柑橘绿霉病中草药高效抑菌剂的筛选及抑菌机理研究

利用牛津杯法筛选出对柑橘绿霉病菌(指状青霉)有最佳抑制作用的中草药提取物,并通过测定培养液电导率变化等对其抑菌机理作进一步研究。结果表明:桂枝、桂皮、香薷等乙醇提取物对指状青霉均有较好的抑制效果,抑制圈均在20 mm以上,其中以桂枝的抑菌活性最佳,对指状青霉的抑制圈大小达31.56±0.66 mm,最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MFC)分别为6.25mg/mL、12.5 mg/mL,且其抑菌效果显著优于化学杀菌剂百可得。同时桂枝提取物对指状青霉菌的孢子萌发及菌丝生长发育也有较强的抑制作用,在提取液处理浓度为50 mg/mL时,孢子萌发抑制率高达99.007%,菌丝体细胞膜通透性增强,菌丝体可溶性蛋白及总糖含量分别只有1187.18μg/g及0.307%,菌丝形态呈现畸形甚至断裂,因而桂枝提取物对柑橘绿霉病菌有明显的抑菌活性,其抑菌作用主要是通过破坏细胞膜结构,扰乱菌丝物质代谢活动来实现的。     

江香薷活性成分香芹酚对指状青霉的抑菌作用

以指状青霉菌(Penicillium digitatum)为供试菌,研究江香薷活性成分香芹酚的抑菌活性及其抑菌机理。本文采用二倍稀释法测定其最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MFC),以此评价香芹酚对指状青霉菌的抑菌效果;并通过研究香芹酚对指状青霉的菌丝形态变化、孢子萌发率、细胞膜渗透性和菌体内可溶性糖含量,阐述香芹酚对指状青霉菌的抑菌机理。结果表明:香芹酚对指状青霉菌的MIC、MFC分别为0.125 mg/mL和0.25 mg/mL;经不同浓度香芹酚处理后的指状青霉,菌丝形态发生明显改变,孢子萌发率显著降低,细胞膜渗透性增强,菌体内可溶性糖含量降低。说明香芹酚能有效抑制指状青霉菌的孢子萌发,破坏细胞膜结构完整性,内含物外渗,降低营养物质含量,影响病原菌正常生长发育,从而发挥抑菌效果。     

桂枝主要抑菌活性成分对柑橘青霉病菌的作用机制研究

以意大利青霉菌(Penicillium italicum)为供试菌,研究桂枝主要抑菌活性成分肉桂醛、肉桂酸的抑菌机制。通过测定肉桂醛、肉桂酸对供试菌的孢子萌发、菌丝生长形态、细胞膜通透性、可溶性糖和蛋白质含量以及代谢关键酶活性的影响,以阐明二者的作用机理。研究发现,肉桂醛溶液对供试菌的最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MFC)分别为0.025 mg/m L和0.1 mg/m L,肉桂酸溶液分别为0.1 mg/m L和0.4 mg/m L;与对照组相比,经处理的菌体,其孢子萌发率降低,菌丝扭曲膨大或断裂,细胞膜渗透率增强,菌体内可溶性糖及蛋白质含量减少,琥珀酸脱氢酶(Succinate dehydrogenase,SDH)和苹果酸脱氢酶(Malate dehydrogenase,MDH)活性降低。试验结果表明,肉桂醛和肉桂酸能有效抑制意大利青霉菌的孢子萌发,阻碍菌体生长,破坏细胞膜致使通透性增加,内含物外渗,且能有效破坏三羧酸循环(Tricarboxylic acid cycle,TCA)过程,菌体能量代谢途径受阻,从而抑制其正常的生长发育。     

响应面法优化肉桂抑菌物质超声波提取工艺及其抑菌活性研究

许多天然药用植物对果蔬采后病原真菌具有很好的抑菌效果,意大利青霉和指状青霉是引起柑橘采后青霉病和绿霉病的病原菌。前期针对这2种病原菌筛选抑菌药用植物,发现肉桂具有明显的抑菌效果。实验以意大利青霉和指状青霉为供试菌,采用超声波法提取肉桂中抑菌物质,通过单因素实验和响应面分析法研究了超声提取时间、提取温度和料液比对肉桂抑菌活性的影响。采用牛津杯法测定抑菌活性,并进一步测定其对病原菌孢子萌发抑制率和病原菌菌丝形态的影响。结果表明:肉桂抑菌物质最佳提取条件为:乙醇浓度90%、提取温度30℃、提取时间0.5 h、料液比为1:26。在此提取条件下的肉桂提取物对意大利青霉和指状青霉的综合抑菌效果最好,其抑菌圈直径分别为20.64、23.96 mm。肉桂提取物可以抑制2种青霉菌的孢子萌发,影响菌丝的生长发育,并且其对2种病原菌孢子萌发抑制率及抑菌效果随肉桂提取物浓度的升高而升高。     

蜂胶乙酸乙酯提取物对意大利青霉菌的抑制作用及稳定性研究

本实验以青霉属的意大利青霉菌(Penicillium italicum)为研究材料,研究蜂胶不同溶剂提取物对意大利青霉菌的抑制作用及其对温度和pH 值的稳定性的影响。结果表明,乙酸乙酯提取物和乙醇提取物活性最高,氯仿提取物次之,石油醚提取物和水提取物活性最弱。提取物的抑菌活性与提取物中的黄酮含量和总酚呈显著正相关。乙酸乙酯提取物对意大利青霉的孢子萌发具有同样的抑制作用。蜂胶乙酸乙酯提取物溶液分别经过25、35、50、70、100℃的温度处理后其抑菌活性没有明显差异;在pH3.6～7.6 的范围内,随着pH 值的升高,提取物的抑菌活性先升高后降低,于pH5.2 时抑制率最高,pH4.4 时次之。这表明该蜂胶提取物能够有效的抑制意大利青霉的生长,在采后柑橘的防腐保鲜中具有良好的应用前景。     

桂枝提取物抑菌活性研究

以柑橘青、绿霉菌及猕猴桃灰霉菌等17种植物病原菌为指示菌,分别采用杯碟法、菌丝生长速率法对桂枝提取物的抑菌活性进行研究,结果表明桂枝提取物具有较广泛的抑菌谱,对这17种供试病原菌均表现出一定的抑制效果,其中对柑橘青、绿霉的抑菌圈大小分别为(32.67±0.23)mm和(30.50±0.17)mm,最小抑菌浓度(MIC)分别为3.125mg/mL和6.25mg/mL,最小杀菌浓度(MFC)分别为6.25mg/mL和12.5mg/mL,而在其他15种植物病原菌中,桂枝提取物对车前草穗枯菌的活性最强,半抑制浓度(EC50)为0.4386mg/mL,对其他病原菌的EC50为1~22mg/mL。     

香樟精油抑制灰绿曲霉的活性与机理研究

香樟精油(Cinnamomum camphora essential oil)作为一种绿色、健康且抑菌活性强的天然植物精油,在食品行业中有广泛应用。本文研究了香樟精油对灰绿曲霉(Aspergillus glaucus)的抑菌效果及其抑菌机理。通过最小抑菌浓度、最小杀菌浓度,以及抑制灰绿曲霉菌丝生长和孢子萌发等实验评价了香樟精油对灰绿曲霉的抑菌活性;通过测定麦角固醇、镜检和线粒体ATP酶活性等研究了香樟精油对霉菌细胞膜组分、菌体形态和细胞活力的影响;用流式细胞仪检测孢子凋亡,并通过傅里叶红外光谱表征香樟精油对霉菌的作用,从而阐明香樟精油的抑菌机理。结果表明：香樟精油对灰绿曲霉的最小抑菌浓度为1 μL/mL;最小杀菌浓度为8 μL/mL;香樟精油处理可抑制灰绿曲霉的菌丝生长和孢子萌发率;霉菌质膜中的麦角固醇含量由814.41 μg/g下降到155.06 μg/g;且线粒体ATP酶活力下降。精油处理后的灰绿曲霉菌体形态严重破坏,产生褶皱与凹陷;霉菌细胞膜完整性降低。以上结果表明香樟精油可能用于抑制储粮霉菌的生长,且有较好的应用前景。     

柠檬皮中的柠檬苦素对青霉的抑菌活性和机理研究

通过测定最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最小杀菌浓度(minimum fungicidal concentration,MFC)、孢子萌发抑制率、菌丝生长抑制率确定柠檬皮中柠檬苦素对青霉的抑菌活性;结合总糖含量和蛋白质含量、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)活力等的变化,以及扫描电镜观察对抑菌机理进行研究。结果表明:柠檬皮中柠檬苦素对青霉有很强的抑菌活性,对青霉的MIC和MFC分别为625和2 500μg/mL,对青霉菌丝生长和孢子萌发抑制的EC_(50)值分别为85.618和246.755μg/mL。柠檬苦素能在短时间内对青霉的细胞壁和细胞膜造成破坏,使胞内物质大量渗出;且柠檬苦素浓度越高,胞内物质渗出越多。扫描电镜观察也发现经柠檬苦素处理的青霉外附着渗出物;产孢数量变少,孢子变形;小梗破损、凹裂;菌丝变细,变形。     

松针提取物对柑橘青霉病菌的抑制作用及活性成分分析

本试验研究了马尾松松针提取物对柑橘青霉病菌意大利青霉的抑制作用及其活性成分。采用孢子萌发的方法测定了马尾松不同溶剂提取物对意大利青霉抑制作用,结果表明马尾松松针提取物的抑菌活性因提取溶剂的极性而异,其强弱顺序依次是乙酸乙酯提取物乙醇提取物二氯甲烷提取物水提取物石油醚提取物;选取乙酸乙酯提取物进行气质联用分析,发现样品中主要包括α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、β-石竹烯、莰烯、β-荜澄茄油烯等20种化学成分。其中含量最多的α-蒎烯和β-蒎烯抑制柑橘青霉菌的活性最强,是马尾松松针抑制柑橘青霉病菌的主要活性成分;其次为月桂烯;莰烯、罗勒烯、3-蒈烯、β-石竹烯对柑橘青霉病菌的孢子抑制作用最弱。因此,α-蒎烯和β-蒎烯作为安全、高效的熏蒸型柑橘采后抑菌剂具有进一步研究与开发的意义。     

橙子果皮诱导抗病组分对意大利青霉的抑菌活性及作用机制

对前期研究发现的毛霉诱导脐橙果皮产生的抗病性红色物质组分进行分离纯化,并分析其对柑橘意大利青霉的抑菌活性及作用机制。结果表明,在50～200 μg/mL质量浓度下,红色物质组分对意大利青霉孢子萌发、芽管伸长、菌落生长和菌丝生物量增加表现出很强的剂量依赖型抑制作用。进一步研究表明：红色物质处理改变了菌丝细胞壁几丁质结构与分布,降低了几丁质含量;破坏了细胞膜通透性,降低了细胞膜总脂质含量和麦角固醇含量,影响了细胞膜的正常功能。说明红色物质作为替代化学杀菌剂的新型柑橘采后安全保鲜剂具有良好的研究和开发前景。