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川芎提取物的抑菌杀虫作用研究
作者:唐杰, 冯 甦, 候若彤, 杨志荣    
作者单位:四川大学生命科学学院·生物资源与生态环境教育部重点实验室,四川 成都

《时珍国医国药》 2008年 第10期

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       【摘要】 
       目的对川芎提取物的体外抑菌活性和杀虫活性进行初步研究。方法用75%乙醇为溶剂对川芎进行回流提取。采用滤纸片扩散法和生长速率法分别测定提取物对细菌、真菌的抑制作用;采用药液浸虫法测定提取物对蚜虫的毒杀作用。结果川芎提取物对供试菌都有一定的抑制作用,对蚜虫也有很好的毒杀作用。结论川芎提取物是一种有效的抑菌杀虫药物。
       【关键词】  川芎; 抑菌作用; 杀虫作用
       Studies on the Antimicrobial and Insecticidal Activities of the Extract from Ligusticum chuanxiong Hort.
        TANG Jie,FENG Su,HOU Ruotong,YANG Zhirong*
        (College of Life Sciences, Sichuan University,Key Laboratory of Bio-resources and Bio-environment of the Ministry of Education, Chengdu 610064, China)
        Abstract:ObjectiveTo study the in vitro antimicrobial and insecticidal activities of the extract from Ligusticum chuanxiong Hort.   Methods Ligusticum chuanxiong Hort. was extracted refluently by 75% ethanol. Filter paper dispersion and mycelial growth rate methods were used to determine antimicrobial activity, respectively. The method of immersing the insects in extract was used to determine insecticidal activity.  ResultsThe ethanol extract of Ligusticum chuanxiong Hort. showed inhibitory effects on the tested microbe and aphid. ConclusionThe extract from Ligusticum chuanxiong Hort. is an effective antimicrobial and insecticidal drug.
        Key wordsLigusticum chuanxiong Hort.;   Antimicrobial activity;   Insecticidal activity
        川芎Ligusticum chuanxiong Hort.是伞形科多年生草本植物,在我国有悠久的药用历史,在中医临床上常用来治疗各种血证,其能活血化淤,行气止痛,为“血中气药”,在活血方药中配用,则通达气血,使补而不滞[1]。近年来对川芎化学成分的研究已有大量报道,主要集中于挥发油[2~4]、内酯[5]、酚性物质[6]、生物碱及有机酸[7]等。川芎作为传统中药的药用价值的研究已经非常深入,但是对于它的抑菌杀虫作用还没有很多的涉及。众所周知,农药在病虫害综合防治中起着重要作用,但20世纪60年代以来,由于使用农药所引起3R(抗性、残留、害虫再狂獗)现象,使人们对农药有了新的认识,农药的发展方向应该是“对害物高效,对非靶标生物及环境安全”[8]。因此,开发研制无污染、残留低、安全性高的生物性农药,成为当今新型农药的发展方向[9]。特别是植物源杀虫剂的研究已成为生物农药研究的热点[10]。
        川芎提取物中的有效成分是天然的,符合现代抑菌杀虫的新型农药的健康理念和要求,也满足人们日益增长的对食品安全的需要,有很大的开发价值和广阔的市场前景。四川是川芎的主要产区,川芎一直处于供大于求的状况,若能从川芎提取物中研制出一种有巨大市场潜力的抑菌、杀虫剂,则可有效利用中药资源,缓解川芎的供需矛盾。本实验研究了川芎乙醇提取物对几种致病菌的抑制作用和对蚜虫的毒杀作用,旨在为进一步研究开发其作为抑菌、杀虫药物提供依据。
       1  材料
        1.1   药材川芎:购自成都市五块石中药材市场。
        1.2   供试菌种  细菌:大肠杆菌Escherich coli、沙门氏菌Salmonella、青枯菌Ralstonia solanacearum、白色葡萄球菌Staphylococcus albus、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus、肺炎链球菌Streptococcus  pneumoniae;真菌:柑橘青霉Penicillium  italicum。均由本实验室提供。
        1.3  供试虫体  油菜蚜虫采集自四川省德阳市郊外的农田。
        1.4   培养基  细菌培养基(牛肉膏蛋白胨培养基);真菌培养基(马铃薯蔗糖培养基)。
           2  方法
        2.1  川芎醇提物的制备 取干燥的川芎药材,用粉碎机打成粗粉。称取粗粉100 g,加入75%乙醇1000 ml浸泡过夜,回流提取1 h,过滤,滤渣再次回流提取2次,合并3次滤液,减压蒸馏除去乙醇至100 ml(含生药量1 g/ml),得到川芎醇提物,4 ℃冰箱保存备用。
        2.2  样品溶液的制备川芎醇提物加无菌水按二倍稀释法稀释成500,250,125,62.5,31.3,15.6  mg/ml 6个浓度梯度的样品溶液。
        2.3  供试细菌悬液的制备取受试细菌接种到牛肉膏蛋白胨培养基斜面,37 ℃培养18~24 h,用无菌水将细菌悬液稀释成含菌量(菌落形成单位,CFU)为1.0 ×108。
        2.4  抑菌活性测定
        2.4.1  滤纸片扩散法测定提取液对细菌抑制作用[11]在牛肉膏蛋白胨培养基平板表面接种100 μl菌悬液并涂布均匀,取已灭菌直径6 mm并干燥的滤纸片,置于提取液2 min,以溶剂作对照,再用无菌镊子夹取滤纸片贴于平板表面,并轻轻按压使充分接触,37 ℃恒温培养24 h后,测量滤纸片周围抑菌圈直径大小,确定抑菌效果。重复3次,取其平均值。
        2.4.2  最低抑菌菌浓度(MIC)的测定[11]采用滤纸片扩散法测定各种细菌的最低抑菌浓度,以滤纸片周围刚出现抑菌圈的样品溶液浓度为最低抑菌菌浓度(MIC),各浓度设3个重复,取最大值。
        2.4.3  生长速率法研究提取液对真菌的抑制作用[12]将灭菌后的PDA培养基冷却至50 ℃左右,用移液枪吸取1 ml样品溶液至灭菌培养皿中,倒入9 ml培养基摇匀,制成薄厚均匀的平板,以等量蒸馏水代替药液作对照(CK)。用4 mm打孔器取菌落边缘生长旺盛的菌种,用接种针将菌饼放置在含药液培养基上,菌丝面朝下,每皿3块,重复3次,置于28 ℃培养箱中培养72 h,十字交叉法测量菌落直径,减去4 mm菌饼直径作为菌落真实直径。按下列公式计算抑菌率:抑菌率(%)=[( 对照菌落直径 - 处理菌落直径 ) / 对照菌落直径]×100%。
        2.5  杀虫活性测定蚜虫毒力试验采用药液浸虫法[13]。将带有蚜虫的油菜柄采下,以毛笔仔细剔除不合要求的个体,浸入各浓度梯度样品溶液5 s后用滤纸吸除多余药液,然后置加盖保湿的培养皿中,在室内20~25 ℃下每隔24 h记录活虫头数,连续观察72 h,每个浓度的处理重复3次,每个试样着虫70头左右,蒸馏水处理作对照(CK)。按照下列公式计算:死亡率(%)= [(总数- 存活数) / 总数] ×100% ,校正死亡率(%)=[ (处理死亡率- 对照死亡率) / (1 - 对照死亡率) ]×100%。
           3  结果
        3.1  川芎提取物对细菌的抑制效果由表1可看出,川芎提取物在浓度为1 g/mL时对受试病原细菌大肠杆菌、沙门氏菌、青枯菌、白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎双链菌均表现较强的抑制活性,其中以沙门氏菌对提取物最敏感,其次是青枯菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌,大肠杆菌和肺炎双链菌对提取物的敏感性相对较弱。
        3.2  川芎提取物的最低抑菌浓度(MIC)从实验结果(表2)可看出,川芎提取物对大肠杆菌、沙门氏菌、青枯菌、白色葡萄球菌4种细菌的最低抑菌浓度(MIC)都为62.5 mg/ml,对金黄色葡萄球菌和肺炎双链菌的最低抑菌浓度(MIC)为125 mg/ml。表1  川芎提取物对细菌的抑制效果表2  川芎提取物最低抑菌浓度(MIC)实验结果
        "+++"表示抑菌圈很大;"++"表示抑菌圈中等;"+"表示抑菌圈很小;"-"表示无抑菌圈出现,最低抑菌浓度系3个重复的最大值
        3.3  川芎提取物对真菌的抑制效果对真菌的抑制结果(表3)表明,川芎提取物对柑橘青霉具有很好的抑制效果,抑菌效果随提取液浓度降低而减弱。当浓度为500 mg/ml时,对柑橘青霉的抑菌率为100%,浓度为125 mg/ml时抑菌率达到了70%以上,即使浓度为15.6 mg/ml时仍然有微弱的抑菌效果。
        3.4  川芎提取物杀虫实验结果实验结果(表4)显示,川芎提取物对油菜蚜虫有明显的触杀活性,死亡率随处理浓度增高而显著增加。在施药24 h后,浓度为62.5 mg/ml的提取液对蚜虫的触杀达到了半数校正死亡率,而浓度为31.3 mg/ml和15.6 mg/ml的药液也分别于48 h和72 h后达到半数校正死亡率。表3  川芎提取物对真菌的抑制效果系3个重复的平均值系3个重复的平均值;n=70
           4  讨论
        本实验结果表明川芎乙醇提取物对7种常见致病菌和油菜蚜虫均有明显的抑制和触杀作用。这对川芎作为植物源农药研究开发,制成高效、低毒、低残留新型抑菌、杀虫剂有重要意义,也为扩大川芎的应用提供了科学依据,使其具有更广阔的开发前景。
       【参考文献】
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经典中医古籍

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