農林廢棄物木醋液抑菌機理進展

王海英 曹宏穎

摘要 從木醋液的抑菌菌種種類、抑菌效果、抑菌活性成分、抑菌方法角度探討木醋液的抑菌機理研究。木醋液抑菌活性研究主要側重木醋液的抑菌效果和抑菌活性成分研究，木醋液抑菌機理研究僅涉及木醋液對菌體孢子萌發、生物干重的抑制研究，今后應加強木醋液對菌體膜機理、酸化機理等方面的木醋液抑菌機理研究。

關鍵詞 木醋液；抑菌活性；機理

中圖分類號 S482.2 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）03-00741-02

Abstract Antimicrobial mechanism research of wood vinegar was discussed from antimicrobial species， antimicrobial effect， antimicrobial activity components， and antimicrobial methods angle. Antimicrobial activity research of wood vinegar mainly focused on antimicrobial effect and antimicrobial activity components of wood vinegar. Antimicrobial mechanism research of wood vinegar only related to inhibition research of wood vinegar on microbial spore germination and dry weight. Antimicrobial mechanism research of wood vinegar should strengthen on microbial mechanism of cell membrane， acidification， and so on.

Key words Wood vinegar； Antimicrobial activity； Mechanism

木醋液的收集利用起源于17世紀中葉的木材干餾。20世紀60年代中葉，日本開始木醋液的開發利用研究，20世紀90年代我國開始木醋液在農業上的開發利用研究。精制木醋液可以作為抑菌劑、抗氧化劑、殺蟲劑、植物生長調節劑等應用于醫藥、食品、化妝品、農藥等領域[1-2]。近年來，木醋液的抑菌活性研究成為木醋液利用研究熱點，木醋液抑菌機理研究將為高附加值木醋液產品的研發提供理論依據。

1 木醋液的抑菌菌種種類

根據參考文獻[3-12]統計，木醋液抑菌活性實驗供試菌種有細菌、真菌兩大類，其中細菌12種，真菌23種。木醋液主要抑菌菌種如表1所示。

2 木醋液的抑菌效果

毛巧芝等[3]采用干餾釜分別收集90～170、170～370、370～500 ℃ 3個溫度段的苦杏殼木醋液，其中170～370 ℃段苦杏殼木醋液的產量約占收集總量的88.1%，170～370 ℃段苦杏殼木醋液的產量較高。苦杏殼木醋液對供試細菌、真菌（霉菌、植物病原真菌）均有抑制作用，其中170～370 ℃段苦杏殼木醋液抑菌效果較好，抑制細菌作用較強，其次為真菌（植物病原真菌和霉菌）。毛巧芝等[4]采用干餾釜分別收集90～170、170～370、370～450 ℃ 3個溫度段的杏樹枝木醋液，杏樹枝粗木醋液的得率約為55.39%，其中170～370 ℃段杏樹枝木醋液的產量約占收集總量的61.46%，170～370 ℃段杏樹枝木醋液的產量較高。杏樹枝木醋液對供試真菌（植物病原真菌）均有抑制作用，其中170～370 ℃段杏樹枝木醋液抑制供試真菌（植物病原真菌）效果較好。尉芹等[5]采用干餾釜分別收集90～150、150～300、300～510 ℃ 3個溫度段的楊樹木醋液，150～300、300～510 ℃溫度段的楊樹木醋液對供試細菌和真菌（霉菌）均有抑制作用，尤其對供試細菌的抑制作用較好，300～510 ℃溫度段的楊樹木醋液對供試細菌的半抑菌濃度（EC50）為92.59～270.27 μg/ml；300～510 ℃溫度段的楊樹木醋液對供試真菌（霉菌）的抑制作用較好。尉芹等[6]采用干餾釜分別收集100～200、200～310、310～500 ℃ 3個溫度段的蘋果枝木醋液，蘋果枝木醋液對供試細菌、真菌（霉菌、植物病原真菌）均有抑制作用，其中200～310 ℃段蘋果枝木醋液抑制效果較好，200～310 ℃溫度段的蘋果枝木醋液對供試植物病原菌的半抑菌濃度（EC50）為2.43～5.27 mg/ml。試驗結果表明，木醋液對供試細菌和真菌（霉菌、酵母菌和植物病原真菌）均具有抑制作用，具有廣譜的抑菌效果[7-12]。

3 木醋液的抑菌活性成分

毛巧芝等[3]研究結果初步分析確定170～370 ℃段苦杏殼木醋液抑菌活性成分組成為酚類、乙酸和糠醛。毛巧芝等[4]研究結果初步分析確定170～370 ℃段杏樹枝木醋液抑菌活性成分主要為酚類。尉芹等[5]研究結果初步分析確定300～510 ℃段楊樹木醋液抑菌活性成分主要為酚類。尉芹等[6]研究結果初步分析確定200～310 ℃段蘋果枝木醋液抑菌活性成分主要為酸類。李太元等[7]試驗結果表明木醋液對細菌和真菌的抑菌作用，是多種成分共同作用的結果。

4 木醋液的抑菌方法

毛巧芝等[3-4]采用抑菌圈測定方法，菌絲生長速率抑制法測定植物病原真菌的菌落直徑。瓊脂平板擴散法（貼片培養法）測定細菌和真菌（霉菌）的抑菌圈直徑。尉芹等[5]采用抑菌圈測定方法，抑制細菌活性試驗以慶大霉素為對照，抑制真菌（霉菌）活性試驗以苯唑青霉為對照。李太元等[7]實驗采用抑菌圈測定方法，藥敏試紙氨卞青霉素（AMP）、卡那霉素（KAV）、青霉素（P-G）為對照（表1）。

5 木醋液的抑菌機理研究展望

木醋液含有多種活性成分，木醋液具有抑菌作用是多種成分共同作用的結果，其中以酸類化合物和酚類化合物為代表[13-14]。近年來，木醋液作為植物生長調節劑、抑菌劑的研究成為木醋液的研究熱點[15-23]。木醋液抑菌活性實驗表明，木醋液具有廣譜的抑菌作用，尤其對細菌的抑制效果較好。有關木醋液抑菌機理研究很少，主要涉及木醋液對桃黑根霉孢子萌發、生物干重的抑制研究[9]。細菌懸液電導率的增加表明菌體內有電解質滲漏，菌體內含物的滲漏，引起菌體細胞膜透性的變化；還原糖含量的增加表明菌體細胞膜受到破壞，足以讓分子體積較大的還原糖類物質滲出；可溶性蛋白質含量的降低可抑制細菌蛋白質合成速率[24]。木醋液的抑菌機理研究，應加強以下方面的研究：①木醋液對菌體如細菌懸液電導率、還原糖含量、蛋白質含量的影響；②掃描電子顯微鏡觀察木醋液對菌體超微結構的影響；③木醋液對菌體如細菌胞內外pH值梯度的影響；④木醋液對菌體如植物病原菌保護酶（超氧化物歧化酶SOD、過氧化氫酶CAT、過氧化物酶POD、多酚氧化酶PPO等）活性的影響；⑤木醋液對菌體如霉菌糖代謝酶（己糖激酶HK、丙酮酸激酶PK、乳酸脫氫酶LDH）、三羧酸循環（TCA）有氧分解代謝酶（琥珀酸脫氫酶SDH、蘋果酸脫氫酶MDH）、能量代謝酶（三磷酸腺苷酶ATP）等活性的影響；⑥通過電泳法試驗測定木醋液對指示菌胞內外泄蛋白、核酸（DNA）的種類及其相對分子量的影響等。

參考文獻

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[5] 尉芹，馬希漢，徐明霞.楊樹木醋液的化學成分分析及抑菌試驗[J].林業科學，2008，44（10）：98-102.

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