全 文 ：462
第 44 卷 第 3 期
2015 年 5 月
卫 生 研 究
JOUＲNAL OF HYGIENE ＲESEAＲCH
Vol． 44 No． 3
May 2015
文章编号:1000-8020(2015)03-0462-04 ·实验研究·
基金项目:国家自然科学基金(No． 31170443) ;安徽师范大学国家级大学生创新基金(No． AH201310370007) ;国家
级大学生校外实践教育基地专业实践—大学生创新训练计划
作者简介:康露伟，女，E-mail:1021428549@ qq． com
1 通信作者:张庭廷，教授，研究方向:化学生态学，E-mail:cyhztt@ mail． ahnu． edu． cn
两种葱属植物的化感抑藻效应
康露伟 侯雨晴 杨晓辉 洪欣 张庭廷1
安徽师范大学生命科学学院 生物环境与生态安全安徽省高校重点实验室，芜湖 241000
摘要:目的 研究葱科葱属植物香葱和韭菜的抑藻效应，为蓝藻水华的生物防治
提供理论和应用基础。方法 以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)作为受试对象，
探讨不同浓度韭菜、香葱(分为茎叶和根)水浸提液的抑藻效果。结果 韭菜、香葱
茎叶和香葱根的水浸提液均有非常好的抑藻性能。低浓度组(5%，V /V)，韭菜、香葱
茎叶和香葱根的水浸提液的抑制率在第 6 天依次为 60. 8%、65. 0% 以及 97. 8%。与
同期对照组相比，各浸提液不同浓度处理组的藻密度均有显著性降低(P ＜ 0. 05) ，且
随着浸提液浓度增大，降低愈明显。其中，香葱根水浸提液的抑藻效果最佳，至实验
第 5 天，其低浓度处理组(5%，V /V)的铜绿微囊藻细胞就几乎完全死亡，且其第 6 天
EC50只有 2. 28 g /L鲜重。结论 香葱根水浸提液具有非常好的抑藻效果，可进一步
研究开发成高效、生态安全的抑藻剂。
关键词:香葱 韭菜 铜绿微囊藻 抑制效应 化感作用
中图分类号:X52 S942. 3 文献标志码:A
Allelopathic inhibitory effects on Microcystis aeruginosa of two
species of allium plants
KANG Luwei，HOU Yuqing，YANG Xiaohui，HONG Xin，ZHANG Tingting
The Key Laboratory of Biotic Environment and Ecological Safety in Anhui Province，
College of Life Sciences，Anhui Normal University，Wuhu 241000，China
Abstract:Objective To research the algal inhibiting effects of two species of allium
plants chives and leeks to provide theoretical basis and application for biological control of
cyanobacterial blooms．Methods The inhibitory effects of different concentrations of leeks
and chives (chives stem leaf and roots respectively)water extracts on M． aeruginosa were
studied． Ｒesults The three kinds of water extracts from leek，chives stem leaf and chives
roots respectively all had distinct inhibitory effects on M． aeruginosa，and their inhibitory
ratios of lowest concentration group (5%，V /V) were 60. 8%，65. 0%，97. 8%，
respectively． Compared with the control group，the densities of M． aeruginosa in all
experiment groups were lower than the control groups in the same period，and the
inhibitory effect were more obvious with the increase of the water extract concentrations．
Among them，chives roots water extracts had the best inhibitory effect on M． aeruginosa，
to the fifth day，M． aeruginosa almost completely dead of the lowest concentration(5%，
V /V)and the EC50 was 2. 28 g /L fresh weight． Conclusion Chives roots water extracts
第 3 期 康露伟，等 . 两种葱属植物的化感抑藻效应 463
have a very good algal inhibiting effect，which can be developed an efficient and ecological
security algistat．
Key words:chives，leeks，Microcystis aeruginosa，inhibitory effect，allelopathy
藻类作为水生生态系统初级生产者，对于生
态系统的平衡和稳定有极其重要作用。但由于大
量的营养盐通过各种途径进入水体，引起藻类的
过度生长，水华暴发现象连年发生。铜绿微囊藻
(Microcystis aeruginosa)为蓝藻门微囊藻属原核单
细胞藻类，是水华主要藻类之一。蓝藻水华暴发，
不仅由于其分泌的藻毒素具有致癌性，影响人类
的身体健康，还会破坏生态平衡、影响水体功
能［1］。目前，利用植物的化感作用特别是从植物
中分离提取其化感物质进行抑藻的研究受到了人
们的广泛关注［2］。过去，人们更多的是将目光放
在高等水生植物的化感作用研究上，如高等水生
植物穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)［2］、金鱼
藻(Ceratophyllum demersum)［3］、再力花(Thalia
dealbata)［4］等均表现出了强烈的抑藻作用，但由
于水体的富营养导致浮游藻类的疯长，使得高等
水生植物的生长受到极大限制，许多草型湖甚至
慢慢演变成藻型湖。而陆生植物由于其易栽培、
生物量大、化感物质易于分离纯化，便于应用等而
逐渐成为近年来的研究热点。如研究发现麦
麸［5］、稻壳［6］均可以有效抑制铜绿微囊藻的生
长，而大葱［7］、鱼腥草［8］等陆生植物同样能强烈
抑制藻类生长繁殖，这些研究为生物抑藻剂的开
发应用拓宽了思路。
香葱和韭菜为葱科(旧属百合科)葱属植物，
在我国栽培历史悠久，分布广泛;香葱和韭菜适应
性较强，且可水培，其提取物具有良好的抑菌、抗
病毒等作用，为此，本研究探讨和比较了香葱和韭
菜对铜绿微囊藻的抑制效应，为生物抑藻剂的开
发提供研究基础。
1 材料与方法
1. 1 材料
产毒铜绿微囊藻 PCC7806(M． aeruginosa
PCC7806)由中国科学院水生生物研究所藻种库
提供，采用 BG-11 培养基［7］培养;新鲜香葱和韭
菜，购于芜湖市菜市场。
1. 2 香葱和韭菜浸提液的制备
取新鲜韭菜和香葱，分别用自来水、蒸馏水清
洗，将香葱根与茎叶分开，三者分别与蒸馏水按质
量比 1∶ 10 浸提 3 d，然后用定性滤纸过滤得到浸
提液，再将其用 0. 22 μm微孔滤膜过滤，除去微生
物，滤液用于抑藻试验。
1. 3 藻种培养条件
实验前一周，将铜绿微囊藻进行扩大培养。
培养条件为:光照强度 4000 lx，光暗比为 12 h ∶
12 h，温度(25 ± 1)℃，每天摇动 3 ～ 5 次，使藻细
胞进入对数生长期［4］。
1. 4 实验设计
取对数生长期的铜绿微囊藻分别放入 100 ml
锥形瓶中，再加入不同稀释倍数的 BG-11 培养基
使各组培养基最终浓度相等，藻细胞最终密度均
为 4. 0 × 105个 /ml，藻液最终体积为 40 ml。3 种
浸提液最终浓度分别为 0%、10%、20%和 40%，
每组 3 个平行，各组置于 1. 3 相同条件下培养。
每隔 24 h取藻液进行细胞计数，实验期 6 d［8］。
1. 5 测定方法
铜绿微囊藻密度采用细胞计数法［7］测定。
1. 6 数据处理
通过 Excel 表作图比较各组实验中藻细胞数
的变化情况，分析其变化趋势，计算和比较 3 种浸
提液对铜绿微囊藻的抑制率。
化感物质对藻细胞的抑制率计算公式为:
IＲ = 1 － NN( )0 × 100%
式中，IＲ:抑制率;N:加入浸提液组的藻细胞
数目;N0:对照组的藻细胞数目
［8］。
采用 SPSS 17. 0 进行单因素方差分析(One
Way ANOVA) ，并应用 Tukey-Kramer HSD 检验进
行各实验组均值间的多重比较，通过概率法求出
各浸提液的 EC50。
2 结果
2. 1 韭菜和香葱根、茎叶水浸提液分别对铜绿微
囊藻细胞生长的影响
由图 1A可见，不同浓度韭菜浸提液处理组
从第 1 d开始，与同期对照组相比，藻生长就受到
不同程度的抑制，随着时间的延长，抑制作用越明
显，且有明显的浓度-效应关系，即浓度越大，抑藻
效果越好，至第 4 d，各组与同期对照组相比，均有
极显著性差异(P ＜ 0. 001)。
由图 1B可见，在前 3 d藻密度变化没有明显
的规律，但随后下降明显，从 5%到 40%浓度的香
葱根水浸提液对藻的生长均有非常强的抑制作
464 卫 生 研 究 第 44 卷
用，虽然藻细胞并没有完全杀灭，但残留的藻细胞
在显微镜下观察已无生命活力，且各浓度组间没
有明显的浓度-效应关系，说明只要 5%的浸提液
浓度就可以达到很强的抑藻效果。
由图 1C可见，其前 3d藻密度的变化与图 1A
比较相似，但随后各实验组与同期对照组相比，均
有极显著性差异(P ＜ 0. 001)，同时发现高浓度组
(≥20%)在第 6 d其藻细胞全部被杀灭。
图 1 不同浓度各浸提液对铜绿微囊藻生长的影响
Figure 1 Effects of three kinds of aqueous extracts on the growth of M． aeruginosa
2. 2 韭菜、香葱根和茎叶水浸提液对铜绿微囊藻
生长的抑制率和 EC50
由表 1 可见，韭菜水浸提液对铜绿微囊藻的
抑制率在实验第 5 d 时，20%和 40%浓度组均达
到 90%以上。其第 4 d的 EC50为 3. 76 g /L鲜重，
第 6 d 为 3. 41 g /L鲜重。
而香葱根浸提液在第 4 d 之后各组抑制率大
致相当，到第 6 d，5% 浓度组抑制率竟达到
97. 8%，其第 4 和 6 d EC50分别只有 3. 14 和 2. 28
g /L鲜重。
香葱茎叶浸提液对藻的抑制率在第 6 d 高浓
度组(20%和 40%)已达 100%，但低浓度组(5%
和 10%)抑制率与高浓度组在第 6 d 具有显著性
差异(P ＜ 0. 05)，其第 4 d 的 EC50为 3. 62 g /L 鲜
重，第 6 d 为 3. 55 g /L鲜重，主要是 10%浓度组出
现了反弹。
综合比较，各组抑藻效果为香葱根浸提液抑
藻效果最佳，而香葱茎叶浸提液与韭菜水浸提液
EC50相当，但高浓度香葱茎叶浸提液可使藻细胞
完全杀灭，因此香葱的抑藻效果总体好于韭菜。
表 1 三种不同水浸提液对铜绿微囊藻的抑制率
Table 1 Inhibitory ratios of the three kinds of aqueous extracts on M． aeruginosa %
植物
浸提液
浓度 /%
处理天数 /d
1 2 3 4 5 6
韭菜 5 31. 3 ± 6. 2 30. 6 ± 11. 6 36. 9 ± 8. 9 64. 6 ± 3. 5 48. 8 ± 14. 6 60. 8 ± 13. 4
10 0. 2 ± 8. 4 23. 3 ± 8. 4 60. 0 ± 11. 2 51. 1 ± 11. 4 61. 9 ± 10. 5 86. 2 ± 17. 6
20 69. 4 ± 11. 2 23. 1 ± 7. 6 59. 7 ± 5. 8 78. 5 ± 12. 5 92. 6 ± 17. 1 94. 1 ± 14. 7
40 72. 7 ± 14. 3 57. 5 ± 6. 9 38. 3 ± 8. 4 80. 0 ± 14. 3 92. 0 ± 13. 2 95. 4 ± 12. 5
香葱根 5 42. 2 ± 6. 8 － 26. 9 ± 6. 5 23. 2 ± 6. 2 63. 9 ± 15. 6 86. 6 ± 12. 5 97. 8 ± 12. 3
10 － 24. 7 ± 10. 6 － 84. 2 ± 18. 4 64. 2 ± 12. 5 77. 4 ± 14. 5 76. 2 ± 12. 3 93. 4 ± 14. 7
20 55. 8 ± 8. 5 － 45. 6 ± 16. 2 47. 5 ± 8. 1 81. 8 ± 18. 2 78. 9 ± 11. 4 89. 7 ± 12. 4
40 17. 5 ± 6. 3 － 43. 6 ± 5. 3 76. 4 ± 9. 7 62. 3 ± 11. 4 94. 2 ± 12. 6 96. 9 ± 12. 9
香葱茎叶 5 47. 7 ± 11. 6 26. 4 ± 3. 8 38. 2 ± 4. 3 51. 4 ± 10. 3 80. 5 ± 17. 3 65. 0 ± 16. 4
10 － 10. 1 ± 9. 2 12. 8 ± 6. 3 69. 9 ± 11. 4 59. 2 ± 14. 6 52. 9 ± 14. 5 44. 0 ± 9. 8
20 13. 3 ± 7. 4 68. 1 ± 7. 9 97. 1 ± 5. 7 82. 9 ± 12. 9 96. 9 ± 13. 4 100. 0 ± 0. 0
40 － 0. 1 ± 3. 1 8. 6 ± 3. 6 100. 0 ± 0. 0 88. 1 ± 11. 5 97. 6 ± 15. 7 100. 0 ± 0. 0
3 讨论
葱属植物在植物学分类中现已将其独立成葱
科(Alliaceae) ，青葱、蒜、洋葱、韭等不仅是日常食
物调味品，而且其活性成分中均含有硫化合物，这
是葱属植物具有特征性芳香气味的主要原因。葱
属植物普遍具有抑菌作用，本研究进一步证实其
对蓝细菌(蓝藻)也具有非常好的抑制作用，这一
研究结果与周杨等［7］对大葱抑藻效应的研究结
果相似。对陆生植物抑藻效应研究的根本目的是
分离鉴定其中的有效抑藻成分，为开发生物抑藻
剂积累资料、提供参考依据。周杨从洋葱中分离
鉴定到具有强烈抑藻作用的化感物质为烯丙硫
醇、环戊硫醇等，其第 5 天抑藻的 EC50烯丙硫醇
为 0. 03 g /L，环戊硫醇为 0. 02 g /L［7］。大葱与香
第 3 期 康露伟，等 . 两种葱属植物的化感抑藻效应 465
葱、韭菜同属葱属植物，其能够有效抑藻的物质是
否相同或相似值得进一步深入探讨。目前，利用
植物化感物质抑藻的实际应用实例尚缺乏，原因
之一是不同植物其能够抑藻的化感物质不同［9］，
同时，化感物质抑藻具有种属选择性，同种物质对
不同藻类的抑制作用不同［10］，而在实际水华发生
时，常常是以某种藻类作为优势种群(多数情况
下是蓝藻属的铜绿微囊藻)，同时伴有其他种群，
如绿藻、硅藻等;还有一个根本原因就是分离鉴定
有效抑藻的化感物质难度大，即使鉴定成功，有些
化感物质的生产和分离成本过高。另外，化感物
质对环境的影响目前也缺乏必要的评价数据。
参考文献
［1］ HONG Y，HU H Y，SAKODA A，et al． Isolation and
characterization of anti-algal allelochemicals from
Arundo donax［J］． Allelopathy J，2010，25 (2):
357-367．
［2］ MJELDE M，FAAFENG B． Ceratophyllum demersum
hampers phytoplankton development in some small
Norwegian lakes over a wide range of phosphorus
concentrations and geographical latitude ［J］．
Freshwater Biol，1997，37(2) :355-365．
［3］ HILT S，GＲOSS E M． Can allelopathically active
submerged macrophytes stabilise clear-water states in
shallow lakes? ［J］． Basic Appl Ecol，2008，9(4) :
422-432．
［4］ ZHANG T T，WANG L L，HE Z X，et al． Growth
inhibition and biochemical changes of cyanobacteria
induced by emergent macrophyte Thalia dealbata
roots［J］． Biochem Systematics Ecol，2011，39:
88-94．
［5］ 崔留娟，程亚欣，陈玉洁，等．麦麸浸提液对铜绿微
囊藻生长的影响［J］． 卫生研究，2012，41(6):
1024-1026．
［6］ PAＲK M H，CHUNG I M，AHMAD A，et al． Growth
inhibition of unicellular and colonial Microcystis
strains (Cyanophyceae)by compounds isolated from
rice (Oryza sativa)hulls［J］． Aquatic Botany，2009，
90:309-314．
［7］ 周杨，李源，李诚，等．大葱抑藻效应及其化感物质
分离鉴定［J］．卫生研究，2013，42(6):987-994．
［8］ 刘璐，李诚，夏文彤，等． 鱼腥草对铜绿微囊藻的
抑制作用［J］．卫生研究，2014，43 (3):483-487．
［9］ JIANG D，HUANG L F，LIN Y Q，et al． Inhibitory
effect of Salicornia europaea on the marine alga
Skeletonema costatum［J］． Sci China Life Sci，2012，
55(6) :551-558．
［10］ LIU Y，LI F，HUANG Q X． Allelopathic effects of
gallic acid from Aegiceras corniculatum on Cyclotella
caspia［J］． J Environ Sci，2013，25(4)776-784．
收稿日期:
櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
櫐
殾
殾
殾
殾
2014-08-09
参考文献撰写要求
参考文献中，只列作者亲自阅读的公开发表的文献，未公开发表的(如内部资料、待发表等)不得列入，应
尽量精选。按 GB/T7714—2005《文后参考文献著录规则》，采用顺序编码方法，依照其在文中出现的先后顺
序用阿拉伯数字标出。著录项目包括:主要责任者(专著作者，论文集主编，学位申报人，专利申请人，报告撰
写人，期刊文章作者，析出文章作者)，文献题名，文献载体类型标识，版本(初版省略) ，出版地，出版者，出版
年，文献起止页码。文中引用文献若写原著者，序号置于方括号中放在著者姓名的右上角;如未写出著者姓
名，序号放在引文之后。文献著者等于或少于 3 位者全部列出，多于 3 位者只标注前 3 位作者，后加“，等．”或
者其他与之相应的字(西文加“，et al．”，日文加“，他．”)。外文期刊名称用缩写，以《Index Medicus》中的格式
为准。中文期刊用全称。标引格式及标点符号如下，期刊:序号 作者姓名．文题名［文献类型标识］．刊名，出
版年，卷号(期号):起页-止页．书籍:序号 作者姓名． 书名［文献类型标识］． 其他责任者(译者)． 版次． 出版
地:出版社，出版年:起页-止页．
《卫生研究》编辑部