摘要：我国是一个农业大国，化学农药成为必不可少的农业生产资料[1]。传统化学抗菌剂在维护人类和动植物的健康与安全、保障农作物高产与稳产方面发挥了巨大作用，然而容易导致环境污染、生态平衡破坏、杀伤天敌、人畜中毒等问题[2-4]。因而，寻求和开发对人类健康和生态环境安全的新型抗菌剂是新农药开发的趋势[5-6]。天然产的柠檬醛主要存在于山苍子油、柠檬精油等植物精油中[7]。长期以来，柠檬醛被广泛应用于食品、香水、牙膏、化妆品等行业。因此，笔者选取6种柠檬醛衍生物，对常见的植物病原真菌进行生物活性测定，旨在为开发高效、安全和低廉的天然杀菌剂提供理论依据。
关键词：紫罗兰酮;柠檬醛衍生物;植物病原菌;抑菌活性
1 材料与方法
1.1 供试样品及来源
供试样品包括紫罗兰酮94.53%、β-紫罗兰酮95.68%、甲基紫罗兰酮94.41%、异甲基紫罗兰酮90.66%、鸢尾酮9794%、柠檬腈98.49%，均是笔者所在实验室的研究人员以天然柠檬醛为原料通过化学修饰手段而合成的。
1.2 供试菌种及来源
辣椒疫病菌(Phytophthora capsici)、枇杷炭疽病菌(Cdletotrichum gloeosporioides)、水稻纹枯病菌(Rhizocitonia solani)、莴苣菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)由江西农业大学农学院植物病理教研室提供。
1.3 PDA培养基及成分
土豆200 g、葡萄糖15 g、琼脂20 g配成1 000 mL的PAD培养基，pH值自然。
1.4 试验方法
1.4.1 样品的配制 供试样品为紫罗兰酮及其衍生物(柠檬醛衍生物)共6种，用吐温(不超过总体积2%)将6种化合物充分溶于无菌水中，再用无菌水配制成浓度为8 000 mg/L的母液，用五倍稀释法稀释成8 000、1 600、320、64、12.8 mg/L 的5个浓度梯度备用。
1.4.2 含药培养基的配制 无菌条件下，取3 mL上述稀释好的供试药液倒入27 mL PDA培养基中，晃动三角瓶使之混合均匀，然后倒入培养皿中，使药液的终浓度分别为800、160、32、6.4、1.28 mg/L。
1.4.3 生物测定法 采用菌丝生长速率法[8]测定6种紫罗兰酮及其衍生物对菌丝生长的抑制效果。菌饼直径0.5 cm，每皿1块，以不添加药液的PDA平板为对照，每个浓度3次重复，置于(25±2) ℃光照培养箱中培养。待对照菌落直径在3 cm以上时，用“十”字交叉法测量菌落直径。根据菌落直径求抑制率：
校正直径=菌落平均直径(cm)-菌饼直径(0.5 cm)，
抑菌率=对照校正直径(cm)-处理校正直径(cm)对照校正直径(cm)×100%。
1.4.4 统计分析 试验结果中的数据为3个平行样的平均值，均采用生物统计软件进行整理与分析。
2 结果与分析
2.1 柠檬醛衍生物对4种病原菌的抑制作用
从表1可以看出，6种柠檬醛衍生物对4种病原菌都显现出不同程度的抑制作用。例如，在160 μg/mL的浓度下，β-紫罗兰酮对辣椒疫病菌、水稻纹枯病菌、莴苣菌核病菌3种菌的抑制作用最强，抑制率均为100%;在160 μg/mL浓度下，6种柠檬醛衍生物对枇杷炭疽病菌的抑制作用最强的是 β-紫罗兰酮。由此可见，6种化合物中的抑制作用最强，对 4种病原菌的抑制作用的共同点是随着柠檬醛衍生物浓度的增加，抑制作用增强。
由此可见，6种化合物中β-紫罗兰酮的抑制作用最强，对辣椒疫病菌、枇杷炭疽病菌、莴苣菌核病菌3种菌的抑制效果最强，在160 μg/mL的浓度下，抑制率分别为100.00%、6744%、10000%;其次是紫罗兰酮，在160 μg/mL浓度下，其对辣椒疫病菌、枇杷炭疽病菌的抑制率为83.78%、6429%;柠檬腈的靶向性比较强，仅对水稻纹枯病菌的抑制较强，在160 μg/mL浓度下的抑制率达到10000%。
2.2 毒力回归方程的建立与分析
不同浓度的化合物与其对病原菌的抑制率之间是一种不对称的“S”形曲线关系，将浓度转化为对数，抑制率转化为概率时，浓度与抑制率之间表现为一元直线回归关系，通过相关性分析可以检验线性关系的显著性，分析比较杀菌剂对病菌的毒力[9]。试验结果如表2所示，在r2大于0.9的情况下，筛选出对 4 种病原菌抑制较强的4种化合物，即对辣椒疫病菌抑制作用最强的是柠檬腈，EC50仅为9.46 μg/mL;对水稻纹枯病菌抑制作用最强的是紫罗兰酮，EC50为14.04 μg/mL;对枇杷炭疽病菌抑制作用最强的是β-紫罗兰酮，EC50为 15.77 μg/mL;对莴苣菌核抑制作用最好的是柠檬腈，EC50为8.83 μg/mL。
3 结论
从天然产物中寻找活性先导物，进行结构修饰与化合物衍生，是创制新型农药的关键[10-12]。以天然柠檬醛为先导化合物，进行结构修饰与改造，合成相应的衍生物，进行抗菌活性的测定与评价，开发出性能稳定、活性更高的抗菌化合物，为创制出新型抗菌剂奠定基础。本试验所用的6种化合物均是由天然柠檬醛改造而成的，通过采用生长速率法筛选出对植物病原菌抗性较强的化合物，根据表2的EC50可以判断出6种柠檬醛衍生物对植物病原菌的抑制顺序，对辣椒疫病菌的抑制作用从强到弱依次为柠檬腈>β-紫罗兰酮>紫罗兰酮>异甲基紫罗兰酮>鸢尾酮>甲基紫罗兰酮;对水稻纹枯病菌的抑制作用从强到弱依次为紫罗兰酮>甲基紫罗兰酮>β-紫罗兰酮>柠檬腈>鸢尾酮>异甲基紫罗兰酮;对枇杷炭疽病菌的抑制作用从强到弱依次为β-紫罗兰酮>紫罗兰酮>柠檬腈>异甲基紫罗兰酮>鸢尾酮>甲基紫罗兰酮;对莴苣菌核的抑制作用从强到弱依次为柠檬腈>β-紫罗兰酮>鸢尾酮>紫罗兰酮>异甲基紫罗兰酮>鸢尾酮>甲基紫罗兰酮。
由于该试验仅为室内测定结果，只能说明化合物对离体条件下的病原菌的直接活性，不能显示不同药剂对病菌孢子发芽的杀死和抑制效果。该试验可作为进一步开发新型抗菌剂提供理论依据。
参考文献：
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[6]Gibbons S. Plants as a source of bacterial resistance modulators and anti-infective agents[J]. Phytochemistry Reviews，2005，4(1)：63-78.
[7]《中国香料植物栽培与加工》编写组.中国香料植物栽培与加工[M]. 北京：轻工业出版社，1985.
[8]方中达.植病研究方法[M]. 3版.北京：中国农业出版社，1998.
[9]张文梅，黄 河，蒋军喜，等. 10种杀菌剂对柑桔黑斑病菌的室内毒力测定[J]. 中国南方果树，2011，40(1)：28-29.
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