植物源化合物肉桂醛對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，廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化妝品等領域。本實驗室通過研究發(fā)現(xiàn)，肉桂醛對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象，主要從以下三方面展開研究。
　　第一，肉桂醛對

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的EC50值為0.75 mM，肉桂醛對辣椒疫霉孢子的最低抑制濃度(MIC)為0.4 mM。肉桂醛對辣椒疫病的田間防效高達81.73％，與對照組甲霜靈處理(50.63％)相比，提高31.1％。
　　第二，肉桂醛介導辣椒疫霉細胞內(nèi)的Ca2+外排。試驗發(fā)現(xiàn)，肉桂醛處理辣椒疫霉孢子導致細胞內(nèi)Ca2+瞬間減少。通過電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)檢測到細

3、胞外Ca2+含量顯著上升，表明肉桂醛處理孢子引發(fā)細胞內(nèi)Ca2+的外排。進而使用細胞內(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+外排的同時伴隨Ca2+內(nèi)流現(xiàn)象，但內(nèi)流程度遠小于外排程度。用Ca2+專一性螯合劑EGTA將細胞內(nèi)游離Ca2+螯合后，孢子的生長狀況明顯受到抑制。使用肉桂醛類似物、不合α,β-不飽和雙鍵的苯丙醛處理孢子，其生長并未受到抑制，細胞內(nèi)Ca2+并未呈現(xiàn)外排現(xiàn)象。當外源添加加成反應的拮抗劑半胱氨酸(

4、Cys)時，辣椒疫霉孢子的生長能夠明顯得到緩解，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。進而推測，肉桂醛抑制辣椒疫霉可能是通過它的α,β-不飽和雙鍵發(fā)生的邁克爾加成反應引發(fā)的Ca2+外排。
　　第三，由于肉桂醛難溶于水、容易氧化等性質(zhì)，容易引起在實際應用中藥效的降低，增加實際應用中的難度。本研究對其進行納米化修飾，形成一種透明、低黏度的動力學和熱力學穩(wěn)定體系，并將納米化前后的肉桂

5、醛對辣椒疫霉的抑菌活性進行對比。通過試驗發(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，抑菌效果有了進一步的提升。納米化肉桂醛在終濃度達到0.2 mM時，可以抑制辣椒疫霉孢子的生長，當終濃度達到0.3 mM時便可以有效地抑制孢子的生長，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比，納米化肉桂醛處理辣

6、椒疫霉孢子，引發(fā)了更強烈的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，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，激活該鈣泵，引起Ca+的外排，從而抑制辣椒疫霉的生長，該通道蛋白可能成為新藥物靶標篩選的依據(jù)。納米化肉桂醛具有較好的水溶性和穩(wěn)定分散性，粒徑