菊苣葉中生物活性物質的提取及其抑菌活性初測

白雪峰　王厚成　朱　輝　王延玲　王　鵬　李國強

摘要以菊苣葉為材料,利用丙酮、乙醚、石油醚、乙醇4種有機溶劑,采用冷浸和索氏提取法分別提取葉中的活性成分。然后以提取液為供試藥劑,對蘋果腐爛病菌、棉花枯萎病菌、葡萄白腐病菌、構巢曲霉病菌4種植物病原真菌進行離體活性測定。結果表明:丙酮、乙醚、石油醚的提取液對4種病菌均有不同程度的抑制作用,其中對葡萄白腐病菌抑制效果最好;乙醇的提取液對枯萎病菌具有一定的抑制作用。表明菊苣葉中存在抑菌活性成分,補充了菊苣抑菌活性的研究內容,為該種植物抑菌活性成分的研究和應用奠定基礎。

關鍵詞菊苣;生物活性物質;提取;抑菌作用

中圖分類號 S636.9 文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)15-0076-02

StudyonAnti-microbialActivityoftheExtractsfromtheLeaves ofCichorium intybus

BAI Xue-feng 1WANG Hou-cheng 2ZHU Hui 3WANG Yan-ling 1WANG Peng 1LI Guo-qiang 1

(1 Agriculture Bureau ofTeng zhou,Tengzhou Shandong277500; 2 College of Earth and Enviromental Sciences Lanzhou University;

3 Coconut Research Instiute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences)

AbstractActive materials were extracted using acetone,aether,petroleum ether and ethanol by cold soaking and soxhlet extraction method. The anti-microbial activity of active materials against Valsa mail,Fusarium oxysporum,Coniothyrium diplodieua and Aspergillus nidulans were measured in vitro.The results showed that active materials extracted using acetone,aether and petroleum ether presented fungistasis to different extent on the four pathogenic fungi and had the best effect to Coniothyrium diplodieua.Active material extracted using ethanol presented certain anti-microbial effect to Fusarium oxysporum.The results also showed there were anti-microbial active material in the leaves of Cichorium intybus and founded a base on the research and application.

Key wordsCichorium intybus L.;bioactive substance;extraction;bacteriostasis

近年來,由于化學合成農藥的廣泛使用,產生了嚴重的“3R”問題,還帶來了環境污染、生態平衡破壞和食品安全等一系列問題[1],而生物農藥中的植物源農藥因其低毒、低殘留,符合現代環保和人們健康的要求,越來越受世界各國高度重視,掀起了一個研究開發植物源農藥的高潮[2]。蘇秀等[3]發現山核桃外果皮的提取物對黃瓜炭疽病、黃瓜菌核病等病菌有較強的抑制作用。崔彥等[4]發現五倍子、丁香、地榆的乙醇提取物對黃瓜細菌角斑病菌具較強的抑制效果。孟昭禮等[5]從銀杏外種皮分離提純出活性更高的化合物——白果酚,仿生合成出了一種新型抑菌劑“仿生安”,植物源抑菌劑的研究日益成為生物農藥的研究熱點。

菊苣(Cichorium intybus L)為菊科菊苣屬多年生草本植物,栽培過程中極少有病蟲危害,幾乎不施任何農藥化肥,食用安全,被稱為21世紀的保健蔬菜[6]。近幾年的研究表明,菊苣提取物不僅是菊粉、菊苣酸、果糖等的重要來源,而且其本身也具有許多生理活性,如增強免疫能力、抗炎作用、降低膽固醇和血糖等[7,8]。Ahmed B報道菊苣種子干粉甲醇提取物以及從甲醇部位分得的一酚類化合物AB-IV揮去溶劑后具有抗肝毒性的作用[9],葉國華等[10]報道菊苣在降低尿酸、甘油三酯的同時,還明顯改善了血液流變學和纖溶系統活性。對菊苣提取物的報道大部分集中在對動物和人體本身的作用[11,12],在對真菌的效果上,僅徐雅梅報道過菊苣根提取物對小麥赤霉病菌、玉米大斑病菌具有一定抑菌效果[13],而菊苣其他部分和其他新的靶標病菌國內外尚見未報道。筆者就菊苣葉的丙酮等4種有機溶劑提取液對蘋果腐爛病菌等4種植物病原真菌的抑制作用進行了室內測定,初步確定了菊苣葉存在抑菌活性物質,有助于加深對菊苣抑菌活性的認識,為該類活性物質的研究提供理論基礎和先導資源。

1材料與方法

1.1試驗材料

1.1.1供試樣品。供試品種為普那菊苣(Cichorium intybus L),在其生長期采集葉片,自然陰干,將陰干的菊苣葉用粉碎機粉碎制成植物干粉,置于冰箱中(0～4℃)保存。

1.1.2培養基與試劑。真菌培養基為PDA培養基;石油醚、丙酮、乙醇、乙醚等生化試劑均為市售分析純。

1.1.3供試菌種。蘋果腐爛病菌(Valsa mail)、棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、葡萄白腐病菌(Coniothyrium diplodieua)、構巢曲霉病菌(Aspergillus nidulans),以上菌種均由滕州市植保站提供。

1.2試驗方法

1.2.1冷浸法提取抑菌物質。各稱取4份50g材料,分別加入4種溶劑浸泡。每份材料均浸泡3次,每次所用溶劑量分別為200mL、200mL、100mL,提取時間分別為48h、48h、24h,合并濾液,最后將其濃縮至10mL,置于冰箱中(0～4℃)保存,供抑菌測定用。

1.2.2索氏提取法提取抑菌物質。各稱取4份50g材料,分別以4種溶劑在索氏提取器中提取,均濃縮至10mL,置于冰箱中(0～4℃)保存,供抑菌測定用。

1.2.3室內抑菌活性測定。采用生長速率法[14]進行病原菌的抑菌活性測定。取4種有機溶劑的提取濃縮液各1mL,分別與滅菌的30mL PDA培養基混合,倒入直徑為6cm培養皿內制成帶毒培養基,各處理重復3次,以加等量的有機溶劑為對照。用直徑為4mm的打孔器在培養好的供試菌菌落邊緣切下菌餅反接于培養皿內,25℃培養4d,用“十”字交叉法測量菌落擴展直徑2次,以其平均數代表菌落的大小。抑菌率的計算公式如下:

純生長量(cm)=菌落的平均直徑-菌餅的直徑

抑菌率(%)=[(對照純生長量-處理純生長量)/對照純生長量]×100

2結果與分析

對菊苣葉進行冷浸和索氏提取的樣品的抑菌試驗結果分別見表1和表2。其中,待測液的濃度均為0.16g/mL(干樣/毫升培養基)。抑菌試驗結果表明,丙酮、乙醚、石油醚、乙醇的提取液對4種病菌均有不同程度的抑制作用。

由表1可知,冷浸法中4種提取液對4種病菌均有一定抑制作用,其中丙酮、乙醚、石油醚3種提取液對葡萄白腐病菌的抑制率分別為100.00%、76.26%、88.00%,顯著高于其他病菌。乙醇提取液的抑菌效果較差。

由表2可知,在索氏提取法下,丙酮、乙醚提取液對供試病原真菌均有一定抑制效果,其中丙酮提取液的效果較好,對蘋果腐爛病菌的抑菌率最高達到76.24%,差異極顯著。而石油醚、乙醇提取液的抑菌效果較差。

對比表1和表2可知,2種方法制備的提取液抑菌效果明顯不同,除葡萄白腐病菌外,利用索氏提取法制備的丙酮、乙醚提取液的抑菌效果普遍高于冷浸法的提取液。索氏提取法采用加熱的方法,可以提高提取效率,縮短提取時間,同時獲取較多的成分。但加熱提取會使一些不耐熱的活性物質丟失,造成一些成分的丟失。因此,采用2種方法,能夠較全面地獲取活性成分。對于葡萄白腐病,丙酮、乙醚、石油醚冷浸中的提取液的抑菌率均在75%以上,丙酮的索氏提取的提取液的抑菌率也超過50%,冷浸法的丙酮和乙醚提取液對葡萄白腐病菌的抑菌效果顯著高于其他病菌。說明菊苣葉中可能存在對葡萄白腐病菌具有高活性的抑菌物質。通過方差分析對比不同溶劑還可以看出,索氏提取的丙酮提取液對蘋果腐爛病菌的抑菌效果顯著高于其他病菌,說明菊苣葉中可能存在對蘋果腐爛病菌具有高活性的抑菌物質。

3結論與討論

植物源農藥具有低毒、低殘留的優點,其開發利用是解決我國食品安全和農產品農藥殘留超標等問題的可行方法。同一植物的根、莖、葉、花、果和種子等不同部位,其抑菌活性亦不相同[15],因此可開發利用的具有抑菌活性植物資源豐富。本試驗通過對菊苣葉部的提取物進行抑菌試驗,發現菊苣葉中存在對葡萄白腐病菌、蘋果腐爛病菌有較高抑制作用的活性物質,對今后新型抑菌劑的開發奠定了理論基礎。試驗中某些提取液對供試菌種有促進作用,可能是因為提取液中的某種成分對某種病原菌有促進生長的作用。試驗中2種提取方法的效果有一定的偏差,有的甚至相反,可能由于植物中同時存在抑菌和促菌的活性物質[8],因提取方法的不同,其抑菌和促菌活性作用不同導致結果存在差異[16]。菊苣葉的提取液中有效成分的作用方式和機制及其在活體植物上的抑菌活性,有待進一步研究和探討。

4參考文獻

[1] 劉海燕,高微微,樊瑛.植物源抑菌劑的研究進展[J].中國農學通報,2005,21(4):254-257,328.

[2] 顧海莎.植物源農藥研究進展綜述[J].安徽農業科學,2007,35(24):7520-7521.

[3] 蘇秀,馬良進,陳安良,等.山核桃外果皮提取物抑菌活性的初步研究[J].浙江林學院學報,2008,25(3):355-358.

[4] 崔彥,王樹桐,曹露,等.幾種中草藥提取物對黃瓜細菌性角斑病菌的抑制作用[J].中國農學通報,2008,24(5):308-312.

[5] 朱永坤.綠色農藥仿生安在青島誕生[J].北京農業,2006(11):40.

[6] 中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志(第八十卷,第一分冊)[M].北京:科學出版社,1997.

[7] ZHANG Y,LIU K,WU L J.Advance in studies on Echinacea Moench[J].Chin Trad Herbal Drugs,2001,32(9):8522-8551.

[8] SOICKE H,AL-HASSAN G,GORLER K.Weitere kaffeesaure-deri-vate aus Echinacea purpurea[J].Planta Medica,1988,54(2):175-176.

[9] AHMED B,AL-HOWIRINY T A,SIDDIQUI A B.Antihepatotoxic activity of seeds of Cichorium intybus[J].J.Ethnopharmacol,2003,87(2-3):237-240.

[10] 葉國華,張冰,薩翼,等.高尿酸并高甘油三酯血癥鵪鶉血液流變學的變化及菊苣提取物N2對其的影響[J].北京中醫藥大學學報,2004,27(3):37-39,90.

[11] EDELMAN J,JEFFORD T G.The mechanism of fructose metabolism in higher plants as exemplified in Helianthus tuberosus[J].New Physiolo-gist,1968(67):517-531.

[12] CARPITA N C,KANABUS J,HOUSLEY T L.Linkage structure of fructans and fructan oligomers from Triticum aestivum and Festuca arundinacea leaves[J].J.Plant Physiol.1989(134):162-168.

[13] 徐雅梅,呼天明,張存莉,等.菊苣根提取物的抑菌活性研究[J].西北植物學報,2006,26(3):615-619.

[14] 吳文君.植物化學保護技術導論[M].西安:陜西科技出版社,1998.

[15] 李永剛,文景芝,郝中娜.植物源抑菌劑的研究現狀和展望[J].東北農業大學學報,2002,33(2):198-202.

[16] 韓建興,祝木金,馮俊濤,等.27種植物抑菌活性初步篩選[J].西北農林科技大學學報,2002,30(6):134-137.