植物抗菌活性筛选及活性物质分离

植物抗菌活性筛选及活性物质分离

论文摘要

本研究以采自广西桂东北及桂东南的24个科30个属共33种植物样品为筛选对象,采用菌丝生长速率法分别测定了其甲醇粗提物(浓度为10 g/L)对西瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f. sp. niveum,芒果叶枯病菌Pestalotia calabae Westond,甘蔗凤梨病菌Thielaviopsis paradoxa (de Seynes) V. Hohnel,香蕉炭疽病菌Glorosprium musarum(Berk & Curt)Arx,梨黑斑病菌Alternaria kikuchiana Takana;梨褐斑病菌Mycosphaerella sentina(Fr.) Schroeter,柑橘疮痂病菌Sphaceloma fawcettii Jenkins的生物活性,结果表明:石菖蒲具有广谱抗菌活性,对供试的7种植物病原真菌菌丝生长均有100%的抑菌活性;阔叶十大功劳对芒果叶枯病菌的抑菌率为94.78%;多数供试样品对梨黑斑病菌菌丝生长具有明显的抑制作用,细叶桉、油茶、荷木、一叶楸、盐肤木根的抑菌率为100%,大叶桉和漆木也在90%以上,其中荷木提取物对梨黑斑病菌的活性最高,浓度为2 g/L时,抑菌率仍达100%;石楠藤对香蕉炭疽病菌菌丝生长的活性最强,其抑菌率为91.95%;颠茄果对柑橘疮痂病菌菌丝生长抑制率为95.05%;细叶桉、油茶、柠檬桉、驳骨丹、木防己、颠茄果、黄檀、盐肤木根、五叶瓜藤、一叶萩、三桠苦、阔叶十大功劳、鸭脚木、臭辣树、桃叶石楠、箭根薯、无根藤、石楠藤对至少一种病原菌菌丝生长有60%以上的抑制作用。毛果巴豆、羊角拗、海金沙、盐肤木叶、钩吻、箭根薯和猕猴桃则对至少一种病原菌菌丝生长表现出促进作用。对高活性的13种植物进一步测定其毒力,石菖蒲对7种病原真菌的致死中浓度均大于1.0 g/L。一些植物样品对某种病原菌抑菌活性极高,荷木对梨黑斑病菌的抑菌活性最高,其甲醇粗提物的致死中浓度为0.0532 g/L;此外,油茶对甘蔗凤梨病菌及梨黑斑病菌的致死中浓度分别为0.8374 g/L和0.6596 g/L,驳骨丹对甘蔗凤梨病菌为0.7320 g/L,颠茄对香蕉炭疽病菌的致死中浓度为0.9012 g/L。选择荷木及石菖蒲进一步研究其有效成分。采用固-液萃取法对荷木的甲醇粗提物用石油醚、氯仿及正丁醇萃取,生测结果表明梨黑斑病菌的抑制物质主要集中在正丁醇萃取物中,1g/L浓度处理72h,对梨黑斑病菌的抑菌率为99.35%。采用液-液分配萃取法对石菖蒲用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取,生测结果证明对7种病原菌的活性物质集中在石油醚萃取物中,5 g/L处理72h,对7种病原菌抑制率均为100%,其他萃取层基本没有活性或活性低。对荷木的正丁醇层进行柱层析分离,得153个流分,流分HM1-147153有较好的抑菌活性,0.2 g/L浓度下,24h、48h、72h对梨黑斑病菌抑制率分别为86.67%、80.40%和81.42%。其余组分对梨黑斑病菌基本没有活性,有些组分表现出促进菌丝生长作用。对HM1-147-153进行聚酰胺柱层析,得40个流分,HM2-1、HM2-23都具有较好的活性,在0.1 g/L的浓度下,HM2-2-3、HM2-1对梨黑斑病菌的抑制率分别为89.57%、77.73%,对甘蔗凤梨病菌抑制率分别为71.43%和67.57%。HM2-4-17对甘蔗凤梨病菌有一定的抑制活性,抑菌率为54.65%,其他组分对两种病菌基本没有活性。对石菖蒲的石油醚层进行柱层析分离,得63个流分,生测结果表明Scp1-56、Scp1-715在2 g/L浓度下,对7种病原菌72h抑制率均为100%,Scp1-2448、Scp1-5562对7种病原菌也有一定的抑制作用。Scp1-515进行柱层析分离,得14个流分,通过对梨黑斑病菌活性测定,发现组分Scp2-914活性最高,在1g/L浓度下抑菌率为100%,其余组分几乎无活性。组分Scp2-914对其余6种病原菌也有很高的活性,在0.5g/L浓度下,对梨褐斑病菌的抑菌率为86.09%,对其他6种病原真菌的抑菌率均为100%,证明活性物质存在于组分Scp2-914中。Scp2-914对甘蔗凤梨病菌和西瓜枯萎病菌的孢子萌发法也有抑制作用,浓度为0.4 g/L时,抑制率分别为98.81%和100%。用硅胶H对Scp2-914进行反复分离、纯化,得到一个纯的活性化合物。通过对其核磁共振波谱、质谱的解析,再与有关文献报道的数据进行比较,确定该化合物为:1,2-二甲氧基-4(2-丙烯基)苯。对其进行进一步生测,结果表明,在0.3 g/L浓度下,对甘蔗凤梨病菌、芒果叶枯病菌、西瓜枯萎病菌、香蕉炭疽病菌、梨褐斑病菌、柑桔疮痂病菌、梨黑斑病菌72h抑菌率分别为100%、100%、100%、99.86%、91.00%、74.74%和79.92%。对上述7种病原菌的有效中浓度分别为0.1021 g/L、0.0997 g/L、0.0805 g/L、0.1503 g/L、0.1924 g/L、0.1853 g/L、0.1742 g/L。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 前言
  • 1.1 植物病原真菌的发生为害及其经济重要性
  • 1.2 杀菌剂的发展与现状
  • 1.3 抗菌植物研究的意义与前景
  • 1.4 选题依据与研究思路
  • 2 综述
  • 2.1 植物源抑菌剂的研究进展
  • 2.2 7种病原真菌的防治现状
  • 2.3 石菖蒲与荷木的研究概况介绍
  • 2.3.1 石菖蒲的研究概况
  • 2.3.2 荷木的研究概况
  • 3 材料与方法
  • 3.1 实验材料与仪器
  • 3.1.1 供试材料
  • 3.1.2 主要药品及试剂
  • 3.1.3 主要仪器
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 植物提取物的制备
  • 3.2.2 植物活性成分的分离
  • 3.2.3 化合物结构的鉴定
  • 3.2.4 生物活性测定方法
  • 3.2.5 统计分析
  • 4 结果与分析
  • 4.1 植物粗提物对7 种病原真菌的抑制活性筛选
  • 4.1.1 33 种植物粗提物对7 种植物病原真菌菌丝生长的抑制活性
  • 4.1.2 13 种植物甲醇粗提物对7 种植物病原真菌的毒力
  • 4.1.3 石菖蒲甲醇粗提物对2 种病原真菌孢子萌发的抑制活性
  • 4.2 荷木抑菌活性成分的分离
  • 4.2.1 荷木中抑菌活性成分的初步分离
  • 4.2.2 荷木正丁醇萃取物中抑菌活性成分分离
  • 4.2.3 HM1-147~153 的分离
  • 4.3 石菖蒲抑菌活性成分分离与结构鉴定
  • 4.3.1 石菖蒲粗提物抑菌活性成分的初步分离
  • 4.3.2 石菖蒲石油醚萃取物抑菌活性成分的分离
  • 15 的分离'>4.3.3 Scp1-515 的分离
  • 14 的分离纯化'>4.3.4 Scp2-914 的分离纯化
  • 4.4 结构鉴定
  • 4.5 化合物DP82 的抑菌活性
  • 4.5.1 DP82 对7 种病原真菌的抑菌活性
  • 4.5.2 DP82 对7 种病原真菌的毒力
  • 5 讨论
  • 5.1 植物性抑菌剂的筛选研究方法
  • 5.2 植物源物质的提纯与活性评价
  • 5.2.1 植物源抑菌物质的活性成分分离、提纯
  • 5.2.2 荷木中的抑菌化学成分
  • 5.2.3 石菖蒲中的抑菌化学成分
  • 5.2.4 植物精油的应用前景
  • 5.3 本论文的创新之处
  • 5.4 有待进一步研究的工作
  • 6 结论
  • 文献参考
  • 附录
  • 致 谢
  • 相关论文文献

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