6種綠化植物葉片揮發(fā)性有機物對細(xì)菌的抑制作用

6種綠化植物葉片揮發(fā)性有機物對細(xì)菌的抑制作用

空氣是微生物傳播的重要手段，其含菌量受到多種因素的影響，如氣候條件、灰塵的粒徑、人類活動強度、土壤、化合物和土壤植被。其中，植物抑制的作用力對空氣含菌量的影響很大。植物是生物活性化合物的天然寶庫,其產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物超過40萬種,其中大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)如萜烯類、生物堿、類黃酮、甾體、酚類、及部分基酸和多糖等均有抑菌作用。筆者采用菌落法和濾紙片法研究了在校園分布較廣的6種綠色植物葉片的揮發(fā)性有機物對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的抑制作用,旨在對改善校內(nèi)生態(tài)環(huán)境提供參考。1材料和方法1.1材料表面1.1.1植物、植物法國冬青、雪松、七葉樹、女貞、法國梧桐、三葉草6種植物,均采自西安文理學(xué)院校園內(nèi)。采集新鮮的植物葉片(無蟲斑點,大小適中),去柄置陰涼通風(fēng)處晾干,再用75%的乙醇試擦葉片,隨后用滅菌水漂洗3～5次,晾干備用。1.1.2ldzx-4001型立式自動熱電壓力蒸汽滅菌器LRH-250A生化培養(yǎng)箱(廣東醫(yī)療器械廠);LDZX-4011型立式自動電熱壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫(yī)療器械廠);SW-CJ-2F型雙面凈化工作臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司)等。1.2方法1.2.1菌種的培養(yǎng)和成型將大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌分別接種在牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基上,37℃培養(yǎng)24h。將培養(yǎng)好的菌種挑取少許至裝有無菌生理鹽水的試管內(nèi),振蕩均勻,制成菌懸液。3種微生物懸液10倍稀釋6次,將大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌3種細(xì)菌懸液各取0.2ml,分別接種在牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基上,(先做平板,后加菌液),用涂布器涂布均勻。1.2.2揮發(fā)油的提取將新鮮的成齡葉洗凈、晾干、切碎,每個品種各取處理后葉片5和10g,用水蒸氣蒸餾-乙醚萃取法提取揮發(fā)油,用無水硫酸鈉干燥,得到的揮發(fā)物制成濃度1和濃度2,無菌放置24h后,轉(zhuǎn)移至滅菌后的培養(yǎng)皿中,將滅菌后直徑6mm濾紙片放入其中浸泡,加蓋同時紫外線滅菌30min。1.2.3試樣重復(fù)試驗待菌液被培養(yǎng)基吸收后,將培養(yǎng)基倒置,在皿蓋中分別加入供試碎葉0.5和1.0g,每組試樣3次重復(fù)(碎葉不與培養(yǎng)基接觸)。將細(xì)菌培養(yǎng)皿放入恒溫培養(yǎng)箱37℃培養(yǎng)24h,觀察平板培養(yǎng)基上微生物的生長情況,測量菌落的大小,計算菌落個數(shù)和抑菌率。1.2.4抑菌圈直徑測定取吸收菌液的培養(yǎng)基,將浸泡過的滅菌圓形濾紙片貼于培養(yǎng)基中部,將細(xì)菌培養(yǎng)皿放入恒溫培養(yǎng)箱37℃倒置培養(yǎng)24h,觀察平板培養(yǎng)基上微生物生長情況并用直尺測量抑菌圈直徑,抑菌圈直徑達(dá)8mm以上視為有抑菌作用,每種菌重復(fù)3個平板,計算其平均值。2結(jié)果與分析2.1根據(jù)防疫法測定的抗菌結(jié)果2.1.1法國有2.0g碎葉的抑菌率,主要有5.6種植物對大腸桿菌的抑菌作用見表1。由表1可知,隨著碎葉量的增加,供試植物的抑菌效果均增強。法國冬青、雪松、女貞、法國梧桐的抑菌效果較好,1.0g碎葉的抑菌率均在42%以上,其中法國冬青雪松和法國梧桐的抑菌率達(dá)66.2%以上,說明這幾種植物分泌的揮發(fā)性物質(zhì)對大腸桿菌有明顯的抑菌作用;七葉樹、三葉草對大腸桿菌的抑菌作用較差。2.1.2植物抑菌率由表2可知,隨著碎葉量的增加,6種植物對金黃色葡萄球菌的抑菌效果均增強。植物抑菌率大小為法國冬青>法國梧桐>女貞>雪松>三葉草=七葉樹。法國冬青的1.0g碎葉抑菌率達(dá)50.6%,而七葉樹和三葉草的1.0g碎葉抑菌率為均11.3%,前者的抑菌效果是后兩者的4倍以上。2.1.3揮發(fā)性植物抑制枯草芽孢桿菌抑菌效果由表3可知,6種植物分泌的揮發(fā)性物質(zhì)對枯草芽孢桿菌均有明顯的抑菌作用。其中法國冬青、雪松、女貞和法國梧桐在0.5g碎葉量時的抑菌率達(dá)30%以上,而1.0g碎葉量時的抑菌率達(dá)35%以上,說明這幾種植物分泌的揮發(fā)性物質(zhì)對枯草芽孢桿菌的抑菌作用較強。而三葉草的抑菌率最低,與對照組相比,其菌落直徑變化幅度最小。2.2菌株抑菌及抑菌效果由表4可知,隨著葉片溶液濃度的增加,供試植物的抑菌效果增強。6種植物對大腸桿菌菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌的抑制率排在前4位的是法國冬青、雪松、女貞和法國梧桐;其中法國冬青在2個濃度下對3種細(xì)菌抑菌圈均達(dá)20mm以上,顯示較好的抑菌效果;七葉樹、三葉草抑菌率均較低。此結(jié)果與菌落法所測結(jié)果相同。3抑菌保健功能植物產(chǎn)生次生代謝物抵御病蟲害的侵?jǐn)_是植物與有害生物相互適應(yīng)、演變、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。目前對植物抑菌殺菌作用機理的研究較少,有幾個著名的假說:①托金的“植物自然免疫理論”假說,認(rèn)為植物分泌具有殺菌作用的物質(zhì),是為了保護(hù)植物本身不受外界微生物的危害。植物在長期的進(jìn)化過程中都會產(chǎn)生一些對自身保護(hù)性的物質(zhì)——植物殺菌素,能夠殺死細(xì)菌、真菌和某些多細(xì)胞生物;②植物創(chuàng)傷保護(hù)假說,認(rèn)為植物受到創(chuàng)傷時會分泌大量揮發(fā)性殺菌,有人用此來解釋草地、草坪、樹木修剪后植物殺菌物質(zhì)分泌增多的現(xiàn)象;③植物殺菌素形成與植物生長發(fā)育相關(guān)的假說,認(rèn)為植物殺菌素在植物生長旺盛時殺菌作用最強,隨著植物生長代謝減弱或個體死亡,分泌殺菌素的過程隨即終止。實踐證明,植物葉片具有合成并釋放有抑菌作用的揮發(fā)性有機物的功能。法國冬青、雪松、七葉樹、女貞、法國梧桐、三葉草6種植物葉片釋放的揮發(fā)性有機物對枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌都有較明顯的抑菌作用。法國冬青、雪松、女貞、法國梧桐的抑菌作用較強,其中1.0g法國冬青碎葉對3種細(xì)菌的抑菌率均達(dá)45%以上,對3種細(xì)菌抑菌圈達(dá)20mm以上,顯示了較好的抑菌效果,而三葉草、七葉樹的抑制作用較弱。葉片的破碎加強了這些揮發(fā)性物質(zhì)的揮發(fā)作用,隨著葉片量的增加,供試植物的抑菌效果增強,呈劑量效應(yīng)。這是因為葉片量的增加使空氣中的抑菌物質(zhì)濃度增加所致。同一種植物對不同菌種的作用效果有較大差別,不同植物對同一種微生物的作用效果也不同。植物的活性成分與植物的生長情況和分布情況有很大關(guān)系,如種植地區(qū)、種植條件、收獲部位、成熟度、植物的儲藏以及提取方法等。但有些植物樣品中活性成分甚微,因而在供試濃度下未表現(xiàn)較強的活性。在高校綠化、美化、香化校園環(huán)境中,植物有防風(fēng)、降噪、除塵、增濕、固土等生態(tài)功能,還具有抑菌、殺菌作用。揮發(fā)物的抑菌保健功能,既能改善校園空氣質(zhì)量,又能促進(jìn)