丁香中活性物質(zhì)在果蔬生產(chǎn)及采后病蟲害防治方面的應(yīng)用

武延利　崔新儀　黃思達(dá)　郭留陽(yáng)

摘 要：綜述了丁香活性物質(zhì)在果蔬生產(chǎn)及采后病蟲害防治中抑菌、殺蟲、抗病毒和防腐保鮮等方面的研究進(jìn)展及其所存在的問題，為丁香活性物質(zhì)在高效、安全、無公害農(nóng)藥的實(shí)際應(yīng)用和推廣等方面提供參考。

關(guān)鍵詞：抑菌；殺蟲；防腐；保鮮

中圖分類號(hào)：S432 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.06.014

Application of Clove Active Substances in Diseases and Pests Prevention and Control about Fruit and Vegetable Production and Postharvest

WU Yanli， CUI Xinyi， HUANG Sida， GUO Liuyang

（College of Horticulture and Landscape， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

Abstract： This article mainly telled clove active substances in fruit and vegetable production and postharvest diseases and pests prevention and control of antibacterial， insecticidal， antiviral and antiseptic of research progress and the existing problems. It provided the reference for the clove active substances in an efficient， safe， practical application and popularization of biorational pesticide .

Key words： antibacterial； insecticidal， antiseptic； fresh keeping

水果蔬菜因其獨(dú)具的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能而備受人們喜愛。近年來由于種植面積不斷擴(kuò)大， 復(fù)種指數(shù)不斷提高， 導(dǎo)致病蟲害暴發(fā)越來越頻繁， 抗藥性越來越強(qiáng)， 防治難度越來越大，病蟲害的發(fā)生嚴(yán)重影響了果蔬的品質(zhì)和產(chǎn)量。為了預(yù)防和減少病蟲害的發(fā)生，人們開始不斷地使用化學(xué)農(nóng)藥，然而化學(xué)農(nóng)藥毒性高，易殘留，對(duì)人和環(huán)境危害很大。隨著人們的環(huán)保、安全意識(shí)越來越強(qiáng)，很多人在尋找新型的無公害農(nóng)藥方面呼聲越來越高，植物源農(nóng)藥因具有對(duì)環(huán)境友好，不易產(chǎn)生抗藥性，作用方式特異，代謝殘留少、毒性小、促進(jìn)作物生長(zhǎng)并能提高其抗病性等優(yōu)勢(shì)[1]，目前在瓜、果、蔬菜等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

丁香（Syringa Linn）是木犀科丁香屬植物，在我國(guó)栽培分布廣，資源豐富，同時(shí)也是我國(guó)衛(wèi)生部公布的藥食兼用的植物材料，具有很高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。丁香花蕾中含有15%～20%的揮發(fā)油，丁香揮發(fā)油中含有約 80%的丁香酚、10%～13%的單寧、還有多種三烯酸和酯類、果酸、黃酮和對(duì)氧萘酮類鼠李素、山奈酚等[2-3]。丁香酚是丁香揮發(fā)油的主要活性成分，不僅對(duì)常見的多種細(xì)菌和真菌有較好的抑制作用，還具有較強(qiáng)的殺蟲[4]、抗病毒[5-6]、防腐保鮮和驅(qū)蚊等生物學(xué)功效。筆者就丁香活性物質(zhì)在果蔬生產(chǎn)和采后防腐保鮮方面的研究現(xiàn)狀及面臨的問題進(jìn)行綜述。

1 丁香中活性物質(zhì)對(duì)果蔬病蟲害的防治應(yīng)用

1.1 丁香活性物質(zhì)的抑菌作用

丁香活性物質(zhì)的抑菌譜相對(duì)較廣，對(duì)多種真菌、細(xì)菌、霉菌都有較強(qiáng)的抑菌效果。樓興隆等[7]利用濾紙片法和固體稀釋法對(duì)丁香精油進(jìn)行了抑菌能力測(cè)定，結(jié)果顯示加入丁香精油之后，白菜黑斑病、小麥紋枯病、玉米大斑、葡萄炭疽、番茄黑腐等的病原菌生長(zhǎng)均受到了不同程度的抑制。呂世明等[8]發(fā)現(xiàn)丁香酚對(duì)12 種常見細(xì)菌均具有較好的抑菌作用，其中丁香酚對(duì)革蘭式陽(yáng)性和陰性細(xì)菌具有完全抑制作用。

灰葡萄孢（Botrytis cinerea）能夠侵染多種水果和蔬菜產(chǎn)生灰霉病[9]，嚴(yán)重影響了果蔬生產(chǎn)。張杰等人[10]利用菌絲生長(zhǎng)速率法對(duì)灰葡萄孢進(jìn)行了丁香酚的抑菌活性研究，結(jié)果顯示丁香酚不僅能抑制孢子和菌核的產(chǎn)生，還能抑制菌核的萌發(fā)；由于病菌能以菌核的形式在土壤里越冬，成為次年的侵染源，由此推測(cè)丁香酚可從侵染源頭抑制灰霉病害的發(fā)生，成為替代高毒性熏蒸劑的理想藥劑；另外，丁香酚對(duì)灰霉病菌的抑菌活性差異受pH值的影響并不顯著，這為丁香酚在果蔬病蟲害防治方面與酸性或堿性農(nóng)藥混用，降低施藥成本提供了可能。王春梅等利用丁香酚對(duì)灰霉病的防治效果進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)丁香酚對(duì)灰霉病的保護(hù)作用要明顯優(yōu)于其治療作用。

在抑菌過程中，丁香酚和肉桂醛單獨(dú)使用濃度分別為250 μg·mL-1和500 μg·mL-1時(shí)均不能抑制葡萄球菌、芽孢桿菌和微球菌的生長(zhǎng)，而在同樣濃度下混合后，可以在30 d內(nèi)抑制這三株菌的生長(zhǎng)，這表明丁香酚和肉桂醛混合在一起具有協(xié)同增效的作用[11]，即與其他抗菌物質(zhì)相混合可以不同程度的增加其抑菌效果，因此，采用不同作用機(jī)制的復(fù)配藥劑對(duì)病害進(jìn)行防治是延緩病害對(duì)丁香酚產(chǎn)生抗藥性的一種有效途徑。

丁香酚微囊殘留低，對(duì)人畜安全，在半透膜壁材的控制下，可以達(dá)到緩慢釋放，提高其化學(xué)穩(wěn)定性，延長(zhǎng)抑菌作用的效果[12]，這說明緩釋微囊劑型在田間試驗(yàn)中對(duì)丁香酚的藥效有一定的提高。因此我們?cè)诙∠慊钚晕镔|(zhì)的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用和推廣中要努力探索其最佳緩釋量和緩釋時(shí)間，以達(dá)到減少農(nóng)藥殘留，減少環(huán)境污染，降低成本的目的，為創(chuàng)造出更加高效、環(huán)保、具有潛在商業(yè)價(jià)值的新型農(nóng)藥開辟一條新的途徑。endprint

1.2 丁香活性物質(zhì)的殺蟲、殺螨作用

植物源殺蟲劑在果蔬病蟲害的防治應(yīng)用方面具有高效低毒，污染少，不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)[13]。劉丹等[14]以綠豆象和玉米象為主要研究對(duì)象，測(cè)定了丁香提取物的抑制活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)丁香提取物對(duì)兩種害蟲均有一定的防治效果。根結(jié)線蟲是危害農(nóng)作物及果蔬的重要病原物之一，丁琦等[4]利用離體生物測(cè)定法證明了丁子香酚對(duì)南方根結(jié)線蟲具有較好的毒殺活性。梁廣文等[15]研究發(fā)現(xiàn)36～40 ℃高溫時(shí)桔小實(shí)蠅受甲基丁香酚引誘蟲數(shù)隨著時(shí)間延長(zhǎng)有所增加，這為應(yīng)用甲基丁香酚進(jìn)行桔小實(shí)蠅預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)和防治等方面具有一定的指導(dǎo)意義。

農(nóng)業(yè)害螨是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中公認(rèn)的最難防治的有害群落。其中葉螨是農(nóng)業(yè)害螨中最大的類群，目前，化學(xué)藥劑的不合理使用已經(jīng)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)螨類對(duì)其產(chǎn)生了抗藥性[16]。陳青等[17]通過試驗(yàn)證明丁香丙酮提取液具有殺滅香蕉皮氏葉螨的作用。曲曉等[18]用7.5%丁香酚微乳劑進(jìn)行了田間藥效監(jiān)測(cè)，結(jié)果證明丁香酚對(duì)朱砂葉螨具有一定的防治效果，但防治效果緩慢且低效，當(dāng)用甲維鹽與丁香酚原藥混合時(shí)表現(xiàn)出明顯的增效作用。這說明丁香酚在防治朱砂葉螨的田間試驗(yàn)中需要進(jìn)一步的探索其施藥方式和藥劑劑型以便提高其殺蟲效率和穩(wěn)定性，為丁香酚在大田中的使用和推廣打下基礎(chǔ)。

1.3 丁香活性物質(zhì)的抗病毒作用

植物病毒能夠打亂植物的正常代謝活動(dòng)，破壞植物的生長(zhǎng)和發(fā)育，進(jìn)而降低果蔬的產(chǎn)量和品質(zhì)[6]。蘇杭等人[19]利用盆栽法和體外混合法對(duì)煙草花葉病毒進(jìn)行了試驗(yàn)處理，探究了丁香酚對(duì)植物病毒病的作用機(jī)制，結(jié)果表明丁香酚與病毒混合處理后，病毒粒子有斷裂現(xiàn)象；丁香酚對(duì)TMV外殼蛋白體外聚合有一定的抑制作用，這說明丁香酚對(duì)煙草花葉病毒具有較好的防治效果。番茄黃花曲葉病毒病是番茄生產(chǎn)上的主要病害，呈持久連續(xù)性危害[20]。薛延豐等[21]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)丁香酚不僅可以有效防治番茄黃化曲葉病毒，同時(shí)可有效提高番茄生物量，改善番茄的品質(zhì)。由此可見，丁香酚可以作為潛在的新型抗病毒劑用于果蔬病毒病的防治研究，進(jìn)而有效地預(yù)防和控制病毒病的蔓延，減少其給果蔬生產(chǎn)帶來的損失。

2 丁香中活性物質(zhì)對(duì)果蔬采后防腐保鮮的作用

病原微生物引起的腐爛是造成果蔬采后損失的主要原因，目前人工合成的化學(xué)防腐保鮮劑大多存在殘留毒性高的弊病，因此研究和開發(fā)安全環(huán)保的防腐保鮮劑迫在眉睫。植物中活性成分能夠使果蔬的生理活動(dòng)降低，果蔬表面的微生物活動(dòng)減弱，從而起到防腐保鮮的目的。李鵬霞等[22]發(fā)現(xiàn)丁香精油和丁香酚能夠抑制蘋果的采后腐爛、減緩其呼吸強(qiáng)度和褐變指數(shù)的上升，以及使蘋果采后的生理衰老延緩，保持蘋果的風(fēng)味和品質(zhì)。趙英虎等[23]通過試驗(yàn)證明了草莓在貯藏期間，丁香提取液能夠有效抑制微生物活動(dòng)，大大降低草莓的腐爛率，保持草莓的良好品質(zhì)，提高草莓的保鮮效果。由此可知，丁香活性物質(zhì)在果蔬防腐保鮮方面不僅具有明顯地防腐保鮮作用，還能改善果蔬的品質(zhì)，延長(zhǎng)貨架期，這為丁香活性物質(zhì)發(fā)展為新一代的防腐保鮮劑提供了重要的參考價(jià)值。

3 丁香中活性物質(zhì)在實(shí)際應(yīng)用方面存在的問題

丁香中活性物質(zhì)在果蔬生產(chǎn)和采后病蟲害防治中主要存在以下幾方面的問題：（1）盡管丁香活性物質(zhì)具有抑菌、殺蟲、抗病毒、防腐保鮮等較多的生物學(xué)活性，但丁香活性物質(zhì)因易揮發(fā)，呈特殊辛辣氣味，穩(wěn)定性和水溶性較差，存在一定的毒副作用，即具有一定的腐蝕作用，刺激性氣味會(huì)引起呼吸綜合征，誤食會(huì)導(dǎo)致代謝酸中毒。因此，我們?cè)诙∠慊钚晕镔|(zhì)的實(shí)際應(yīng)用過程中需要注意自身防護(hù)；（2）丁香酚雖然具有較好的抗菌效果，但其芳香性可能會(huì)對(duì)果蔬的口感產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而限制其應(yīng)用范圍，如何保持其抑菌活性，降低其氣味，以擴(kuò)大其應(yīng)用還需作進(jìn)一步研究和探索；（3）單一植物活性物質(zhì)存在高成本、揮發(fā)快、穩(wěn)定性差、見效慢且當(dāng)大規(guī)模的病蟲害暴發(fā)時(shí)很難控制病蟲害的發(fā)展和蔓延等弊端，故在未來的探索和發(fā)展中我們需要不斷地嘗試將丁香活性成分和其他植物活性物質(zhì)或高效低毒的化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行復(fù)配，以起到增強(qiáng)其藥效，降低農(nóng)藥成本的作用；（4）丁香活性物質(zhì)對(duì)不同的果蔬進(jìn)行處理的濃度和方式不盡相同，這對(duì)其作用效果影響很大，所以我們?cè)趹?yīng)用丁香活性物質(zhì)對(duì)不同果蔬進(jìn)行處理時(shí)，其最佳的處理濃度和最優(yōu)的處理方式都需要不斷地摸索和驗(yàn)證。（5）由于揮發(fā)性強(qiáng)，穩(wěn)定性差，在自然環(huán)境中降解速度較快，以及對(duì)環(huán)境的高度敏感性，丁香活性物質(zhì)在果蔬生產(chǎn)中的應(yīng)用還需要進(jìn)一步的嘗試和探索。

4 展 望

隨著人們對(duì)果蔬生產(chǎn)的安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)的不斷提高，化學(xué)農(nóng)藥由于其高毒、高殘留、高污染已不符合當(dāng)前的市場(chǎng)需求，而丁香活性物質(zhì)作為新型的植物源農(nóng)藥則具有更加高效、安全、環(huán)保等特點(diǎn)，因此它在果蔬生產(chǎn)及采后病蟲害防治的應(yīng)用中將會(huì)有廣闊的發(fā)展前景。

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