植物源化合物肉桂醛對(duì)辣椒疫霉抑菌活性研究.pdf

1、辣椒疫霉（P.capisici）屬于卵菌綱病原菌，它所引起的辣椒疫病是辣椒生產(chǎn)中的一種毀滅性病害，可以侵染包括茄科和葫蘆科在內(nèi)的多種作物。植物源化合物肉桂醛(Cinnamaldehyde)是一種具有天然抑菌活性的小分子物質(zhì)，具有殺菌、抗病毒、防腐和保鮮等作用，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域。本實(shí)驗(yàn)室通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，肉桂醛對(duì)辣椒疫霉有較好的抑制作用。本研究以辣椒疫霉和肉桂醛為研究對(duì)象，主要從以下三方面展開(kāi)研究。
　　第一，肉桂醛對(duì)

2、辣椒疫霉的抑制作用以及田間防效。研究表明，肉桂醛有效抑制辣椒疫霉菌絲生長(zhǎng)的EC50值為0.75 mM，肉桂醛對(duì)辣椒疫霉孢子的最低抑制濃度(MIC)為0.4 mM。肉桂醛對(duì)辣椒疫病的田間防效高達(dá)81.73％，與對(duì)照組甲霜靈處理(50.63％)相比，提高31.1％。
　　第二，肉桂醛介導(dǎo)辣椒疫霉細(xì)胞內(nèi)的Ca2+外排。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，肉桂醛處理辣椒疫霉孢子導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+瞬間減少。通過(guò)電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)檢測(cè)到細(xì)

3、胞外Ca2+含量顯著上升，表明肉桂醛處理孢子引發(fā)細(xì)胞內(nèi)Ca2+的外排。進(jìn)而使用細(xì)胞內(nèi)Ca2+通道抑制劑（異搏定和釕紅），發(fā)現(xiàn)肉桂醛處理孢子引發(fā)Ca2+外排的同時(shí)伴隨Ca2+內(nèi)流現(xiàn)象，但內(nèi)流程度遠(yuǎn)小于外排程度。用Ca2+專(zhuān)一性螯合劑EGTA將細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+螯合后，孢子的生長(zhǎng)狀況明顯受到抑制。使用肉桂醛類(lèi)似物、不合α,β-不飽和雙鍵的苯丙醛處理孢子，其生長(zhǎng)并未受到抑制，細(xì)胞內(nèi)Ca2+并未呈現(xiàn)外排現(xiàn)象。當(dāng)外源添加加成反應(yīng)的拮抗劑半胱氨酸(

4、Cys)時(shí)，辣椒疫霉孢子的生長(zhǎng)能夠明顯得到緩解，并減弱Ca2+外排。上述結(jié)果表明，肉桂醛的α,β-不飽和雙鍵在抑制辣椒疫霉中起到重要的作用。進(jìn)而推測(cè)，肉桂醛抑制辣椒疫霉可能是通過(guò)它的α,β-不飽和雙鍵發(fā)生的邁克爾加成反應(yīng)引發(fā)的Ca2+外排。
　　第三，由于肉桂醛難溶于水、容易氧化等性質(zhì)，容易引起在實(shí)際應(yīng)用中藥效的降低，增加實(shí)際應(yīng)用中的難度。本研究對(duì)其進(jìn)行納米化修飾，形成一種透明、低黏度的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定體系，并將納米化前后的肉桂

5、醛對(duì)辣椒疫霉的抑菌活性進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，納米化肉桂醛具有良好的水溶性和穩(wěn)定的分散性，平均粒徑為38.9μm，通過(guò)透射電鏡(TEM)觀察，大部分呈現(xiàn)出規(guī)則的球型且分布均勻，具有很好的冷熱穩(wěn)定性，抑菌效果有了進(jìn)一步的提升。納米化肉桂醛在終濃度達(dá)到0.2 mM時(shí)，可以抑制辣椒疫霉孢子的生長(zhǎng)，當(dāng)終濃度達(dá)到0.3 mM時(shí)便可以有效地抑制孢子的生長(zhǎng)，與等濃度的肉桂醛處理相比，抑菌活性有所提高。同樣，與等濃度的肉桂醛處理對(duì)比，納米化肉桂醛處理辣

6、椒疫霉孢子，引發(fā)了更強(qiáng)烈的Ca2+外流。以上結(jié)果表明，納米化肉桂醛的穩(wěn)定性和抑菌活性較非納米化肉桂醛顯著提高。
　　綜上所述，肉桂醛可以顯著抑制辣椒疫霉生長(zhǎng)，在田間表現(xiàn)出較好的防效。這種抑制作用可能是由于肉桂醛的α,β-不飽和雙鍵與鈣泵型Ca2+-ATPase的半胱氨酸巰基發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)，激活該鈣泵，引起Ca+的外排，從而抑制辣椒疫霉的生長(zhǎng)，該通道蛋白可能成為新藥物靶標(biāo)篩選的依據(jù)。納米化肉桂醛具有較好的水溶性和穩(wěn)定分散性，粒徑