6种金缕梅科植物挥发性成分动态变化和抑菌效果研究
作者单位：仲恺农业工程学院
学位级别：硕士
导师姓名：郭微;张晖;黄小凤
授予年度：2022年
学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 07[理学] 09[农学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学]
摘 要：金缕梅科植物是我国优良的乡土树种和城市园林绿化植物,对营造生态园林、康养保健绿地有着重要作用。本科中的蕈树、半枫荷、红花荷、壳菜果、小叶蚊母树和大果马蹄荷6种植物极具园林观赏价值和药用价值,但现阶段对它们的研究主要集中在种植方法和园林绿化等方面,对其挥发性成分和抑菌方面研究较少。本研究选取这6种植物作为研究对象,用固相微萃取方法结合气相质谱联用仪(GC-MS)检测其叶片所含植物挥发性成分和分析释放动态变化规律,找出其各自具有保健康养功能的关键挥发性成分,并比较植物鲜体及其乙醇提取物对条件性致病菌大肠杆菌、金黄色葡萄球、铜绿假单胞菌、白色念珠菌和黑曲霉的抑菌杀菌效果,为康养森林营造、补植具有康养功能的树种种类及保健型园林配置提供理论依据。主要研究结果如下:(1)挥发性成分检测试验发现6种植物叶片所含挥发性物质的种类数量、化学成分和相对含量有明显差异,它们的化学成分主要由酯类、萜烯类、烷烃类、醇类及少量的醛类、酸类、酚类6种组成,并随月份的变化呈不同规律变化。蕈树、半枫荷和壳菜果叶片分别检测到78种、59种、86种挥发性物质,统计不同物种挥发性物质月含量发现,三种植物挥发性成分中均含大量的萜烯类化合物,其中蕈树叶片各月份含萜烯类化合物71.64%～92.7%,半枫荷叶片各月份含萜烯类化合物95%以上,壳菜果叶片各月份含萜烯类化合物56.48%～83.19%。不同物种主要成分类别也存在差异,蕈树叶片挥发性物质主要成分为alpha-水芹烯、d-柠檬烯、伞花烃、α-蒎烯、萜品烯等;半枫荷叶片主要成分为柠檬烯、蒎烯、beta-蒎烯、罗勒烯、左旋-beta-蒎烯等;壳菜果的主要成分为β-石竹烯、肉桂烯、右旋大根香叶烯、去氢白菖烯、Β-波旁烯等。另外三种植物红花荷、小叶蚊母树和大果马蹄荷的叶片分别检测到67种、71种、61种挥发性物质,主要含酯类、烯烃类和醇类化合物。其中红花荷叶片挥发物的主要成分是胺菊酯、乙酸叶醇酯、3-辛酮、叶醇、正己醇、d-柠檬烯等;小叶蚊母树叶片挥发物的主要成分是乙酸己酯、乙酸叶醇酯、叶醇、d-柠檬烯、2-己烯醛、丁酸己酯等;大果马蹄荷叶片挥发物的主要成分是乙酸己酯、乙酸叶醇酯、叶醇、正己醇、乙酸己酯等。(2)6种植物叶片在8月份释放出挥发性物质种类最多且含量最高,总体丰度也最高,12月份释放种类和含量最少。酯类化合物呈下降规律,萜烯类和醇类化合物则先升后降,萜烯类一般在9、10月达到高峰值,烷烃类和其它类化合物的变化规律不明显,这表明挥发性物质的合成受温度、光照、植物生理活动等多种因素的影响。(3)通过植物鲜样抑菌试验发现6种植物鲜叶、鲜汁对5种试验菌种的抑菌效果存在明显差异。小叶蚊母树鲜叶对大肠杆菌的抑菌率最高(50%),蕈树鲜叶对金黄色葡萄球菌的抑菌效果较好(52.81%),蕈树鲜叶、壳菜果鲜叶、小叶蚊母树鲜叶及大果马蹄荷鲜叶对铜绿假单胞菌的抑菌率高(70%以上),蕈树鲜叶和壳菜果鲜叶对白色念珠菌的抑菌率达50.14%。蕈树鲜汁、半枫荷鲜汁、壳菜果鲜汁及小叶蚊母树鲜汁对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率高达80%。6种植物鲜汁对铜绿假单胞菌的抑菌效果较弱,抑菌率在27%-47%之间。蕈树鲜汁、小叶蚊母树鲜汁及半枫荷鲜汁对白色念珠菌的抑菌率达80%以上,大果马蹄荷鲜汁和红花荷次之(50%左右),壳菜果最弱(27%)。6种植物鲜汁对黑曲霉的抑菌效果都比较弱,无显著性差异,在15%左右。(4)通过提取物抑菌实验发现6种植物乙醇提取物对5种试验菌种的抑菌效果有明显差异。蕈树、半枫荷和小叶蚊母树乙醇提取液对大肠杆菌有较强的抑菌杀菌效果,最低杀菌浓度为12.5mg/ml,其它三种在植物乙醇提取物的抑菌能力较弱点。半枫荷和小叶蚊母树乙醇提取液对金黄色葡萄球菌有很强的抑菌效果,最低杀菌浓度为6.5mg/ml,其次是蕈树和壳菜果乙醇提取物,红花荷和大果马蹄荷提取物最弱。壳菜果和马蹄荷乙醇提取物对铜绿假单胞菌的抑菌杀菌能力较强,最低杀菌浓度为12.5mg/ml,其它植物次之。蕈树、半枫荷和小叶蚊母树乙醇提取物对白色念珠菌的抑菌杀菌能力较强,最低杀菌浓度在12.5mg/ml,大果马蹄荷次之,红花荷最弱。6种植物对黑曲霉的抑菌能力都比较弱。通过6种植物挥发性物质的保健效果文献综述及抗菌杀菌效果分析表明,蕈树、半枫荷和壳菜果具有较强的康养保健功能,红花荷、小叶蚊母树和大果马蹄荷的康养保健功能稍弱。它们释放出来的挥发性物质都可以令人产生愉悦的嗅觉感受、或有助于调节心理活动、或具有抑菌杀菌功效、或具有平喘、镇咳、祛痰以及抗炎作用,再加上它们本身具有的较高园林观赏价值和药用价值,在今后选择城市绿化树种时,可以多考虑这几个树种,特别是蕈树和半枫荷,它们具有清香的味道,体形优美,叶形独具特色,挥发性成分大部分都是对人体有益的萜烯类化合物,值得大力推广。
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