殼聚糖

王曉峨+劉恩玲

（1.溫州科技職業學院，浙江溫州 325006; 2.浙江省溫州市農業科學院生態環境研究所，浙江溫州 325006）

摘要：為了研究殼聚糖-銅的抑菌性能，采用生長速率法測定2種脫乙酰度殼聚糖-銅對番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）、番茄黑霉病菌（Alternaria brassicicola） 2種真菌的抑菌效果。結果表明，2種脫乙酰度殼聚糖-銅均具有抑菌作用，脫乙酰度為95%的殼聚糖-銅抑菌效果最好，2種脫乙酰度的殼聚糖-銅最佳濃度為30 g/L。

關鍵詞：殼聚糖-銅;灰霉病;黑霉病;抑菌作用;番茄

中圖分類號： S482.2+5 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）04-0160-02

收稿日期：2014-05-19

基金項目：浙江省溫州市農業科技計劃 （編號：S20100010）。

作者簡介：王曉峨（1980—），女，博士，副教授，主要從事植物病理學教學與科研工作。E-mail：wangxe_ch@163.com。

含銅化合物是常用的抗菌劑，既能防治真菌性病害，又能防治細菌性病害[1-2]。田間直接應用含銅化合物容易造成局部銅離子濃度過高，影響作物生長，造成藥害，同時存在藥效維持時間較短的缺陷，并對生態環境造成不良影響[3-6]。開發載體化銅制劑，使銅離子附著于載體上以低濃度緩慢釋放，既可避免銅離子濃度過高產生藥害，又可以延長藥效期。殼聚糖（CTS）作為目前自然界唯一發現的堿性多糖類天然高分子，在抑制真菌、細菌、病毒等方面效果較好[7-9]，同時殼聚糖是一種優良的載體材料。殼聚糖與金屬離子螯合后可增加抑菌效果[10-11]。本研究利用殼聚糖對金屬離子的吸附與螯合作用，開發具有緩釋性能的殼聚糖銅殺菌劑，采用脫乙酰度為90%、95%的殼聚糖作為銅素殺菌劑的載體，利用2種植物病原真菌對其抑菌性能進行試驗，比較2種不同脫乙酰度殼聚糖銅素復合物的抑菌性能，以期篩選出最佳抑菌性能的殼聚糖-銅復合物。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料 將8.0 g硫酸銅溶于400 mL蒸餾水中，滴加硫酸調節pH值為4～5，加入脫乙酰度分別為90%、95%的殼聚糖10.0 g，40 ℃水浴恒溫振蕩90 min，抽濾干燥待用。

1.1.2 供試菌種 供試菌種番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）、番茄黑霉病菌（Alternaria brassicicola）均采自田間發病番茄果實，經常規組織分離法，按照柯赫氏法則進行驗證所得。

1.1.3 PDA瓊脂培養基 馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂20 g，蒸餾水1 000 mL，pH值自然。

1.1.4 基礎培養 將2種病原菌分別在PDA瓊脂培養基上培養5 d，培養皿直徑均為90.0 mm。

1.2 方法

1.2.1 殼聚糖-銅抑菌試驗 采用生長速率法進行室內抑菌效果測定，先將供試的脫乙酰度為90%、95%的殼聚糖-銅制成10、20、30、35 g/L濃度梯度的含藥培養基，同時以不含藥的培養基作為對照，各處理及對照均設3次重復。無菌條件下，將培養好的病原菌用直徑為4 mm的打孔器打取菌餅，然后用接種鏟將菌餅接入含藥的培養基與對照培養基正中央，菌絲面朝下，置于25 ℃恒溫箱內培養。培養5 d后測量病原菌在不同濃度脫乙酰度90%的殼聚糖-銅培養基上的菌落直徑，計算不同濃度脫乙酰度為90%、95%的殼聚糖-銅對菌落的生長抑制率。

1.2.2 殼聚糖-銅的抑菌效果計算 抑制率計算公式如下：

抑制率=對照組菌落直徑-處理菌落直徑對照組菌落直徑×100%。

2 結果與分析

2.1 脫乙酰度為90%的殼聚糖-銅對番茄灰霉病菌的抑菌效果

表1表明，番茄灰霉病菌在不含藥劑PDA瓊脂培養基上菌絲生長速度最快，培養5 d菌絲直徑可達83.0 mm，含不同濃度的脫乙酰度90%殼聚糖-銅對番茄灰霉病菌均具有一定的抑菌效果。當脫乙酰度90%殼聚糖-銅濃度達30 g/L時，對番茄灰霉病菌的抑菌效果最好，抑菌率達61.2%，繼續增加濃度，抑菌效果下降。因此，脫乙酰度90%的殼聚糖-銅的最佳使用濃度為30 g/L。

表1 脫乙酰度90%的殼聚糖-銅對番茄灰霉病菌的抑制效果

殼聚糖-銅

濃度（g/L）

菌落直徑（mm）

重復Ⅰ 重復Ⅱ 重復Ⅲ 平均值

抑菌率

（%）

10 61.0 60.0 61.0 60.7 26.9bB

20 50.5 48.0 50.0 49.5 40.4cC

30 33.5 32.0 31.0 32.2 61.2eE

35 44.5 45.0 43.0 44.2 46.7dD

0（CK） 83.0 83.0 83.0 83.0 0aA

注：同列數據后不同大寫字母表示差異極顯著（P<0.01），不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。下表同。

2.2 脫乙酰度95%的殼聚糖-銅對番茄灰霉病菌的抑菌效果

表2表明，不同濃度脫乙酰度為95%的殼聚糖-銅對番茄灰霉病菌均具有抑菌效果，當脫乙酰度為95%的殼聚糖-銅濃度為30 g/L時，對番茄灰霉病菌的抑菌效果最好，抑菌率達87.7%，且該濃度藥劑可導致菌落生長趨于老化，菌落邊緣菌絲稀疏，綜合抑菌效果明顯，繼續增加濃度，抑菌效果下降。因此，脫乙酰度95%殼聚糖-銅的最佳使用濃度為 30 g/L。脫乙酰度95%殼聚糖-銅對番茄灰霉病菌的抑制效果比脫乙酰度為90%殼聚糖-銅抑菌效果更明顯，抑菌效果更好。endprint

表2 脫乙酰度95%的殼聚糖-銅對番茄灰霉病菌的抑制效果

殼聚糖-銅

濃度（g/L）

菌落直徑（mm）

重復Ⅰ 重復Ⅱ 重復Ⅲ 平均值

抑菌率

（%）

10 37.5 36.0 35.0 36.2 56.4bB

20 26.5 25.0 25.5 25.7 69.0cC

30 11.0 9.5 10.0 10.2 87.7eE

35 20.5 21.0 22.5 21.3 74.3dD

0（CK） 83.0 83.0 83.0 83.0 0aA

2.3 脫乙酰度為90%的殼聚糖-銅對番茄黑霉病菌的抑菌效果

表3表明，番茄黑霉病菌在不含藥劑PDA瓊脂培養基上生長速度最快，培養5 d菌絲直徑可達74.0 mm，含不同濃度的脫乙酰度為90%的殼聚糖-銅對番茄黑霉病菌均具有一定的抑菌效果。當脫乙酰度為90%的殼聚糖-銅濃度達到30 g/L時對番茄黑霉病菌的抑菌效果最好，抑菌率達 59.9%，繼續增加濃度，抑菌效果下降。因此，脫乙酰度為90%的殼聚糖-銅的最佳使用濃度為30 g/L。

表3 脫乙酰度90%的殼聚糖-銅對番茄黑霉病菌的抑制效果

殼聚糖-銅

濃度（g/L）

菌落直徑（mm）

重復Ⅰ 重復Ⅱ 重復Ⅲ 平均值

抑菌率

（%）

10 53.5 54.0 55.5 54.3 26.8bB

20 37.5 36.0 38.0 37.2 49.7eE

30 30.5 29.0 29.5 29.7 59.9dD

35 40.5 43.0 41.0 41.5 43.9cC

0（CK） 74.0 74.0 74.0 74.0 0aA

2.4 脫乙酰度為95%的殼聚糖-銅對番茄黑霉病菌的抑菌效果

表4表明，不同濃度的脫乙酰度為95%的殼聚糖-銅對番茄黑霉病菌均具有一定的抑菌效果，當脫乙酰度為95%的殼聚糖-銅濃度為30 g/L時，對番茄黑霉病菌的抑菌效果最好，抑菌率達82.7%，且該濃度藥劑可導致菌落生長趨于老化，菌落邊緣菌絲稀疏，綜合抑菌效果明顯，繼續增加濃度，抑菌效果下降。因此，脫乙酰度為95%的殼聚糖-銅的最佳使用濃度為30 g/L。 脫乙酰度為95%的殼聚糖-銅對番茄黑霉病菌的抑制效果比脫乙酰度為90%的殼聚糖-銅抑菌效果更明顯，抑菌效果更好。

表4 脫乙酰度95%的殼聚糖-銅對番茄黑霉病菌的抑制效果

殼聚糖-銅

濃度（g/L）

菌落直徑（mm）

重復Ⅰ 重復Ⅱ 重復Ⅲ 平均值

抑菌率

（%）

10 38.5 39.0 40.0 39.2 47.0bB

20 23.5 22.0 24.0 23.2 68.6dC

30 14.0 12.5 12.0 12.8 82.7eD

35 25.5 27.0 25.5 26.0 64.9cC

0（CK） 74.0 74.0 74.0 74.0 0aA

3 結論

2種脫乙酰度殼聚糖銅素復合物對2種病原菌的抑菌效果測試結果表明，2種復合物都具有一定的抑菌作用，相比較而言，脫乙酰度為95%的殼聚糖-銅的抑菌效果更好，這與前人研究結論[12]相符。2種脫乙酰度的殼聚糖-銅的最佳抑菌濃度均為30 g/L。

參考文獻：

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