直径。 按下式计算保
护效果:
病斑生长直径=测量直径-0.6
抑制率= 对对照病斑生长直径-处理病斑生长直径
对照病斑生长直径
×100%
1.2.6 数据分析 用 Microsoft Excel 软件进行整
理; 经 DPS 统计软件进行多元分析; 将菌丝生长
抑制率换成几率值(y)、 药剂浓度转换成以 10 为底
的对数值(x), 作毒力回归直线, 求出毒力回归方
程 (y=a+bx) 和相关系数 (r), 计算抑制中浓度
(EC50)。
2 结果与分析
2.1 锡兰肉桂无水乙醇提取物对供试病原菌的抑
菌活性
采用冷浸的方法制备锡兰肉桂无水乙醇提取物
浸膏的提取率为 24.83%。 从表 1 可见, 不同浓度
的锡兰肉桂无水乙醇提取物对各供试病原菌菌丝生
长具有不同程度的抑菌活性。 当锡兰肉桂无水乙醇
提取物质量浓度为 1.5 mg 干样/mL 时, 对胡椒瘟病
菌表现出较强的抑制活性, 抑菌率 91.94%; 对芒
果炭疽病菌也具有一定的抑菌活性 , 抑菌率为
63.75%; 对香蕉枯萎病菌抑菌活性较差 , 仅为
41.03%; 对芒果蒂腐病菌无抑制作用。
供试病原菌
平均菌落直径/cm 抑菌率/%
胡椒瘟病菌(P. capsici) 0.25 91.94±0.084 2 a 1.85 40.32±1.895 7 a
香蕉枯萎病菌(F. oxysporum) 2.68 41.03±0.522 1 c 4.12 9.52±1.514 8 b
芒果炭疽病菌(C. gloeosporioides) 1.45 63.75±0.356 6 b 3.32 17.08±0.841 5 ab
芒果蒂腐病菌(B. theobromae) 8.23 - 8.56 -
抑菌率/%
1.5 mg/mL浓度处理 0.6 mg/mL浓度处理
平均菌落直径/cm
表 1 锡兰肉桂无水乙醇提取物对供试病原菌的抑菌率测定结果
说明: “-” 表示提取物对芒果蒂腐病菌菌丝生长无抑菌活性; 菌落直径指的是 3 次重复的平均值; 数字后字
母相同表示无显著差异, 不同表示差异达显著水平。 下同。
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第2期 苟亚峰等:锡兰肉桂无水乙醇提取物的抑菌活性
2.2 锡兰肉桂无水乙醇提取物对胡椒瘟病菌的室
内抑菌毒力
从表 1可见, 锡兰肉桂无水乙醇提取物对胡椒
瘟病菌表现出较强的抑菌活性, 进一步测定不同浓
度的锡兰肉桂无水乙醇提取物对胡椒瘟病菌菌丝生
长的室内抑菌毒力(EC50), 结果见表 2。
供试药剂
稀释 100 倍
平均菌落直径/cm 防效/%
20%锡兰肉桂 ME 0.517 78.91 0.667 72.79
烯酰·吗啉 WP 0 100 0.217 91.16
CK 2.45 - 2.450 -
平均菌落直径/cm防效/%
稀释 50 倍
表 3 锡兰肉桂无水乙醇提取物对胡椒瘟病的防效测定结果
供试药剂 供试浓度/(mg/mL) 抑菌率/% 毒力回归方程(y=ax+b) 相关系数(r) EC50/(mg/mL)
锡兰肉桂无水
乙醇提取物
2.0 98.39 a
y=4.11x-6.6613 0.975 0 0.687 5
1.5 85.48 a
1.0 75.27 a
0.6 45.70 b
0.3 6.45 c
表 2 锡兰肉桂无水乙醇提取物对胡椒瘟病菌菌丝生长的室内抑菌毒力测定结果
2.3 20%锡兰肉桂微乳剂对胡椒瘟病的保护效果
结果表明, 20%锡兰肉桂微乳剂对胡椒瘟病的
保护效果明显低于化学杀菌剂烯酰· 吗啉 WP, 但
也表现出较强的保护效果。 当 20%锡兰肉桂微乳
剂稀释 50 倍和 100 倍时, 防效分别为 78.91%和
72.79%; 对照药剂烯酰· 吗啉 WP 稀释 1 000 倍和
2 000 倍时防效分别为 100%和 91.96%, 见表 3。
3 讨论
本研究结果表明, 锡兰肉桂无水乙醇提取物对
胡椒瘟病菌具有较好的抑菌活性 , 抑菌率达
91.94%; 对芒果炭疽病菌的抑菌活性一般, 抑菌
率为 63.75%; 对芒果蒂腐病菌无抑菌活性。 有研
究发现肉桂丙酮提取物在 20 mg/mL 的浓度下, 对
芒果采后的 2 种病原菌的抑菌率可达 100%, 具有
较好的抑菌活性 [8], 这与本试验结果有相似之处。
由组织法试验结果表明, 20%锡兰肉桂微乳剂的保
护效果低于化学药剂烯酰·吗啉 WP, 但治疗效果
有待进一步研究。 由于该微乳剂为植物源杀菌剂,
对环境污染小, 对作物靶标安全, 不易产生抗药性
等优点, 因此, 具有进一步开发利用的潜能。
目前, 有关锡兰肉桂杀虫、 防腐、 抗癌活性等
方面的研究很多。 Jayaprakasha[9]等研究表明锡兰肉
桂果实提取物可作为抗氧化剂和抗诱变剂应用于食
品生产中; Fichi[10]等分别在离体和活体条件下测定
了锡兰肉桂叶精油的杀螨活性, 发现在离体条件
下, 当锡兰肉桂叶精油的浓度在 0.16%~10%时对
兔痒螨具有较好的杀螨活性, 但对具体的杀螨活性
成分未见研究报道。 有报道锡兰肉桂中除了含有抗
PAF活性的丁香酚、 大豆脑苷Ⅰ、 山奈酚等化合物
外, 还有几种黄酮类化合物。 由于生物碱类、 萜
类、 黄酮类、 香豆素、 木脂素、 甾类及精油类等化
合物 [11]都是主要的植物源杀菌剂有效成分, 因此,
锡兰肉桂中具体的抑菌活性成分还有待进一步研
究。 活性成分的确定对该物质的杀菌机理具有重要
意义。
参考文献
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责任编辑: 高 静
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