10种香料植物挥发油的抑菌活性研究

蒋 妮， 覃柳燕， 陈乾平， 刘 威

（广西药用植物园，南宁 530023）

10种香料植物挥发油的抑菌活性研究

蒋 妮， 覃柳燕， 陈乾平， 刘 威

（广西药用植物园，南宁 530023）

为了研究香料植物的抑菌活性，为进一步开发植物源杀菌剂提供理论参考，采用生长速率法及悬滴法测定10种香料植物挥发油对茄镰孢（Fusarium solani）、链格孢（Alternaria alternata）、核盘菌［Sclerotinia sclerotiorum（Lib.）de Bary］、齐整小核菌（Sclerotium rolfsiiSacc.）、束状炭疽菌［Colletotrichum dematium（Pers.）Grove］的抑制活性。结果表明，肉桂、草果、香茅具有较强的抑菌活性，在浓度为0.5g／L时对供试的5种植物病原菌菌丝抑制率均达100%，对茄镰孢、链格孢、束状炭疽菌的孢子萌发抑制率均高于90%。0.5g／L浓度的香茅挥发油对5种目标菌的抑制作用达到100%，与30%苯甲·丙环唑乳油杀菌剂作用等同，且高于75%百菌清可湿性粉剂、50%多菌灵可湿性粉剂、70%甲基硫菌灵可湿性粉剂等常规杀菌剂。本研究结果表明，香茅值得进一步研究开发。

香料植物； 挥发油； 抑菌活性； 植物病原菌

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植物在与病原菌长期相互作用、协同进化的过程中，会产生大量具有杀菌活性的次生代谢产物，以达到保护其免受危害的目的，在这些次生物质中植物精油便是重要的类群之一［1］。植物精油，也称为芳香油或挥发油。香料植物挥发油，通常具有独特的气味，其中含有多种有效成分具有较好的抗菌消炎和防腐作用，是医药及食品行业开发天然抗菌防腐药剂的热点之一［3］。为此，笔者选取10种药食两用的香料植物，包括前人研究较少的种类，如香茅、留兰香等，针对常见的植物病原真菌进行生物活性测定，旨在为开发高效、安全和低廉的天然杀菌剂提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 供试植物病原菌

茄镰孢（Fusarium solani）、链格孢（Alternaria alternata）、核盘菌［Sclerotinia sclerotiorum（Lib.）de Bary］、齐整小核菌（Sclerotium rolfsiiSacc.）、束 状 炭 疽 菌 ［Colletotrichum dematium（Pers.）Grove］，均由本实验室分离保存。

1.1.2 供试香料植物

供试10种香料植物（表1），香茅于2009年12月采自广西药用植物园，洗净后50℃烘干，粉碎，过40目筛，密封置于4℃冰箱中保存备用。其他9种购于广西南宁市一心药店，均为干燥品，由广西药材站张超良教授鉴定学名。

表1 供试香料植物

1.2 方法

1.2.1 挥发油的提取

均按照《中国药典》（2005年版）附录XD方法提取挥发油［4］，提取得率见表1。置于4℃冰箱中保存备用。

1.2.2 挥发油抑菌活性测定

采用生长速率法测定对菌丝的抑制作用［5］：用未冷却的PDA培养基将挥发油稀释至0.5g／L，加入约50μg／mL吐温60助溶，然后倒入直径9cm培养皿中，每皿约10mL，制成含药平板，终浓度为0.5g／L，每个处理3次重复，以溶剂为对照。接种直径为9mm的供试菌菌饼到含药培养基平板中央，置于28℃培养箱培养96h后用十字交叉法测量各处理的菌落直径，减去接种菌饼直径，求出3次重复的平均值，得出各处理的平均菌落扩展直径，用下述公式计算抑制率：

采用悬滴法测定挥发油对孢子萌发的抑制作用［6］：将各供试病菌培养一定时间后使其产孢，加无菌水配制成10倍物镜下每视野40～50个孢子左右的孢子悬浮液。定量吸取孢悬液与挥发油混合使之达到规定浓度，以孢悬液为对照，3次重复，25～28℃下保湿培养，24h后检查孢子萌发情况，计算孢子萌发抑制率。

1.2.3 香茅挥发油与常规化学杀菌剂对链格孢的抑制效果

参照各供试化学杀菌剂的使用说明，用无菌水将各杀菌剂稀释至使用浓度（表2），香茅挥发油稀释2 000倍（0.5g／L），按照1.2.2生长速率测定法、悬滴法测定香茅挥发油与常规化学杀菌剂对链格孢菌菌丝、孢子的抑制作用，以无菌水为对照。

表2 供试药剂名称及其产地、使用浓度

2 结果与分析

2.1 肉桂等10种香料植物挥发油对5种植物病原菌菌丝的抑制作用

在供试条件下，各挥发油的抑菌效果如表3所示。肉桂、八角、香茅挥发油在浓度为0.5g／L时对供试的5种病原菌菌丝的抑制率均达到100%，表现完全抑制作用；其他7种香料植物挥发油针对不同的病原菌表现出不同的抑制活性，如姜、八角、留兰香对茄镰孢表现出较强的活性，抑制率分别为96.78%、87.80%、86.96%；莪术、八角对链格孢表现出较强的活性，抑制率分别为83.25%、82.91%；八角、姜对核盘菌表现出强抑制活性，抑制率达100%；八角对束状炭疽菌表现出较强抑制活性，抑制率为81.79%；除肉桂、草果、香茅外其他7种供试材料对齐整小核菌表现抑制活性均较差，抑制率6.30%～56.38%。

表3 香料植物挥发油对几种植物病原菌菌丝生长的抑制效果

2.2 香茅等10种香料植物挥发油对3种植物病原孢子萌发的抑制作用

香茅等10种香料植物挥发油对茄镰孢、链格孢、束状炭疽菌孢子萌发的抑制作用如表4所示，在供试浓度为0.5g／L时，肉桂、香茅、草果挥发油能强烈抑制3种供试菌孢子萌发，抑制率在90.5%～96.5%；留兰香挥发油对链格孢、束状炭疽菌孢子萌发也表现出较强的活性，孢子萌发抑制率分别为87.5%、82.5%，其他植物挥发油对孢子萌发抑制活性较差，抑制率均在70%以下。

表4 香料植物挥发油对几种植物病原菌孢子萌发的抑制效果

2.3 香茅挥发油与化学杀菌剂对链格孢菌丝生长的抑制作用

肉桂、草果、香茅对供试病原菌菌丝及孢子都表现出很好的抑制活性，其中肉桂、草果为药食两用植物，市场价格较高，如作为杀菌植物资源利用成本高；香茅是广西特产的禾本科植物，其根部常用来提取芳香油，该植物适生力强，资源丰富，是理想的杀菌植物资源。选取香茅与常用商品杀菌剂进行抑菌活性比较，结果如图1所示：香茅挥发油显示了与化学杀菌剂苯甲·丙环唑相当的抑制活性，对各供试病原菌菌丝的抑制率均为100%；在供试的6种杀菌剂中，噻霉酮的活性次于苯甲·丙环唑，对链格孢、齐整小核菌、核盘菌及束状炭疽菌的抑制活性分别为81.96%、80.46%、88.47%、92.47%；常规杀菌剂如多菌灵、百菌清、甲基硫菌灵对供试菌的抑制活性整体较差，除了甲基硫菌灵对茄镰孢的抑制率达82.66%，其他均在30%～70%。

图1 香茅挥发油与化学杀菌剂对链格孢菌丝生长的抑制作用

3 小结与讨论

大量研究报道肉桂、草果对多种病原菌具有较强的抑菌活性，如刘翔［7］等研究发现肉桂对油菜菌核病菌等5种病原菌的抑制率达98.8%～100%；郭新春等［8］研究认为肉桂、草果对黄曲霉等食物常见腐败菌具有较好活性。本试验中，肉桂、草果具较强的抑菌活性，与前人研究结果一致，其中对黑线炭疽菌的抑制活性为首次报道，此研究结果丰富了肉桂、草果的抑菌谱。有关香茅挥发油的抑菌活性报道较少，国内报道的是对储粮霉菌曲霉、青霉具有较高的活性［9－10］，而国外主要报道是对肺炎克雷白氏杆菌、铜绿假单胞菌、沙门氏菌、沙雷氏菌等人或动物致病菌有很好的抑制作用［11－12］。香茅挥发油对植物病原菌茄腐镰孢菌、链格孢菌、罗氏小核菌、菌核菌、黑线炭疽菌的抑制活性为首次报道。

除香茅外，本试验的试验材料均来自药店，得到的挥发油中各种成分组成和含量与以往报道可能存在差异，但姜黄、莪术、细砂仁挥发油的抑菌活性与以往报道结果相近，说明这些植物开发成植物源农药的价值有限。

有研究报道肉桂醛、肉桂酸、肉桂酸乙酯是肉桂挥发油主要抑菌活性物质，对芒果炭疽病菌及香蕉枯萎病菌等均有不同程度的抑制作用，其中肉桂醛活性最强［13－14］。挥发油是草果的主要有效成分，草果挥发油有明显的抗霉菌作用，草果果实精油中的柠檬醛具抑菌作用［15－16］。关于香茅挥发油的抑菌活性成分报道较少，程必强［17］从香茅叶的粗提精油中分离到23个化合物，并证明其主要成分为柠檬醛、橙花醛、香叶醛和月桂烯等，其中橙花醛和香叶醛已被证实为香叶精油中的抗菌活性成分。香茅根的挥发油抑菌活性物质还未见报道，需深入研究，为进一步研发奠定基础，而有关杀菌谱、作用方式、作用机制及在活体植物上的杀菌活性，也均有待进一步的研究。

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Antimicrobial activity of 10 edible spice essential oils against phytopathogenic fungi

Jiang Ni， Qin Liuyan， Chen Qianping， Liu Wei

（Guangxi Botanical Garden of Medicine Plant，Nanning530023，China）

The aim of this study is to investigate the antimicrobial activities of 10 edible spice plants，to provide a theoretical reference for further exploitation of plant fungicides.Using growth rate and hanging drop methods，the antimicrobial activity of essential oils from10 edible spice plants were assayed againstFusarium solani，Alternaria alternate，Sclerotinia sclerotiorum，Sclerotium rolfsii，andColletotrichum dematium.The results showed thatCinnamomum cassia，Amomum tsaokoandCymbopogon citratushave strong antimicrobial effects.Their inhibitory ratios against the mycelium growth of the 5 pathogen tested，and the spore germination ofF.solani，A.alternate，andC.dematiumwere all 100%.At the concentration of 0.5 g／L，the antifungal activity ofC.citratuswas stronger than75%chlorothalonil WP，50%carbendazim WP and70%thiophanate-methyl WP，reaching the same level of 30%difenoconazole and propiconazole EC.C.citratusdeserves further research and development.

edible spice plant； essential oil； antimicrobial activity； phytopathogenic fungus

S 482.292

A

10.3969／j.issn.0529-1542.2012.01.022

2011-02-23

2011-03-28

广西壮族自治区卫生厅重点攻关项目（重200737）