全 文 ：第 30 卷 第 8 期
2011 年 8 月
分析测试学报
FENXI CESHI XUEBAO(Journal of Instrumental Analysis)
Vol. 30 No. 8
941 ～ 944
收稿日期:2011 － 03 － 22;修回日期:2011 － 06 － 13
基金项目:广东省重点科技资助项目(2007A020300002 － 9) ;广州市星火计划资助项目(2007C12E0061)
* 通讯作者:王晓容，研究员，研究方向:植物保护及仪器分析，Tel:020 － 38765066，E － mail:wang999983@ 126. com
两种葱属植物提取物对香蕉枯萎病菌有抑制
作用组分的气相色谱 －质谱分析
冯 岩1，杨静美1，梁小媚1，陈 雁1，王晓容2*
(1． 仲恺农业工程学院 农学院，广东 广州 510225;2． 广东省农业科学院果树研究所，广东 广州 510640)
摘 要:以葱、韭菜根的石油醚和乙酸乙酯提取物对香蕉枯萎病菌进行了抑菌实验，结果表明:葱茎的石油
醚提取液对香蕉枯萎病菌的抑制效果最明显，采用气相色谱 －质谱法对葱茎的石油醚提取液进行分析，发现
其中含有 42. 07%的二硫化物和 16. 29%的噻烷类化合物，推断这 2 种化学成分可能是抑菌的主要成分。进一
步对葱的根、茎、叶和韭菜根的石油醚提取液以及葱和韭菜根在水中分泌物的乙酸乙酯溶解液进行了气相色
谱 －质谱检测。检测结果显示:葱的根、茎、叶和韭菜根的石油醚检出物分别为 24、9、11、27 种;葱和韭
菜根在水中的分泌物检出 19 种和 7 种;石油醚提取物中有较多的含硫化合物，主要是二硫化物，葱根中的
为 31. 09%，茎和叶中分别为 42. 07%和 26. 20%，韭菜根中的含量较少;葱根水分泌物中检出咔唑类化合
物，含量为 28. 03%;韭菜根水分泌物中检出苯乙胺、苯乙酸、环己烯-1-酮缩氨基脲、吲哚等的化合物。
关键词:葱;韭菜;香蕉枯萎病菌;抑菌成分;气相色谱 －质谱
中图分类号:O657. 63;S633 文献标识码:A 文章编号:1004 － 4957(2011)08 － 0941 － 04
doi:10. 3969 / j. issn. 1004 － 4957. 2011. 08. 022
GC － MS Analysis of Constituents with Inhibitory Effect on Fusarium oxysporum
f. sp. cubense in the Extractives of Two Alliums
FENG Yan1，YANG Jing-mei1，LIANG Xiao-mei1，CHEN Yan1，WANG Xiao-rong2*
(1． College of Agriculture，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，China;
2． Institute of Pomology，Guangdong Academy of Agricultural Sciences，Guangzhou 510640，China)
Abstract:The antibiotic experiment of extractive from Allium fistulosum and Allium tuberosum root
with petroleumether and ethylacetate against Fusarium oxysporum f. sp. cubense was investigated． The
results showed that the most conspicuous inhibitory effect on the germ was from the extract with petro-
leumether from Allium fistulosum stem． Compositions of the extract were analyzed by GC － MS，in
which two main compounds，disulfide(42. 07%)and thioxane(16. 29%)were obtained． The ex-
tracts with petroleumether from all the parts of Allium fistulosum and Allium tuberosum root，as well as
the secretions in water of Allium fistulosum and root of Allium tuberosum dissolved with ethylacetate
were further detected by GC － MS． The secretions detected from petroleumether were 24，9，11，
27，and those from the ethylacetate were 19 and 7． The petroleumether extracts contained many sul-
focompounds，which were mainly the disulfide， occupying 31. 09% in Allium fistulosum root，
42. 07% in stem and 26. 20% in leaf，but little in Allium tuberosum root． Compounds containing
carbazole were detected from secretions in water of Allium fistulosum root，up to 28. 03%，and phen-
ethylamine，benzeneacetic acid，cyclohexene-1-one semicarbazone，indole etc． were detected from
secretions in water of Allium tuberosum root．
Key words:Allium fistulosum;Allium Tuberosum;Fusarium oxysporum f. sp. cubense;antibiotic
composition;GC － MS
葱(Allium fistulosum)和韭菜(Allium Tuberosum)均为百合科葱属植物，在我国普遍种植。葱属植物
有 400 多个品种，我国约有 100 多种［1］。葱和韭菜中含有多种含硫化合物，如二甲基三硫、二甲基丙
烯基二硫化物、3-甲基-硫代丙醛等［2 － 4］，还含有多种药物的重要组分，如噻吩［2］、 嗪、吡喃、吡唑、
分析测试学报 第 30 卷
吡啶、喹啉等［5］。葱和韭菜的提取液对植物的多种病害、人类疾病病原菌［6 － 10］和其它动物病原菌有很
强的抑制作用［3］。葱属植物提取物与酮康唑协同作用，可提高人类几种严重疾病病原菌的抑制活
性［11］，还可有效抑制血管新生，为治疗和预防相关的血管疾病提供理论依据［12］。对于葱和韭菜的化
学成分及其作用已有较深入的研究［2 － 4］，本文主要研究其提取物对香蕉镰刀菌枯萎病病原的抑制作用。
香蕉镰刀菌枯萎病是分布最广、毁灭性最强的植物病害之一，已成为香蕉产业的最大瓶颈［13 － 14］。葱
属植物提取液对多种植物病原菌抑制作用的研究已有大量报道［15 － 17］，但用于防治香蕉枯萎病方面的报道
较少。本文在前期研究基础上［5，7］，选用石油醚和乙酸乙酯对葱的不同部位、韭菜的根部提取后进行香蕉
枯萎病菌抑制实验，同时对葱和韭菜在水中的分泌物进行气相色谱 －质谱分析，以期找出对香蕉枯萎病
菌具有抑制作用的主要成分，为植物性农药的研究和香蕉镰刀菌枯萎病的生物防治提供理论依据。
1 实验部分
1. 1 材料、试剂与仪器
葱(四季葱)、韭菜(蓼江韭菜)均采自广州市白云区江高镇蓼江村。香蕉枯萎病菌(尖孢镰刀菌古
巴专化型)4 号生理小种由仲恺农业工程学院植物病理研究所提供。石油醚、乙酸乙酯(分析纯，广州
化学试剂厂)。Agilent 6890 － 5973N气相色谱 －质谱联用仪(美国 Agilent公司)。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 样品预处理 将葱和韭菜洗净用无菌水浸 1 h后晾干，表面消毒［7］，分根、茎、叶切碎并稍加
研磨后备用。称取葱的根、茎、叶和韭菜的根各 20 g(各 2 份) ，分别置于 125 mL磨口瓶中，加入石油
醚和乙酸乙酯各 20 mL，萃取 24 h 后移出有机相，以备抑菌实验和 GC － MS 分析用［5］。分别取葱和韭
菜约 200 g，去叶留根和茎后洗净，用无菌水浸 1 h后晾干，置玻璃器皿中加入去离子水约 200 mL，将
葱浸泡 15 d，韭菜浸泡 30 d，浸泡过的水在 35 ℃下烘干，用乙酸乙酯溶解后备 GC － MS分析用。
1. 2. 2 葱及韭菜根提取液对香蕉枯萎病菌的抑菌实验 在超净工作台上，分别取 2 mL 的上述石油醚
和乙酸乙酯提取液加至 45 mL PDA培养基中(冷却至 45 ～ 50 ℃) ，混匀后平均倒入 3 个培养皿中(直径
90 mm)。以加入 2 mL无菌水、石油醚和乙酸乙酯的培养基作对照，将已培养 4 ～ 5 d 的香蕉枯萎病菌
菌落边缘的病菌用打孔器打成直径为 9 mm 的菌饼，每平板各置一块于中央位置，28 ℃培养 72 h，十
字交叉法测量菌落直径，重复 3 次以上，经 SAS软件进行统计分析［7］。
1. 2. 3 GC －MS测定条件 毛细管气相色谱柱 HP-SHS(30 m ×0. 25 mm ×0. 25 μm) ;载气:高纯 He
(纯度大于 99. 999%) ;质谱条件:EI源，电离电压 70 eV;离子源温度 230 ℃;质量扫描范围 50 ～ 550
u。样品测试条件参照文献［5］。进样口温度 270 ℃，接口 270 ℃，程序升温:100 ℃保持 2 min，再以
10 ℃ /min升至 250 ℃，保持 10 min;不分流进样，进样量为 1 μL。分别对提取溶剂、葱和韭菜提取
液、根分泌物的乙酸乙酯溶解液进样。
2 结果与讨论
2. 1 葱及韭菜根提取液的抑菌效果
前期研究结果表明，韭菜中含有硫、 嗪、吡喃、吡唑、吡啶、喹啉等化合物［5］，为进一步研究
葱属植物对香蕉枯萎病菌的抑菌成分，选择乙酸乙酯和石油醚 2 种有机溶剂提取葱的根、茎、叶和韭
菜根，并用乙酸乙酯溶解 2 种植物根的分泌物，对香蕉枯萎病菌进行抑菌效果实验，结果见表 1。
表 1 葱和韭菜提取液对香蕉枯萎病菌菌丝生长的影响*
Table 1 Influence of extract from Allium fistulosum and Allium Tuberosum
on growth of mycelium of Fusarium oxysporum f. sp. cubense* (mm)
Extracted with petroleumether Extracted with ethylacetate
Allium fistulosum Chinese Allium fistulosum Chinese
Root Culm Leaf chive Root Culm Leaf chive
Petroleumether control Ethylacetate control Water control
35c 25. 8d 35c 40b 9e 9e 9e 9e 34. 3c 9e 48. 5a
* data in table meant averages of more than three times;compare with different treatments，different letters in the same row indicated the signifi-
cant difference at 0. 05 level(表中数据为 3 次以上的平均值;不同处理比较，同一行中不同字母者表示在 5%水平上存在差异)
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第 8 期 冯 岩等:两种葱属植物提取物对香蕉枯萎病菌有抑制作用组分的气相色谱 －质谱分析
由表 1 可知，香蕉枯萎病菌菌丝的清水对照在 72 h内生长直径为 48. 5 mm，石油醚提取对照液为
34. 3 mm，乙酸乙酯提取对照液为 9 mm，说明石油醚对菌丝生长有一定的影响，乙酸乙酯则完全抑制
了菌丝的生长，研究结果与文献［5］一致。葱的根和叶、韭菜根的石油醚提取液，其菌落直径与石油
醚对照液相近或稍大，说明上述几种提取液未抑制菌丝的生长;葱茎的石油醚提取液菌落直径为 25. 8
mm，抑制效果最明显，说明葱茎的石油醚提取液中含有抑制香蕉枯萎病菌的活性成分，且这些活性成
分极其微量。
2. 2 GC － MS检测结果
根据上述实验结果，对葱的根、茎、叶和韭菜根的石油醚提取液及 2 种植物根分泌物的乙酸乙酯
溶解液进行 GC － MS分析，以研究其具有抑菌作用的活性成分。检测结果见表 2。
对 GC － MS检出物进行峰面积归一化分析，减去与空白对照保留时间相同的组分，并与标准质谱
库比对，将相似度高、含硫、咔唑等及杂环类的化合物列入表 2。
表 2 葱和韭菜有机溶剂提取液的 GC － MS检测结果
Table 2 GC － MS results of organic solvents extractives from Allium fistulosum and Allium Tuberosum w /%
Compound tR /min
Petroleumether
Allium fistulosum
Root Culm Leaf
Root of
Allium
Tuberosum
A B
3，6-Bis(N-dimethylamino)-9-ethylcarbazole(3，6-二
(N-二甲氨基)-9-乙基咔唑)
3. 13 － * － － － 28. 03 －
Benzene，2-［(tert-butyldimethylsil yl)oxy］-1-isopropyl-4-methyl-
{苯，2-［(叔丁基二甲基硅氧基)氧］-1-异丙基-4-甲基-}
4. 40 － － － － － 1. 77
Disulfide，bis(1-methylethyl) (二硫化物，二(1-甲基乙基) ) 4. 61 31. 09 － － － － －
Disulfide，dipropyl(二硫化物，二丙基) 4. 61 － 42. 07 26. 20 － － －
1，3-Dithiane，2，2-dimethyl-(1，3-二噻烷，2，2 二甲基-) 4. 71 － 16. 29 － － － －
Acetic acid，2-(thiocarboxy)hydrazide，O-methyl ester
(乙酸，2-(硫代羧基)酰肼，O-甲基酯)
4. 71 12. 48 － 10. 75 － － －
Ethane，1-(4，4，4-trifluoro-1，3-dithiobutyl)-2-(3，3，3-trifluoro-
1，2-dithiopropyl)-(乙烷，1-(4，4，4-三氟-1，3-双硫代)-2-
(3，3，3-三氟-1，2-双硫化物)-)
5. 29 － － － 1. 18 － －
Trisulfide，dipropyl(三硫化物，二丙基) 7. 58 1. 75 4. 06 2. 26 － － －
Phenethylamine，N-methyl-beta，3，4-tris(trimethylsiloxy)-
(苯乙胺，N-甲基-β，3，4-三(三甲基硅氧基)-)
11. 17 － － － － － 6. 14
Glaucine (海罂粟碱) 11. 28 － － － － － 3. 784
Benzoic acid，2，4-bis［(trimethylsi lyl)oxy］-，trimethylsilyl ester
(苯甲酸，2，4-双 ［(三甲基硅)氧］-，三甲基硅酯)
11. 35 － － － － － 2. 09
Phenethylamine，N-methyl-beta，3，4-tris(trimethylsiloxy)-
(苯乙胺，N-甲基-β，3，4，三(三甲基硅氧基)-)
11. 39 － － － 0. 46 － －
Isoproterenol tri-TMS derivative(异丙三-TMS的衍生物) 11. 63 2. 60 － － － － －
Benzeneacetic acid，alpha，3，4-tris［(trimethylsilyl)oxy］-，methyl
ester(苯乙酸，α，3，4-三［(三甲基硅)氧］-，甲基酯)
11. 63 － 7. 14 － － － －
Benzeneacetic acid，alpha，3，4-tris［(trimethylsilyl)oxy］-，trimethylsilyl
ester(苯乙酸，α，3，4-三［(三甲基硅)氧］-，三甲基硅酯)
11. 64 － － － － － 4. 03
(+ －)-5-(1-Acetoxy-1-methylethyl)-2-methyl-2-cyclohexene-1-
one semicar bazone［(+ －)-5-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-
甲基-2-环己烯-1-酮缩氨基脲］
13. 31 － － － － － 5. 427
1H-Indole，2-methyl-3-phenyl-(吲哚，2-甲基-3-苯基-) 17. 69 － － － － － 4. 26
Total detected compounds 24 9 11 27 19 7
* no detected;data of table is the material accounts for total detected compounds after deducting blank(%) ;A:Allium fistulosum in the water
discharge;B:Chinese chive in the water discharge，using ethylacetate dissolve(* 表示未检测出;表中的数据是扣除空白对照后，占所有物
质总量的百分比(%) ;A:葱根在水中的分泌物;B:韭菜根在水中的分泌物，均用乙酸乙酯溶解)
由表 2 可知，葱茎的石油醚提取液抑菌效果最明显，该提取液中含 42. 07%的二硫化物和 16. 29%
的 1，3-二噻烷类化合物，推断可能是这 2 种化学物质对香蕉枯萎病菌有抑制作用。
葱的根、茎、叶和韭菜根的石油醚检出物分别为 24、9、11、27 种;葱和韭菜根在水中的分泌物
经乙酸乙酯溶解后，检出物分别为 19 种和 7 种;石油醚提取物中有较多的含硫化合物，其中葱根的含
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分析测试学报 第 30 卷
硫化合物含量为 31. 09%，茎和叶分别为 42. 07%和 26. 20%，且以二硫化物为主;韭菜中的含硫化合
物含量较少。
用乙酸乙酯提取韭菜的茎、叶进行 GC － MS测定，可了解更多种的抑菌成分［5］，两种植物根的水
中分泌物用乙酸乙酯提取，旨在了解其中的活性成分。葱的根在水中的分泌物，检出咔唑类化合物含
量高达 28. 03%;韭菜根的检出物含量较少，有苯乙胺、苯乙酸、环己烯-1-酮缩氨基脲、吲哚等化合
物。上述物质为多种农药和人药的重要组分。
根据 GC － MS检出的化学组分［5］，分别进行了二甲基二硫醚、二甲基三硫、S-甲基甲烷硫代磺酸、
烯丙基甲基二硫醚等化合物的香蕉枯萎病菌抑制实验，取得了良好的抑菌效果。根据实验结果，可确
定 2 种葱属植物中含有对病菌有抑制作用的活性物质，如多种含硫化合物等。
3 结 论
本文以葱的不同部位及韭菜根的石油醚和乙酸乙酯提取液对香蕉枯萎病菌进行了抑菌实验，并对
石油醚提取液进行了气相色谱 －质谱法检测。结果表明:葱茎的石油醚提取液抑菌效果最为明显;葱
的根、茎、叶和韭菜根的石油醚检出物分别为 24、9、11、27 种。葱茎的石油醚提取液中含有 42. 07%
的二硫化物和 16. 29%的噻烷类化合物，这 2 种化学成分可能是抑菌的主要成分。石油醚提取液中有较
多的含硫化合物，以二硫化物为主，且葱比韭菜中的多，这与以往文献的报道结果类似［2，4 － 5］。本次检
出的化学物质，与以往检出的含硫、 嗪、吡喃、吡唑、吡啶等化合物，均为多种农药和人药的重要
组分或衍生组分。本研究可为香蕉枯萎病的生物防治、农业防治(如香蕉与葱、韭菜的轮作或混作等)
以及相关农药的研究提供新的理论依据。
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