茶树油对植物病原真菌的抑制作用
安徽农业科学,Journal0fAnhuiAgn.Sci.2008,36(34):15055—15056.15148责任编辑金琼琼责任校对张士敏
茶树油对植物病原真菌的抑制作用
陶凤云,赵伟,林强(北京联合大学生物化学工程学院,北京looo23)
摘要[目的]测定茶树油对植物病原真菌的抑制作用.[方法]采用菌丝生长速率法测定茶树油对水稻恶苗茵,尖孢镰刀菌和水稻纹枯
菌的最小抑菌浓度[结果]茶树油对3种测试茵的茵丝生长均具有显着的抑制作用,最小抑茵浓度分别为1.000%,O.750%和0.125%.
[结论]茶树油对3种植物真菌茵丝生长的抑制作用显着,为进一步开发农用杀菌剂奠定了基础.
关键词茶树油;植物痛原真菌;抑制作用
中图分类号S476.9文献标识码A文章编号0517—6611(2?8)34—15055—02
InhibitionEffectsofTeaOilOiltheGrowthofPhytopathogenicF珊
oFeng-yunetal(BiochemicalEI1ginl1gCollegeofBeijingUnionUniversity,瞻100023)
Abstract[Objective]111eresearchaimedtodeterminetheh~ibitioneffectsofteatreeoilOilthephytopat
hogenicfu『.[MethodJByusingmycelium
growthratemethod,themh~imalinhibiron,concentrations(C)ofteatreeoilOilariummoniliforme,Fus
ariuwoxysporum,肋izoctoilsolo~were
detennined.IResultJTeatreeoilhadsignificantinhibitioneffectsOilthemycelitmlgrowthoft[ueekinds
oftesti,withCnf1.000%,0.750%
mad0.125%respectively.{ConclusionlItreeoilhadsignificantinhibitioneffectsonthemyceliumgrow
thofthleekindsofplantfungiandtheresults
laidthefotmdationfordevelopingtheagriculturalgennicidefurther.
KeywordsTeatreeoil:Ph,rtopathogenicfungi:Inhibitioneffect
茶树油(TeaTreeOil,TrO)是由桃金娘科(Myrtaceae)白干
层属(Melaleuca)灌木树种互叶白干层(Meloleucaahernifolia)
的新鲜枝叶经水蒸气蒸馏得到的芳香精油.其组成十分复
杂,是100多种组分的混合物一.近年来对茶树油杀菌活性
的研究表明,茶树油中多种组分具有协同杀菌作用!I3一,主
要以膜破坏剂的形式破坏微生物膜结构的完整性进而影响
膜功能,具有广谱的抗细菌,清除耐药菌-,抗真菌,抗
病毒等活性,在日化,医药等领域具有广阔的应用前景一.
但在农业方面的应用报道,特别是其作为病害抑制剂的研
究报道很少.笔者采用菌丝生长速率法测定茶树油对3种
常见植物致病真菌水稻恶苗菌,尖孢镰刀菌和水稻纹枯菌的
最小抑菌浓度,为研制新型植物病害抑制剂提供依据.
1材料与方法
1.1设备,菌种及试剂LS-835L型立式压力蒸汽灭菌锅
(江阴江滨医疗设备厂),SWCJ—B型净化工作台(上海新苗医
疗器械制造有限公司),LRH一250型生化培养箱(上海一恒科
技有限公司),THZ.D型台式恒温振荡器(江苏省太仓市实验
设备厂).
水稻恶苗菌(Fusariummonilifom),尖孢镰刀菌(Fusari—
ulnoxysporum),水稻纹枯菌(Rhizoctoni?solani)购于中国科学
院微生物研究所.
茶树油(医药级,广西南方万家辉种植有限公司),其质
量符合国际
(IS04730:2004);其他试剂均为市售分析纯.
1.2方法
1.2.1不同浓度加药培养基的制备.量取4ml的天然茶树
油,加入0.1ml的吐温80,补蒸馏水至100ml,混匀,配制成
4%()茶树油溶液.用二倍稀释法将该溶液连续稀释.
分别移取不同浓度的茶树油溶液50n1l于无菌三角瓶中,然
后倒人55?的马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)50ml,使各三
角瓶中茶树油终浓度达到试验要求,迅速混匀后,分别倒人
(b90mm的无菌培养皿中,每皿约15ml,制成薄厚均匀的不同
基金项目
作者简介
收稿日期
北京联合大学生物化学工程学院资助项目.
陶风云(1970一),女,北京人,在读博士,讲师,从事天然产
物生物活性研究.*通讯作者
20()8.1O.O6
药物浓度的测试平板,并制备不含药物的培养基平板作为菌
丝生长的阳性对照组.
1.2.2菌饼的制备和移植.用接种环从各供试的植物病原
真菌(水稻恶苗菌,尖孢镰刀菌和水稻纹枯菌)菌种保存管斜
面上选取典型的菌落,接种到PDA培养基上,在26?生化培
养箱中培养48h,得到生长良好的植物真菌.用(b8Film的打
孔器沿菌落边缘打出若干个相同大小的菌饼.将菌饼分别
接种于不同浓度的含药PDA培养基上,菌丝面向下,每皿中
央放1块菌饼,放入26?温箱中培养.每种浓度药物每个菌
种接种3皿,取3次试验平均值,并以无药培养基接种相同
菌种作为阳性对照,加药培养基不接菌作为阴性对照.
1.2.3真菌生长量的测量及抑制率的计算.真菌的生长量用
培养皿中菌落的面积减去初始接种菌饼的面积表示.接种后
每隔24h
1次,十字交叉法量取菌落直径mm),每块培养
皿取3次测量的平均值,每个药物每种菌种取3块培养皿的平
均值.水稻恶苗菌和尖孢镰刀菌连续检测7d,水稻纹枯菌因
生长速度快,故连续检测5d.根据测量结果计算真菌生长抑
菌率,计算公式为:菌丝生长抑制率(%)=[(对照皿中菌落直
径一初始接种菌饼直径)一(处理皿中菌落直径一初始接种菌
饼直径)]/(对照皿中菌落直径一初始接种菌饼直径)]×100.
最小抑菌浓度(僦)定义为:在连续7d(5d)的试验观察中,能
100%抑制测试菌菌丝生长的最低茶树油浓度.所有数据均表
示为3次试验的平均值?标准差.
2结果与分析
茶树油对水稻恶苗菌,尖孢镰刀菌及水稻纹枯菌的菌丝
生长均具有显着的抑制作用.茶树油的MIC因菌种而异.
2.1不同浓度茶树油对水稻恶苗菌菌丝生长的影响由图
1可见,在连续7d的试验观察中,1.000%茶树油均能100%
抑制水稻恶苗菌的菌丝生长;0.500%茶树油在试验最初的3
d内能100%抑制水稻恶苗菌的菌丝生长,以后随着培养时
间的延长开始有少量菌丝生长;0.250%茶树油的平板在试
验的第l天无菌丝生长,从第2天起,有少量菌丝生长;第7
天试验终点时,0.250%和0.500%茶树油对水稻恶苗菌的抑
制率分别达到71.5%和85.1%.
l5056安徽农业科学2008盎
口n25一0.50四1.O00%
培养时问Cu/turetime?d
图1不同浓度茶树油对水稻恶苗菌菌丝生长的抑制率
Fig.1Theinhibitionrateofteatree0iIatdiffenmtconcentrations
onthemyediaigrowthofFusatqnmmoniliforme
2.2不同浓度茶树油对尖孢镰刀菌茵丝生长的影响茶树
油对尖孢镰刀菌的最小抑菌浓度低于水稻恶苗菌.由图2可
见,在连续7d的试验观察中,0.750%茶树油均能100%抑制尖
孢镰刀菌的菌丝生长;0.500%茶树油在试验最初的4d内能
100%抑制尖孢镰刀菌的菌丝生长,从第5天起开始有少量菌
丝生长;0.250%和0.125%茶树油的平板在试验最初的2d内均
能100%抑制尖孢镰刀菌的菌丝生长,且都从第3天起有少量菌
丝生长;在第7天试验终点时,0.125%,0.250%和0.5130%茶树油
对尖孢镰刀菌的抑制率分别为34.0%,56.0%和71.0%.
口n125%?25囝n5Oo蚝口n75o%
l2j4)6,
培养时间Cu[turetime/』d
图2不同浓度茶树油对尖孢镰刀菌菌丝生长的抑制率
Fig.2Theinhibitionrateofteatreeoilatdifferentconcentrations
onthemycelialgrowth0fFusar/umoxysporum
2.3不同浓度茶树油对水稻纹枯茵菌丝生长的影响在测
试的3种植物真菌中,茶树油对水稻纹枯菌的最小抑菌浓度
最低.由图3可见,在连续5d的试验观察中,0.125%茶树
油均能100%抑制水稻纹枯菌的菌丝生长:0.050%茶树油在
试验最初的4d内能100%抑制水稻纹枯菌的菌丝生长,第5
天开始有少量菌丝生长;0.025%茶树油的平板在试验最初
的3d内能10O%抑制水稻纹枯菌的菌丝生长,从第4天起有
少量菌丝生长;在第5天试验终点时,阳性对照组菌丝已经
长满整个平皿,O.025%和0.050%茶树油对水稻纹枯菌的抑
制率分别为64.0%和80.O%.
3小结与讨论
对于该研究中测试的3种植物真菌水稻恶苗菌,尖孢镰
刀菌和水稻纹枯菌,茶树油的最小抑菌浓度(MIC)范围为
口n02?0.05o%团o.12s%
l2345
培养时问Culturetimed
图3不同浓度茶树油对水稻纹枯菌菌丝生长的抑制率
Fig.3Theinhibitionrateofteatreeoilatdifferenteono~ntrations
0llthemycdialgrowthofRh/zoctordasolani
0.125%1.000%.茶树油杀菌作用持久,对真菌的抑制作
用因菌种而异.
茶树油由100多种组分组成,多种组分以多种机理发挥
杀菌作用,具有作用靶点多,微生物不易产生耐药性l9一等优
点.茶树油中含有的脂溶性单萜,如萜品4醇,a一萜品醇,芳
樟醇,a一蒎烯,1,8-桉叶素等是最有活性的抗菌成分.测试
茶树油杀菌作用的困难在于纯茶树油不溶于水,漂浮在培养
基的表面,茶树油和受试菌种不能形成良好的接触,影响茶
树油杀菌效果的检测.茶树油能完全溶解于乙醇中,但是乙
醇本身具有杀菌作用,因此会影响茶树油杀菌效果的判断.
而表面活性剂Tween80能使茶树油在水溶性介质中增溶而
本身基本没有抗菌活性.
目前,用于杀菌的植物精油还相当有限,达不到商品化,
主要原因是产品成本较高.由于茶树油杀菌具有高效性,抑
制真菌的有效浓度低,故使用茶树油作为杀菌剂可以降低生
产成本.此外,还需要进一步进行田间试验,验证茶树油抗
真菌功效.相信随着研究的不断深入,对茶树油杀菌活性组
分,杀菌机理的逐渐阐明,以茶树油为主要成分开发的植物
源杀菌剂将有非常广阔的发展前景.
参考文献
[1]BROPHYJJ,D.~qESNW,SOtq’H~~IA.da1.Gasct~raphic
quali.tycontrolhoilofMeMeucaterpinen-4-dtype(AIls?ianteatree)[J].
一
JAcFoodChem,1989,37:13.30—1335.
12jCOXSD,MANNCM,MM1KtL~~IJL.Interactionsbetweenc~q3onentsofthe
essentMoilofMeldea’adtemlfolia[J].Jc~u’n’eaofMiembidogy,2001,91:492
—
497.
[3]OLgAB,PICCIRIILIE,CEDDIAT,ela1.~ltitm/coticactitvofMelaleuca
alten,~foliaessentialoilanditsmajor(umenls[J].1ettersinAppliedMicro-
biologe,2003,37:185—187.
[4]C~MLqDNCF,COOK,SONBD.FARRELLYHD,da1.SusceptibilityofII’~lJ.
ciUin-resistaatz.c?c0111~ZAStotheessentialoilof~lelaleucaa!ternifo-
妇[J].JAntinficrobChemother,1995,35:421—424.
[5]CAEILIMJ,PORTEOUSCF,CMLqONR,da1.Teatreeoilasanalternative
topicaldecolonisationagentformelhidllin-resistant&,如c0?w[J].J
HospInfect,2OO0,46:236—237.
[6]I-L4MMERKA.C4RSONCF,R?TV.IntCtroactivi~ofmelaleucaa1.
tenfifolia(teatree)oilagainstdem~oph)~esando~herfilamentousfungi[J].J
血c不)ba1?1er,2OO2.5o(2):195—199.
[7]BISHOPCD.AntiviralactMtyoftheessentialoilofMe/a/euca础ml妇
(Maiden&Betche)Cheel(teatree)atobaccomosaicvims[J].JFasera
OilRes.1995.7:64l一644.
[8]CARSONCF,HAMMERKA,RII.E~”TV.Mekdeucaaltemifolia(TeaTree)
o1]:areview,ofantimicrobialandothermedicinall~eaesfJJ.ClinMicrobid
Rev,2006,19(1):50—62.
[9]陶凤云,张新抄,俞军,等.茶树油抗菌作用机理研究进展[J].中国抗
生素杂志,2006,3l(5):261—266.
(下转第15148页)
?鲫鲫柏加0
?踯??加
15148安徽农业科学2008焦
中包含了湿地的某种生态环境价值属性,通过人们为此支付
的价格来推断湿地价值的方法,该法主要应用在房地产领
域.其优点是直观,便于计算;缺点是受房产所在地区整体
经济状况影响大,只适用于房地产开发区的生态价值评价.
3.1.3资产价值法.资产价值法是用环境质量的变化引起
资产价值的变化来估计环境污染或改善环境质量所带来的
损失或收益.
3.2间接使用价值评价方法
3.2.1碳税法和造林成本法.碳税法是根据光合作用方程
式,以干物质生产量来换算湿地植物固定c(]2和释放的
量.再根据国际和我国对c排放收费标准,将生态指标换
算成经济指标,得出固定c的经济价值.造林成本法是单
位面积植物碳素的净生长量和造林成本以及湿地植物总面
积3者的乘积..
3.2.2替代费用法替代费用法是通过分析需花费多少钱
才能替代某一开发项目对生产资料造成的损失,然后把这些
费用与防止环境损失发生的费用相比较,如果替代费用大于
预防费用,那么环境破坏就可以避免.
3.2.3机会成本法.机会成本法指在资源稀缺的条件下使
用一种
则意味着必须放弃其他方案,而在被弃方案中可
能获得的最大利益就构成了该方案的机会成本.在资源短
缺时可用机会成本替代由此而引起的经济损失,但如何选择
最大经济利益作l为机会成本,仍需要依靠其他方法进行估
算.
.
3.2.4影子工程法.影子工程法指假设当环境破坏后,以
人工建造一个新工程来替代原来生态系统的功能或原来被
破坏的生态功能的费用,然后用建造新工程所需的费用来估
算环境破坏(或污染)造成的损失的一种方法.如水分调节
功能价值等于总水分调节量和单位蓄水量的库容成本之积.
其优点是:直观,通过替代工程造价直接反映价值;缺点是:
提供服务的当量效果值较难确定,各地生活,生产力水平发
展不均,不能反映真实花费.
3.2.5费用支出法.费用支出法指从消费者角度来核算生
态环境效益的方法.它以人们对其中环境效益的支出费用
来表示该效益的经济价值.如对自然景观的旅游价值,可用
游客支出的费用总和作为该生态系统的旅游价值.费用支
出法有3种形式:总支出法,以游客的费用总支出作为旅游
价值;区内支出法,以游客在自然景观区支出的费用作为旅
游价值;部分费用法,仅以游客支出的部分费用作为旅游
价值.
3.2.6生态价值法.生态价值法指将R?Pearl生长曲线与社
会发展水平以及人们生活水平相结合.根据人们对某种生
态功能的实际支付来估算该生态服务价值的方法.其反映
了生态价值认识与经济水平的关系,有现成数据,但所得出
(上接第15056页)
的结果过于宏观,不易比较不同湿地状况的细微差别.
3.3非使用价值评价方法非使用价值评价方法只有一
种:条件价值法.’
条件价值法也称为意愿调查法,它是一种直接调查方
法,直接询问人们对某种生态系统服务的支付意愿(Willing—
nesstopay,wre)或对某种生态系统服务损失的接受赔偿意
愿(~qllingnesstoaccept,WrA),以此来估计其价值.
条件价值法可表述如下:个人对各种市场商品和环境舒
适性具有消费偏好,其对市场商品的消费用表示(可以自
由选择),环境物品用p表示(不受个人支配),个人的效用函
数可以表示为u(x,p).个人对市场商品的消费受其可支
配收入,,和商品价格P的限制.在一定的收入限制下,个
人力图达到效用最大化的消费:
maxU(X.())(3)
s.t?p?Yo’
受限的最优化产生l组常规需求函数:Xh(P,q,Y)
(i=1,2,…,,为市场商品的种类).定义间接效应函数为:
(p,q,Y)=It[h(p,g,y),g].在这里,效用为市场商品的
价格和收入的函数,在这种情况下也是环境物品的函数.假
定P,Y不变,某种环境物品或服务q从qo到q1,个人的效用
相应地从H0=v(p,q0,|y)变到”1=v(p,ql,Y).
假设变化是一穗改进,即gl?q.,则Itl=v(p,ql,Y)?
u:(P,qo,Y).这种效用变化可以用间接效用函数来测
量:=(P,gl,Y—C)=u(p,g0,Y).式中的补偿变化C,即
是当q从q.变化到q,,而效用在变化后与变化前保持不变
时,所推导的个人支付意愿,即条件价值法调查试图引导的
回答者个人的wTP.由于环境物品的公共物品特性,总的
wrP可以由个人的wrP加总获得.
4.结语
湿地是自然界最富生物多样性,生态功能全面,生产力
最高的生态系统.它具有科研价值,教育价值,美学价值等
多种功能,是重要的自然资源.因此,对湿地生态系统的价
值进行评价有利于湿地的合理开发与利用.目前,关于湿地
生态系统价值评价方法很多,在使用时还要结合实际情况进
行分析,选用合适的方法.
参考文献
[1]傅娇艳,丁振华.湿地生态系统服务,功能和价值i平价研究进展[J].应
用生态学报,20O7,18(3):681—686.
[2]庄大昌.洞窿湖湿地生态系统服务功能价值评估【J].经济地理,2004,
24(3):391394.
[3]张运,尹少华,睹蓉.湿地生态系统经济价值评价的探讨[J].湖南林业
科技,2007,34(3):17—20.
[4]杨志焕.亚热带人工湿地值物多样性与人工湿地价值评[D].杭帅f:浙
江大学,2O06.
[5]江春波,惠二青,孔庆蓉.天然湿地生态系统评价技术研究进展[J].生
态环境,2007,16(4):1304—1309.
[6]张晓惠.黄河三角洲湿地生态服务功能价值评估[D].济南:山东师范
大学,20O7.
—
卜”-4--.?—?卜.-——卜..—卜”—?卜”—?卜”-4--”-4--”+”—一—?卜”—?卜”+一—-一,?卜”—-
卜”+”-+-”—-卜
[】O]李娟,李,j喘.荼}对油的性质及其应用[J].目用化学工业,20O3.33(5):
323—325.
[11]Q】LY,IYdLL,YUPR,de1.Pl~n’inarystu~eson8fl列activityof
Xanthiumsibiru.um”andthe蝌c[J]_t岫1.Science&Teeh.
1d.,2008,9(4):144—148.
[12]杜光,郑恒,宗凯.茶树油化学成分及抗菌作用研究[J].中国医院药学
杂志,2OO4,24(8):462—463.
[13]YINLG,LINN,WEIQ,eta1.Anfifungalactivity0fexlraetsfromC2eroden—
dh肋bw~’ei】eav酉a璐ttwospt~espl1yt叩10genslJj.an?Sei
(311~&Technol~y,2008,9(1):143—145.
[14]张丹媚,李群,马丹炜,等.广西莪术油抑制植物病原真菌活性的研究
[J].安徽大学学报:自然科学版,2008,32(1):8l一84.