川芎提取物的抑菌殺蟲作用研究

【摘要】  目的對川芎提取物的體外抑菌活性和殺蟲活性進行初步研究。方法用75%乙醇為溶劑對川芎進行回流提取。采用濾紙片擴散法和生長速率法分別測定提取物對細菌、真菌的抑製作用；采用藥液浸蟲法測定提取物對蚜蟲的毒殺作用。結果川芎提取物對供試菌都有一定的抑製作用，對蚜蟲也有很好的毒殺作用。結論川芎提取物是一種有效的抑菌殺蟲藥物。

【關鍵詞】  川芎； 抑菌作用； 殺蟲作用

    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.是傘形科多年生草本植物，在我國有悠久的藥用曆史，在中醫臨床上常用來治療各種血證，其能活血化淤，行氣止痛，為“血中氣藥”，在活血方藥中配用，則通達氣血，使補而不滯［1］。近年來對川芎化學成分的研究已有大量報道，主要集中於揮發油［2～4］、內酯［5］、酚性物質［6］、生物堿及有機酸［7］等。川芎作為傳統中藥的藥用價值的研究已經非常深入，但是對於它的抑菌殺蟲作用還沒有很多的涉及。眾所周知，農藥在病蟲害綜合防治中起著重要作用，但20世紀60年代以來，由於使用農藥所引起3R(抗性、殘留、害蟲再狂獗)現象，使人們對農藥有了新的認識，農藥的發展方向應該是“對害物高效，對非靶標生物及環境安全”［8］。因此，開發研製無汙染、殘留低、安全性高的生物性農藥，成為當今新型農藥的發展方向［9］。特別是植物源殺蟲劑的研究已成為生物農藥研究的熱點［10］。

    川芎提取物中的有效成分是天然的，符合現代抑菌殺蟲的新型農藥的健康理念和要求，也滿足人們日益增長的對食品安全的需要，有很大的開發價值和廣闊的市場前景。四川是川芎的主要產區，川芎一直處於供大於求的狀況，若能從川芎提取物中研製出一種有巨大市場潛力的抑菌、殺蟲劑，則可有效利用中藥資源，緩解川芎的供需矛盾。本實驗研究了川芎乙醇提取物對幾種致病菌的抑製作用和對蚜蟲的毒殺作用，旨在為進一步研究開發其作為抑菌、殺蟲藥物提供依據。

    1  材料

    1.1   藥材川芎：購自成都市五塊石中藥材市場。

    1.2   供試菌種  細菌：大腸杆菌Escherich coli、沙門氏菌Salmonella、青枯菌Ralstonia solanacearum、白色葡萄球菌Staphylococcus albus、金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus、肺炎鏈球菌Streptococcus  pneumoniae；真菌：柑橘青黴Penicillium  italicum。均由本實驗室提供。

    1.3  供試蟲體  油菜蚜蟲采集自四川省德陽市郊外的農田。

    1.4   培養基  細菌培養基(牛肉膏蛋白腖培養基)；真菌培養基(馬鈴薯蔗糖培養基)。

    2  方法

    2.1  川芎醇提物的製備 取幹燥的川芎藥材，用粉碎機打成粗粉。稱取粗粉100 g，加入75%乙醇1000 ml浸泡過夜，回流提取1 h，過濾，濾渣再次回流提取2次，合並3次濾液，減壓蒸餾除去乙醇至100 ml(含生藥量1 g/ml)，得到川芎醇提物，4 ℃冰箱保存備用。

    2.2  樣品溶液的製備川芎醇提物加無菌水按二倍稀釋法稀釋成500，250，125，62.5，31.3，15.6  mg/ml 6個濃度梯度的樣品溶液。

    2.3  供試細菌懸液的製備取受試細菌接種到牛肉膏蛋白腖培養基斜麵，37 ℃培養18～24 h，用無菌水將細菌懸液稀釋成含菌量(菌落形成單位，CFU)為1.0 ×108。

    2.4  抑菌活性測定

    2.4.1  濾紙片擴散法測定提取液對細菌抑製作用［11］在牛肉膏蛋白腖培養基平板表麵接種100 μl菌懸液並塗布均勻，取已滅菌直徑6 mm並幹燥的濾紙片，置於提取液2 min，以溶劑作對照，再用無菌鑷子夾取濾紙片貼於平板表麵，並輕輕按壓使充分接觸，37 ℃恒溫培養24 h後，測量濾紙片周圍抑菌圈直徑大小，確定抑菌效果。重複3次，取其平均值。

    2.4.2  最低抑菌菌濃度(MIC)的測定［11］采用濾紙片擴散法測定各種細菌的最低抑菌濃度，以濾紙片周圍剛出現抑菌圈的樣品溶液濃度為最低抑菌菌濃度(MIC)，各濃度設3個重複，取最大值。

   2.4.3  生長速率法研究提取液對真菌的抑製作用［12］將滅菌後的PDA培養基冷卻至50 ℃左右，用移液槍吸取1 ml樣品溶液至滅菌培養皿中，倒入9 ml培養基搖勻，製成薄厚均勻的平板，以等量蒸餾水代替藥液作對照(CK)。用4 mm打孔器取菌落邊緣生長旺盛的菌種，用接種針將菌餅放置在含藥液培養基上，菌絲麵朝下，每皿3塊，重複3次，置於28 ℃培養箱中培養72 h,十字交叉法測量菌落直徑，減去4 mm菌餅直徑作為菌落真實直徑。按下列公式計算抑菌率：抑菌率（%）=［( 對照菌落直徑 - 處理菌落直徑 ) / 對照菌落直徑］×100%。

    2.5  殺蟲活性測定蚜蟲毒力試驗采用藥液浸蟲法［13］。將帶有蚜蟲的油菜柄采下，以毛筆仔細剔除不合要求的個體，浸入各濃度梯度樣品溶液5 s後用濾紙吸除多餘藥液，然後置加蓋保濕的培養皿中，在室內20～25 ℃下每隔24 h記錄活蟲頭數，連續觀察72 h，每個濃度的處理重複3次，每個試樣著蟲70頭左右，蒸餾水處理作對照(CK)。按照下列公式計算：死亡率（%）= ［(總數- 存活數) / 總數］ ×100% ，校正死亡率（%）=［ (處理死亡率- 對照死亡率) / (1 - 對照死亡率) ］×100%。

    3  結果

    3.1  川芎提取物對細菌的抑製效果由表1可看出，川芎提取物在濃度為1 g/mL時對受試病原細菌大腸杆菌、沙門氏菌、青枯菌、白色葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、肺炎雙鏈菌均表現較強的抑製活性,其中以沙門氏菌對提取物最敏感，其次是青枯菌、金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌，大腸杆菌和肺炎雙鏈菌對提取物的敏感性相對較弱。

    3.2  川芎提取物的最低抑菌濃度(MIC)從實驗結果(表2)可看出，川芎提取物對大腸杆菌、沙門氏菌、青枯菌、白色葡萄球菌4種細菌的最低抑菌濃度(MIC)都為62.5 mg/ml，對金黃色葡萄球菌和肺炎雙鏈菌的最低抑菌濃度(MIC)為125 mg/ml。表1  川芎提取物對細菌的抑製效果表2  川芎提取物最低抑菌濃度（MIC）實驗結果

    "+++"表示抑菌圈很大；"++"表示抑菌圈中等；"+"表示抑菌圈很小；"-"表示無抑菌圈出現，最低抑菌濃度係3個重複的最大值

    3.3  川芎提取物對真菌的抑製效果對真菌的抑製結果(表3)表明，川芎提取物對柑橘青黴具有很好的抑製效果，抑菌效果隨提取液濃度降低而減弱。當濃度為500 mg/ml時，對柑橘青黴的抑菌率為100%，濃度為125 mg/ml時抑菌率達到了70%以上，即使濃度為15.6 mg/ml時仍然有微弱的抑菌效果。

    3.4  川芎提取物殺蟲實驗結果實驗結果(表4)顯示，川芎提取物對油菜蚜蟲有明顯的觸殺活性，死亡率隨處理濃度增高而顯著增加。在施藥24 h後，濃度為62.5 mg/ml的提取液對蚜蟲的觸殺達到了半數校正死亡率，而濃度為31.3 mg/ml和15.6 mg/ml的藥液也分別於48 h和72 h後達到半數校正死亡率。表3  川芎提取物對真菌的抑製效果係3個重複的平均值係3個重複的平均值；n=70

    4  討論

本實驗結果表明川芎乙醇提取物對7種常見致病菌和油菜蚜蟲均有明顯的抑製和觸殺作用。這對川芎作為植物源農藥研究開發，製成高效、低毒、低殘留新型抑菌、殺蟲劑有重要意義，也為擴大川芎的應用提供了科學依據，使其具有更廣闊的開發前景。

作者：唐傑 馮甦 候若彤 楊誌榮《時珍國醫國藥》

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