全 文 ：V d
.
6 N o
.`
天然产物研究与开发
N 人T U卫人L PR D Ot 】 C】 .及主 S E人R H C人N D D EV 它L O别 M石N T 一九九四年十二 月
山鸡椒挥发油成分分析及其抗
真菌保鲜作用的研究
黄梁绮龄 苏美玲
(香港浸会学院 )
陈培榕
(清华大学化学系 北京 1 0 0 08 4)
摘 耍 本文对湖南山鸡椒 (`姗伪b 晓进 )挥发抽 (山苍子油 )抑侧植物病原真菌 F姗 .r 卜
,
。篮 , 叮幻 r u m , H e ln u n ht OS阿 iu m , . , s et m p b y川u m sP . 的效能及其抑制真菌的有效成分进
行了研究 , 实脸结果表明 ,所用山鸡椒挥发油具有很强的抑制植物病原真菌生长的能力 ,
并有明显的保鲜作用 ,其主要生物活性成份为柠裸醛 。
关镇词 山鸡椒 ,挥发抽 . 真菌 ,抑菌效能 ,柠一醛
近年来 ,人们对山鸡椒挥发油的研究已从成分分析明显地转向综合利用的研究 , 山鸡椒挥
发油除作为重要的化工原料之外 ,在治疗冠心病 、 心绞痛等方面 已取得 了良好的进展 1t 2[] , 山
鸡椒挥发油对多种称菌都有抑制作用闭 ,利用山鸡椒挥发油制作的空气清新剂 已经间世 [’1 51[ ,
但山鸡椒挥发油在抑制植物真菌方面的研究尚未见有报道 。 本文 目的是对山鸡椒挥发油在抑
制植物病原真菌方面的性能进行研究 ,探讨山鸡椒挥发油作为高效天然抗菌剂的可能性 。 研究
结果表 明 , 山鸡椒挥发油对三种常见植物真菌有显著的抑制作用 。 在病原真菌生长的空间中 ,
若山鸡椒挥发油的浓度为 0 . 01 % ( v / v )时 , 至少三天内可完全抑制真菌生长 ,浓度为 0 . 1%
( v / v )时 , 至少 14 天内可完全抑制真菌生长 。 分离与鉴定的结果说明 , 山鸡椒挥发油中含量约
7 0%的柠檬醛是抑制真菌生长的有效化学成分 ,且有明显的保鲜作用 。
材料与方法
一 、样品
实验所用山鸡椒产于湖南 ,成熟果实粉碎后经水燕汽燕馏 ,得到亮黄色带有清香气味的挥
发油 。
二 、成分分析
对山鸡椒挥发油进行 G C 一 M s 分析 ,所用仪器为美国 5 9 7 0色 一质联用仪 ,色谱柱为和 . 3 m m
收稿日期 : 1 9 9 4 年 8 月 8 日
Vo l
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6 No
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X3 0 m毛细管柱 , 固定相为 S E 一 5 2 ,流速 4 7 . s m l / m扭 ,柱温为 7 0一 2 0 0℃ , 升温速率 Z oC / m i n ,分
析谱图见图 1 。 谱图中共有 招 个色谱峰 ,经质谱分析鉴定 , 并用面积归一法计算各组分含量 ,
其中含量较多者为 压旅烯约 1 . 0% , 压水芹烯约 1 . 3% ,柠檬烯约 8 . 6% ,芳樟醇约 1 . 8% , 香茅
醛约 3 . 0% ,柠檬醛约 72 . 6% 。
。. ;。. 、.。{、腼祖血…’l 0
图 l
05EO4
D
湖南山鸡椒挥发油 C C 一M S 谱图
三 、 植物病原真菌
实验中采用常使植物致病的三种病原真菌 , 即 F u sa r i u m ox y s p o r u m , H e lm in 一 th o sop r i u m sP
·
以及 st e m p h yl iu m sP . , 前者为从美国进 口的菌种 ,后两者为从香港新界地区大 田中致病植物
的叶子分离得到的菌种 6[] , 经香港浸会学院生物系鉴定 。
四 、 生物检验方法
生物活性检验用 li n e a r 一 s r o w t h 〔7 , [日 ,方法 , 将实验真菌接种于培养介质 5 . D . A ( aS b o u r a v d
D ex tr os
。 A sa r )表面 ,然后 ,放方、 含有一定浓度山鸡椒挥发油的气氛中 . 在培养箱中培养 , 温度
为 30 ℃ . 挤养第五天时 (这时真菌处于线性生长期 ) ,测量真菌的生长半径 r . , 在同样实验环境
中测量无山鸡椒挥发油气氛中生长的真菌半径 r空白 , 由 r 。 与 r空白的 比值可计算 出山鸡椒挥发油
的抑菌效能 。
结果与讨论
一 、 山鸡椒挥发油抑制真菌生长动力学
以真菌 F u sa ir u m ox ys por u m 为例研究抑制真菌生长的动 力学 。 将适宜菌龄的真菌定量取
出 (菌丝直径为 Zm m ) , 然后放入 山鸡椒挥发油浓度为 0 . 01 写 ( v /v ) 的空间里 。 其方法是先将
5时 山鸡椒挥发油滴在锡箔小皿 中 ,再将上述小皿密封在体积为 50 而 玻璃容器的底部 ,造成山
鸡椒挥发油的浓度为 。 . 0 1% ( v / V ) ,将菌丝移入玻璃容器的顶部 , 3 0 ’ C 下培养 , 每夭测量真菌
的生长半径 r ; ,同时也测量相同条件下无山鸡椒挥发油容器中的真菌生长半径 r 空白作为对照 ,
测量结果列于表 1 。
表 I 真菌 Fusa r iu m ox ys op ur m 生长半径随时间的变化
I 2
了 一刁 5 7 8
6
2
.
0 ( n
l
m ) 2
.
0 2
.
0 3
.
5 4
.
5 6
.
0 8 5 1 2
.
0
2
.
0 ( m m ) 3
.
0 8 0 1 5
.
0 2 1 5 2 8
.
0 3 5
.
0 4 0
.
5
注 : 接种真菌的原始半径为 2 . Om m
V f o
.
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.
4
从实验结果可以看出 , 山鸡椒挥发油对真菌有明显的抑制能力 。 在浓度为 0 . 01 %的空间
中 ,真菌在头三夭内的生长被抑制 , 从第四天开始缓慢呈线性生长 ,也就是说 ,当山鸡椒挥发油
的浓度为 0 . 01 %时 , 至少在三天内可完全抑制真菌的生长 .
二 、 不同浓度山鸡椒挥发油的抑菌效能
将 5网 , 1如 l , 20 泌 , 5如 l 的山鸡椒挥发油分别滴到四个锡箱小皿中 ,锡箔小皿分别放入四个
s oml 密闭的玻璃容器里 ,将三种实验真菌菌丝移入上述每个玻璃容器中 ,在 30 ℃下培养五夭 ,
测量上述不 同条件下各菌丝的生长半径 r . , 并与空白 r空 白相对照 , 计算不同浓度山鸡椒挥发油
的抑菌能力 。 结果列于表 2 。
农 2 湖南山鸡椒挥发油抑制真菌效能
蒸美矛 知 aS r iu m H e lm i n t h os 闪 r iu m S et rn Ph y l l i u mo x y s l茸 , t u m 3 P - S P·一 : . (m m ) E f l (% ) r : (m m ) fE f (% ) r 、 (m m ) E f f ( % )
0
.
0 1 8
.
2 7 6
.
8 1 1
.
8 6 5
.
6 3
.
3 8 4
.
9
0
.
0 2 6
.
3 8 2
.
2 8
.
7 7 4
.
6 0
.
0 1 0 0
.
0
0
.
0 4 5
.
0 8 5
.
8 3
.
3 9 0
.
4 0
.
0 1 0 0
.
0
0
.
1 0 2
.
0
`
1 0 0
.
0 2
.
0 1 0 0
.
0 2
.
0 1 0 0
.
0
空白 3 5 . 3 0 . 0 3 4 . 3 0 。 0 2 1。 8 0。 0
r , 为真菌接种后第五天的生长半径
曰 r 二 ( l 一 r : / r 空白 ) x l o o% 为抑菌效能
菌丝原始半径
从表 2 可以看出 ,当山鸡椒挥发油的浓度为 0 . 1% v( / v )时 ,真菌的生长完全被抑制 ,观察
到第十四天时 ,三种真菌仍不见生长 。 当把菌丝移至无山鸡椒挥发油的空间后 ,真菌菌丝又开
始生长 。 上述实验现象有力地说明山鸡椒的抑菌能力 。 当挥发油的浓度为 0 . 1% ( v / v )时 ,至
少在十四天内可完全抑制三种植物病原真菌的生长 。
三 、有效成分的分离与活性检验
为了研究山鸡椒挥发油中抑菌的有效成份 ,用减压蒸馏法将样品分为 5 个馏份 ,对每个馏
份进行了生物检验 , 结果列于表 3 .
表 3 不同饱份的山鸡椒挥发油抑菌效能
馏份 沸程 /压力 性 状 抑菌效能
真菌 F o r iu m o冲 s卯 r u m
I
.
< 4 5℃ / s m m H S 无色透明液体 无
2 . 6 0~ 8 9 ℃ / s m m H S 淡黄色液体 弱
3 . 8 9~ 9 6 ℃ / s m m H S 亮黄色液体 显 著
4 幼 9 6~ 9 9亡 / s m m H g 黄色液体 弱
5 # > 9 9℃ / s m m H g 深棕色粘稠液体 无
V ol
.
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对 3“ 馏份进行 G C一 M S分析 ,得到的分子离子峰 m e/ 一 15 2 , 基峰 m e/ ~ 69 , 其它特征峰有
m /。 = 2 0 9 , 9 4 , s弓等 , 经 红外光谱分析得到的各峰频 率 为 2 9 5 0C m 一 ` , 2 9 8 c0 m 一 ’ , i 6 7 0e m 一 ` ,
i 6 3 0crn
一 1 , 1 4 5 0C m 一 1 , 1 3 8 0 e m 一 1 , 1 1 9 0C m 一 I , 1 1 5 0C m 一 i
,
1 1 2 0 e m 一 i , 1 0 5 0C m 一
i , 9 8 0C m 一 1
,
8 4 0C m
一 i ,
由质谱和红外分析结果可知 , 3 “ 馏份为柠檬醛 ,对 3称馏份的生物效能进行了检验 ,其结果列于
表 4 。
农 峨 3 . 饱份抑翻植物真菌效能蒸卷~ F U皿 r 1Um H吧In ” nt h留op r iu m S et m P h y 】il mUo X y S】为 t U m S p - S P·乙 ( m m ) E牡 (% ) r : ( m们。 ) fE f ( % ) r , ( r n r n ) fE f ( % )
0
.
00 3 2 5
.
3 2 9
.
1 2 7
.
3 2 1
.
6 1 5
,
2 3 3
.
4
0
.
0 0 7 2 1
.
0 4 1
.
2 2 6
.
5 3 3
.
9 1 3
,
8 3 8
.
7
0
.
0 1 3 6
.
3 8 2
,
4 8
.
7 7 5
.
0 3
.
8 8 3
.
1
0
。
0 2 5 3
。
8 8 9
、
4 3
.
2 9 1
.
0 2
,
0 1 0 0
。
0
0
.
0 8 0 2
.
0
.
1 0 0
.
0 2
.
0 1 0 0
.
0 2
,
0 1 0 0
.
0
空白 25 . 7 0 . 0 34 . 8 0 , 0 2 2 . 5 0 。 0
r : 为接种真菌后第五天的生长半径
fE f = ( l 一 r :八如 ) X l o o% 为抑菌效能
接种菌丝原始半径
从表 3 可看出 , 3” 馏份即柠檬醛是山鸡椒挥发油抑菌的有效成分 。 由于柠檬醛分子具有
生物活性〔叹 , ” 〕 , 因此对三种真菌都表现出很强的抑菌能力 。 当山鸡椒挥发油用量适当时 ,有可
能成为一种有效的天然真菌抑制剂 。 实验结果与有关山鸡椒挥 发油生物效应的报 导相一
致 [“ 〕 [` , 〕 。
四 、 山鸡椒挥发油抑菌保鲜性能的考察
以芹菜和胡萝 卜为实验样本 ,切成 0 . sc m 又 c7 m 的长方块共 16 块 , 首先对样品的表面进
行灭菌处理 ,在 5%的 C LOR 0 x 水溶液中浸泡 10 分钟 ,然后用已消毒的去离子水冲洗数次 ,再
用消毒后的滤纸将样品表面的水份吸干 ,将三种试验真菌接种到已处理好的样品表面 , 四块为
一组 (二块芹菜 ,二块胡萝 卜) , 共分四组 。 分别放到已消毒的四个 6 0 Ofln 玻璃容器 中 ,将盛有
60 。闪 山鸡椒挥发油的小皿放入上述两个玻璃容器里 ,容器空间的挥发油浓度为 0 . 1% ( v / v ) ,
剩余两个玻璃容器作为空 白进行对照 。 四 个玻璃容器同时放入培养箱 ,在 30 ℃下培养五天 。 观
察两组对照实验的结果是 : 空白容器中真菌在芹菜和胡萝 卜的表面得以生长 ,尤其胡萝 卜表面
菌丝生长浓密 , 与此相反 ,在含有山鸡 椒挥发油的两个容器中样品表面的真菌生长完全被抑
制 。 两组实验对比十分鲜明 ,说明山鸡椒挥发油对植物真菌确实有较强的抑菌效能 , 值得进一
步研究和应用 。
Vo 】 . 6 No . 45
今 考 文 献
[ l〕 王豢云 、 陈敬佰 、 卢水珍 、里忠芙 、周茉华 .中药通报 .19 肠 , 1。( 9 )
[ 2〕 张风考 . 中草药 . 1 0 . 5 , 1 6 ( 6 )
〔3〕 涂新义 、邹克容 、黄悼伟 、唐 肉 、徐晓清 . 中蕊通报 . 19 85 , l 0( 5)
〔心〕 P司比` Jp · 6 1 2 3 8 9 0 0 ^ 2 ( 8 6 1 0 2弓) ·
[5〕 入扭。 t Oe r . O D 2 4 8 5 0 s ^ l ( 8 7 0 5 1 2 ) .
[6〕 G eor , N . A, 吻 . P场 n t p恤山 ol 0 8 y . hT 七 d E日 iu o n一 9 8 8 , 2 7 6~ 2 8 0 .
[ 7〕 曰勿 b e ht M or e 肠 n山 , k o r . 几 n d a~ 切肠 o r 比 e uF n币
.
1 9 7 2
,
1 4 7 ~ 1 5么
[ 8〕 v y as , S u 日” 劝 e . s ” 勿而` F u n gj d ` 留 . 19 8 4 . 32 1~ 3 23 .
[ 9 ] Y
o二 f , R . T ,人目 ,堪 , M . E , aT w u , G . 0 . M y k , n . 1 9 7 8 , 2 2 ( 6 ) , 1 9 0~ 1 9 3 .
[ 1 0〕 x u r iat , N比 u y uk i . iM ay 书,枷 ko ot , Kauner
,
R y ul bC 七0 . 人 , 沁 . B沁 1. ( 、 e m . 1 9 7 9 , 4 3 (一l ) , 2 36 5~ 7 1 .
【1 1〕 湖南省稚油科学研究所 . 山苍子保稚技术鉴定会资料 . 1 9 8 0
[ 1 2〕 福建省商业厅 . 调味刘 t 品科技一。 5 3 , 2 (一 )
T H E A N A L Y S sI O F CO M P[ O N E N T S O F 公粥E N T IA L O IL F R O M
F R U IT O F L I T S E A C U B E B A A N D T H E S T U D Y O F A N T I F U N G A L
A C I
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VI IT Y / D E C A Y
一 F R E E A C F IV I T Y
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C h e n P e i r o n g
(加即, 抓`佬滋 ` oI 。触 m初份梦甲沂. 夕加 。 叭`附械犷, 石触` j `: 夕 l e 0 0 8 4 )
A加 t , ct l、 e A n t迁u n s a l a ct i v i ty o f ht e 。芯 e n t认 l诫 f r o m f ur i t o f Li st e a e u b e b a ( L o u r . ) g r o w n i n h u -
n a n P r o v i n e e w a s i n v es t i助 t司 . hT e m a i n a n Uf u n助 1 a e ti v e e o n st i ut e n t w as iC t r a l . T h e f u n g i e h ose n
讹 r e F u as ir u m o x y s Po ur m ; eH l而 n ht OS Po r i u m S P . , S et m Ph y址u m S P二
R es ul st hs ow
n ht a t ht e a n ift u n gs l a比 v i ty o f ht e iC tr ia w as st r o n g a n d i t co u ld be u se d as n a ut ar l
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