佳木斯地區(qū)引種薰衣草抗菌活性研究

于瑞霞 于奇峰 高洪福

摘要采用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用儀，檢測(cè)分析由索氏提取法獲取的引種在佳木斯地區(qū)的薰衣草的莖葉精油，并結(jié)合生長速率法評(píng)價(jià)其體外抗菌活性。薰衣草的莖葉精油中最常見的成分有34種，芳樟醇（16.66%）、乙酸芳樟酯（12.01%）、龍腦（8.67%）、石竹烯氧化物（7.72%）和T-杜松醇（5.61%）是其中的主要成分，5-甲基-2-（1-甲基乙烯基）-4-己烯-1-醇乙酸酯（5.77%）、5-甲基-2-（1-甲基乙烯基）-4-己烯-1-醇（4.45%）、α-檀香醇（3.80%）和α-松油醇（3.65%）的含量次之。抗菌活性試驗(yàn)結(jié)果表明，薰衣草的莖葉提取物與百菌清和丁香酚對(duì)6種病原真菌均有顯著的抗菌效果，可進(jìn)一步研究薰衣草的莖葉提取物的抗菌作用機(jī)理，以替代化學(xué)農(nóng)藥用于防治真菌等病害來促進(jìn)果蔬植物的生長和延長果蔬的儲(chǔ)存時(shí)間。

關(guān)鍵詞薰衣草;GC-MS;抗菌活性;佳木斯地區(qū)

中圖分類號(hào)S-3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2018）08-0012-03

Study on the Antibacterial Activities of Lavandula angustifolia in Jiamusi

YU Ruixia1， YU Qifeng2， GAO Hongfu1 et al（1.College of Pharmacy of Jiamusi University，Jiamusi，Heilongjiang 154007;2.College of Science of Jiamusi University， Jiamusi，Heilongjiang 154007）

AbstractThe essential oils from dried stem leaf of Lavandula angustifolia introduced in Jiamusi， obtained by soxhlet extraction was analyzed by GCMS and evaluated by the growth rate method for in vitro antimicrobial activity. There were 34 common components usually found in Lavandula angustifolia stem leaf essential oils. The major constituents were linalool（16.66%）， linalyl acetate（12.01%）， endoBorneol（8.67%）， caryophyllene oxide（7.72%） and tauCadinol（5.61%）. Other constituents present in fairly good amounts were 5methyl2（1methylethenyl） 4hexene1alcohol acetate（5.77%）， 5methyl2（1methylethenyl）4hexene 1alcohol（4.45%）， alphasantalol（3.80%） and alphaterpineol（3.65%）. The antibacterial activity test results showed that the extraction of Lavandula angustifolia stem leaf and chlorothalonil and eugenol had remarkable antibacterial effect on the six pathogenic fungi， however ，further research was required to evaluate the antibacterial mechanism of Lavandula angustifolia stem leaf extraction to replace chemical pesticides used in the prevention and treatment of diseases to promote the growth of fruit and vegetable plants and lengthen the storage time of fruits and vegetables.

Key wordsLavandula angustifolia;GCMS;Antibacterial activities;Jiamusi area

近年來薰衣草提取的精油因其顯著的抗菌性能和廣泛的抗菌范圍引起研究者的熱議[1]。薰衣草精油是一種無毒、高效的天然抗菌劑[2，3]，不僅能夠很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)的化學(xué)抗菌劑毒性大、污染環(huán)境和藥物殘留的缺點(diǎn)，而且還有可能成為一種潛在的抗菌劑應(yīng)用于各種果蔬產(chǎn)品。盡管薰衣草精油已經(jīng)被許多專家探究多年，但是主要是有關(guān)薰衣草精油提取的工藝優(yōu)化、化學(xué)成分的鑒定和抗細(xì)菌活性的研究[4-5]，然而關(guān)于薰衣草精油的抗真菌活性研究很少。因此，探究薰衣草精油在抗真菌方面的性能是非常有意義的工作：一方面能夠發(fā)揮其無毒、無害和無殘留的優(yōu)良特性;另一方面實(shí)現(xiàn)其作為新型天然抗真菌劑的應(yīng)用潛能，這將為以后實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和實(shí)際應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持[3]。因傳統(tǒng)獲取薰衣草精油的方式（如超臨界二氧化碳萃取法等）存在收率低和成本高的缺點(diǎn)，而且得到的精油易揮發(fā)和不宜保存[6]，故擬采用超聲波輔助乙醇溶液提取佳木斯地區(qū)引種的薰衣草的莖葉成分的方法，同時(shí)聯(lián)合氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）技術(shù)鑒定和分析其提取的精油的化學(xué)結(jié)構(gòu)成分[7]，通過抗菌試驗(yàn)證實(shí)薰衣草的莖葉提取物可作為一種植物源抗菌劑以控制真菌等病害，也為相關(guān)的無毒、無污染和無殘留的抗菌劑的研制開發(fā)奠定理論基礎(chǔ)[8]。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

薰衣草種子在2016年春種植于佳木斯地區(qū)，于第2年采摘新鮮的薰衣草莖葉，陰干，粉碎，過50目篩。供試菌種由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物病理研究所饋贈(zèng)。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1薰衣草莖葉精油的提取方法。

索氏提取器中用乙醇提取干燥的薰衣草的莖葉粉末（5.00 g）8 h，提取精油期間控制溫度為40～60 ℃，獲得金黃色、具有特殊香味的精油，經(jīng)真空干燥后密封儲(chǔ)存于4 ～ 6 ℃冰箱。

1.2.2精油成分分析。

氣相色譜條件：HP-5毛細(xì)管柱（60 m×250 μm×0.25 μm）;載氣為He;流量為1 mL/min。程序升溫條件：初始溫度30 ℃保持10 min，以5 ℃/min升溫至320 ℃，保持10 min。進(jìn)樣量1.0 μL。進(jìn)樣口溫度280 ℃，分流比為25∶1，溶劑延遲時(shí)間3 min。

質(zhì)譜條件：電離方式為EI;電子能量70 eV;離子源溫度230 ℃;四級(jí)桿溫度150 ℃;掃描范圍40～450 m/z，其掃描結(jié)果的數(shù)據(jù)采用NIST數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)檢索。

1.2.3薰衣草莖葉提取物的制備。

稱取不同份數(shù)干燥的薰衣草的莖葉粉末（總量1 000 g）于干凈的燒杯中，同時(shí)分批添加總體積15 L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%乙醇溶液，靜置浸泡24 h后，分別進(jìn)行超聲振蕩（溫度60 ℃、提取40 min）后過濾。重復(fù)3次上述操作。獲取的全部浸提液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮。所得產(chǎn)品進(jìn)行干燥、稱重，并計(jì)算產(chǎn)率。

1.2.4抗菌試驗(yàn)。

分別稱取適量、干燥的薰衣草的莖葉提取物、百菌清和丁香酚，依次加入400 mL配制的馬鈴薯培養(yǎng)基中制成帶藥的培養(yǎng)基，獲得不同濃度薰衣草的莖葉提取物培養(yǎng)基（100.00、50.00、25.00、12.50和6.25 mg/mL）、百菌清培養(yǎng)基（20.00、10.00、5.00、2.50和1.25 mg/mL）和丁香酚培養(yǎng)基（0.250 00%、0.125 00%、0.062 50%、0.031 25%和0.015 63%）依次分裝入錐形瓶中，包扎后滅菌。在無菌的環(huán)境下，將含有藥物的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿中，制作成平板，用打孔器制取6種培養(yǎng)狀態(tài)良好的供試真菌菌餅（直徑6 mm）放入各個(gè)平板中央，于生化培養(yǎng)箱中恒溫29 ℃培養(yǎng)96 h。每種菌平行重復(fù)3皿，百菌清和丁香酚培養(yǎng)基為陽性對(duì)照組。觀察并記錄試驗(yàn)

組與對(duì)照組菌落直徑，十字交叉測(cè)菌落直徑，結(jié)果取3次重復(fù)試驗(yàn)的平均值。通過生長速率法的原理觀察真菌生長狀態(tài)，并記錄其抑菌率（%）和最小抑菌濃度（MIC）。

2結(jié)果與分析

2.1精油成分分析

薰衣草的莖葉精油中各化學(xué)成分的含

量根據(jù)峰面積歸一化法確定，采用標(biāo)準(zhǔn)的NIST數(shù)據(jù)庫檢索總離子流圖中各峰的質(zhì)譜圖，并篩選出質(zhì)譜匹配度較高的成分，依據(jù)NIST標(biāo)準(zhǔn)庫檢索其中鑒定出34個(gè)化學(xué)成分，占總含量的94.24%。檢測(cè)結(jié)果見圖1和表1。

由表1可知，佳木斯地區(qū)引種的薰衣草的莖葉精油中組分含量較多的是醇類、酯類和萜類。鑒定的成分中含量最高的是芳樟醇，占16.66%。其他依次為12.01%的乙酸芳樟酯、8.67%的龍腦、7.72%的石竹烯氧化物和5.61%的T-杜松醇。由于芳樟醇、乙酸芳樟酯、龍腦、α-松油醇和香豆素等均有相似的抑菌效果，故薰衣草的莖葉可作為上述抗菌成分的提取來源。

2.2抗菌試驗(yàn)結(jié)果

抗菌試驗(yàn)結(jié)果表明，薰衣草的莖葉提取物（MIC=50 mg/mL）抑菌效果最顯著的菌種分別是辣椒疫病菌、黃瓜枯萎病菌和茄子褐紋病菌;而百菌清（MIC = 2.5 mg/mL）對(duì)辣椒炭疽病菌和番茄灰霉病菌有明顯抑制作用;丁香酚（MIC = 0.312 5‰）對(duì)辣椒疫病菌和番茄灰霉病菌有顯著抗菌作用。根據(jù)抑菌率可看出，薰衣草的莖葉提取物、百菌清和丁香酚對(duì)6種病原真菌均有顯著的抑制作用。百菌清是一種廣譜、保護(hù)性殺菌劑;丁香酚主要是從丁香花、辛夷花等香草類植物中提取的成分，因其殺菌力強(qiáng)且具有防腐作用，常用作殺菌劑和防腐劑。因此，與兩者相比，薰衣草的莖葉提取物可考慮作為一種殺菌劑用以防治真菌等病害。結(jié)果見表2～4。

3結(jié)論

以佳木斯地區(qū)引種的薰衣草的莖葉為試驗(yàn)材料，探究其含有的各成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)、含量以及抗菌活性。GC-MS檢測(cè)數(shù)據(jù)分析顯示，薰衣草的莖葉提取的精油中大多數(shù)有效成分具有抑菌作用。試驗(yàn)表明，薰衣草的莖葉提取物對(duì)植物的6種病原真菌存在顯著的抗菌效果。雖然薰衣草的莖葉提取物與百菌清和丁香酚的抑菌效果存在差異，但可以解釋為薰衣草莖葉的提取物僅有一部分活性成分發(fā)揮作用，因此，其最小抑菌濃度比其他2種藥物更低。故薰衣草的莖葉提取物中的抗菌活性成分被分離和純化后將展現(xiàn)出更強(qiáng)的抗菌能力，并為篩選高效的植物病原菌抗菌劑替代高毒、易殘留的農(nóng)藥奠定基礎(chǔ)和合理利用薰衣草資源提供科學(xué)的理論依據(jù)。

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