植物精油是從植物花、葉、莖、根、果實等部位中提取 的一類具有較強揮發(fā)性的植物次生代謝產(chǎn)物,其成分一 般由小分子、萜烯類、醇類、醛酮類等物質(zhì)組成,作用機理 復雜,較難使病原菌產(chǎn)生抗性,在農(nóng)林生物防治等領(lǐng)域具 有較好的應(yīng)用前景。植物精油來源于天然,具有對人體相對安全、與環(huán)境友好、生物活性多樣等特點,因此,從 天然植物中尋找廣譜、高效、低毒的殺菌劑,已成為科研 人員及農(nóng)藥使用人員的共同目標。
供試材料:油樟鮮葉于2018年10 月中旬采集于江西吉安。供試菌種:尖孢鐮刀菌(Fusari? um oxysporum),由鄭州精思威化工有限公司提供。供試 試劑:吐溫-80、丙酮、PBS緩沖液、無水硫酸鈉、ATP酶試 劑盒等均為分析純。培養(yǎng)基:馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基 (PDA培養(yǎng)基)等。
ShimadzuGCMS-QP2020氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,日本島津公司生產(chǎn);全自動高壓滅菌,上海 博迅實業(yè)有限公司生產(chǎn);H-1650高速離心機,長沙湘儀離心機儀器有限公司生產(chǎn);DHP-9052電熱恒溫培養(yǎng)箱, 上海一恒科學儀器有限公司生產(chǎn);SW-CJ-2F超凈工作 臺,蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)等。
采用水蒸氣蒸餾法提 取油樟鮮葉精油,收集一定量的葉精油,并用無水硫酸鈉 干燥后置于分餾瓶中,再經(jīng)減壓分餾(-0.073MP),收集3 種不同溫度的餾分,分別為:60℃以下的餾分,標為A1號 精油;60~100℃的餾分,標為A2號精油;100~150℃的餾 分,標為A3號精油。
(1)色譜條件: Rxi-5Sil MS(30m×0.25mm×0.25μm)石英毛細管柱,載氣 為高純度氦氣(99.999%),流速為1.0mL/min,氣化室溫度 為220℃,柱起始溫度50℃(保持2min),以8℃/min的速率 程序升溫到160℃,以8℃/min升溫至250℃(保持15min)至 完成分析;分流比為20∶1,進樣量為0.5μL。
(2)質(zhì)譜條件: 離子源為EI,電子能量為70eV,離子源溫度為220.0℃,進 樣口溫度250℃掃描范圍m/z60~350。
分別取油樟葉精油 的3種餾分(A1、A2和A2)50μL、100μL、150μL、200μL與 25mL PDA混合倒平板,制得油樟葉精油的3個餾分濃度 為2μL/mL、4μL/mL、6μL/mL、8μL/mL的PDA培養(yǎng)基,并以 純PDA倒平板作對照。分別將尖孢鐮刀菌菌絲塊接種到 培養(yǎng)皿中央,重復3次,25℃恒溫培養(yǎng)5d后觀察拍照,計算 抑菌率。其中,接種在對照平板上的尖孢鐮刀菌菌落平均直徑為Do,接種在含餾分平板上的尖孢鐮刀菌菌落平 均直徑為Dx,則抑菌率(%)=(Do-Dx)/Do×100 (1)
用生長速率測定法分別測定餾分A3及主要單體成分對尖孢鐮刀菌菌絲 生長的抑制作用。在無菌操作條件下,向每個培養(yǎng)皿中 倒入9mL的PDA培養(yǎng)基,再分別加入1mL精油餾分A3及其 主要單體成分,對照組加入1mL丙酮,輕輕搖勻,制成平 板,待冷卻凝固后,每個培養(yǎng)皿中接入一個生長一致的菌 餅(d=5.0mm)。重復3次,25~26℃培養(yǎng)7d后,再用十字交 叉法測量菌落生長直徑,計算菌絲生長抑制率。相關(guān)計 算公式如下:
菌絲生長抑制率(%)=(對照組菌絲生長直徑-處理組菌 絲生長直徑)(/ 對照組菌絲生長直徑-菌餅直徑)×100 (2)
前期已采用GCMS聯(lián)用儀技術(shù)對油樟葉精油的3個餾分(A1、A2和A3)進行 了測定,結(jié)果顯示,A1 餾分中主要化學成分(相對百分含 量>1%)有6種:2-甲基-5-(1-甲基乙基)-雙環(huán)-2- 己烯、α-蒎稀、4(10)-側(cè)柏烯、β-蒎烯、β-月桂烯和1,8- 桉葉油素;A2餾分中主要化學成分(相對百分含量>1%) 有8種:2-甲基-5-(1-甲基乙基)-雙環(huán)-2-己烯、 α-蒎稀、4(10)-側(cè)柏烯、β-蒎烯、β-月桂烯、(+)-4-蒈烯、 γ-萜品烯和1,8-桉葉油素;A3餾分中主要化學成分(相對 百分含量>1%)有13種:α-蒎稀、4(10)-側(cè)柏烯、β-蒎烯、 β-月桂烯、(+)-4-蒈烯、D-檸檬烯、γ-萜品烯、石竹烯、大 根香葉烯B、1,8-桉葉油素、松油烯-4-醇和α-松油醇。3 個餾分中含量較高的均是1,8-桉葉油素,其次是4(10)- 側(cè)柏烯和α-蒎稀。油樟葉精油 各餾分(A1、A2和A3)對尖孢鐮刀菌均具有一定的抑制效 果,并分別隨著各餾分濃度的增加,抑制效果更加明顯。 當濃度為8μL/mL時,對尖孢鐮刀菌的抑制效果均最為明 顯,抑菌率分別達到79.09%、85.51%和89.81%(表1),油樟 葉精油餾分A3抑菌率分別為餾分A1和餾分A2的1.14和 1.05倍。其中餾分A3對 尖孢鐮刀菌的作用更強一些。在濃度相同的情況下 (150mg/L),油樟葉精油餾分A3、1,8-桉葉油素及α-松油 醇對尖孢鐮刀菌的抑制作用從大到小依次為餾分A3>α松油醇>1,8-桉葉油素;而隨著餾分A3、α-松油醇及1,8- 桉葉油素濃度的增加,抑制作用均增大。;隨后由于餾分A3 及其主要單體成分分別抑制了尖孢鐮刀菌的生長繁殖,同 時破壞尖孢鐮刀菌的菌體細胞膜,使分子質(zhì)量較大的還原 糖得以通過細胞膜滲出等因素,導致還原性糖含量上升。
油樟葉精油3個餾分中主要含有醇類化合物和烴類 化合物,這些化合物被廣泛應(yīng)用于香精香料、制藥及食品 工業(yè)等領(lǐng)域。如1,8-桉葉油素是世界10大精油品種之 一,具有抗菌 、殺蟲 、疏風解熱、祛濕解毒等作用, 同時也對多種藥物具有良好的透皮滲透作用 。α-松油 醇可用于香精的配制以及醫(yī)藥、農(nóng)藥、塑料、肥皂等工業(yè) 中,是玻璃器皿上色彩的優(yōu)良溶劑 。α-蒎稀是合成樟 腦、松油醇、香料、樹脂等化工產(chǎn)品的重要原料之一,具有 較好的抗腫瘤、抗真菌、抗過敏及改善潰瘍等生物活性及 獨特的反應(yīng)多樣性 。此外,油樟葉精油餾分中還含有一 些化學成分,其功效目前尚未明確,有待于進一步研究。 從天然植物精油中分離純化抑菌活性物質(zhì),并將其 直接運用到防治,得到一種既有效控制農(nóng)作物病原真菌 病害又不至于對環(huán)境及其它生物造成傷害的藥劑,這不 僅能拓寬豐富的植物精油資源的用途,又能開創(chuàng)農(nóng)作物 病害生物防治的新途徑 。油樟屬于樟科樟屬植物,富 含有精油。本試驗對油樟葉精油餾分A3及其主要單體成 分進行抑菌研究,結(jié)果顯示,餾分A3及主要單體成分均具 有一定的抑菌活性,又以餾分A3效果最好,可能是由于餾 分A3多種抑菌成分協(xié)同抗菌作用的結(jié)果,因此,可作為一 種有待開發(fā)的新型殺菌物質(zhì)進行研究。
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