魏志平,沈 靜,周 玉,張秀云
(西北農(nóng)林科技大學(xué) 無公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心,陜西楊凌 712100)
‘中華獼猴桃’根皮提取物抗煙草花葉病毒活性測定
魏志平,沈靜,周玉,張秀云
(西北農(nóng)林科技大學(xué) 無公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心,陜西楊凌712100)
為開發(fā)出對環(huán)境友好的植物源抗病毒劑,以煙草花葉病毒(TMV)為供試病毒,采用半葉枯斑法測定‘中華獼猴桃’根皮乙醇提取物和不同極性萃取物的抗病毒活性。結(jié)果顯示, 10 g/L‘中華獼猴桃’根皮乙醇提取物(乙醇體積分?jǐn)?shù)為95%)對TMV體外鈍化、抑制初浸染及抑制增殖的活性分別為83.55%、49.51%和48.44%;不同極性溶劑萃取物的活性也存在差異,其中,水相的活性較強(qiáng),對TMV的體外鈍化、抑制初浸染及抑制增殖的活性分別為97.49%、54.11%和64.01%,其次是正丁醇萃取物,分別為 56.64%、27.32%和57.76%。
中華獼猴桃(ActinidiachinensisPlanch);煙草花葉病毒;體外鈍化活性;抑制初浸染活性;抑制增殖活性
煙草花葉病毒病是一種重要的病害。在煙草生產(chǎn)中,煙草花葉病毒廣泛分布于中國各煙草種植區(qū)[1]。煙草花葉病毒病不僅影響煙葉產(chǎn)量和外觀品質(zhì),也使上等煙草比例下降,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,煙草花葉病毒病已經(jīng)成為當(dāng)前制約中國高品質(zhì)煙葉生產(chǎn)的重要因素[2]。
‘中華獼猴桃’是獼猴桃屬的一種,是中國特有的品種,主要分布于中國陜西、江西、湖南、湖北、福建、浙江、安徽等省[3]。獼猴桃全株有藥用作用,中醫(yī)認(rèn)為,其根皮冷,味道苦澀,活血消腫,驅(qū)逐風(fēng)和濕、利尿、止血、功效熱,可治療肝炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、痢疾、絲蟲病、胃癌、乳腺癌等疾病[4]?,F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),獼猴桃的根皮可有效清除活性氧自由基,有防病毒、護(hù)肝臟、抑制腫瘤細(xì)胞生長、增強(qiáng)免疫力等功效。近年來,作為傳統(tǒng)中藥,對獼猴桃根皮在醫(yī)藥方面作用有很多研究,但在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面研究較少。陳靠山等[5]研究發(fā)現(xiàn),獼猴桃根皮提取物對小菜蛾、菜青蟲、蚜蟲均有較強(qiáng)的忌避、觸殺和胃毒作用。
與有機(jī)合成農(nóng)藥相比,植物源農(nóng)藥有選擇性高、毒性低、易降解、不容易產(chǎn)生耐藥性等特點(diǎn)[6],尤其在抗植物病毒方面效果明顯。目前,紫莖澤蘭、商陸、臭椿等植物粗提物均已被證實(shí)具有較強(qiáng)的抗植物病毒活性[7-8]。近年來,西北農(nóng)林科技大學(xué)無公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心在篩選具有抗植物病毒活性的資源時(shí)發(fā)現(xiàn),‘中華獼猴桃’根皮具有較強(qiáng)的抗植物病毒活性。因此,本研究對‘中華獼猴桃’根皮的粗提取物進(jìn)行初步分離,分別測定不同極性萃取段的活性,以期進(jìn)一步確定獼猴桃根皮的抗病毒活性成分,明確活性化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),為開發(fā)新型植物源農(nóng)藥奠定基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1供試病毒與植物
‘中華獼猴桃’根皮采自秦嶺,經(jīng)鑒定后在陰涼處自然風(fēng)干,小型植物粉碎機(jī)粉碎,過50目篩。供試病毒為煙草花葉病毒(tobacco mosaic virus,TMV)普通株系,由西北農(nóng)林科技大學(xué)無公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心保存;供試TMV局部枯斑寄主為心葉煙,TMV系統(tǒng)侵染寄主為普通煙(Nicotianatabacum)‘K326’品系,均在防蟲網(wǎng)溫室培育。
1.2‘中華獼猴桃’根皮提取物的制備
稱取獼猴桃根皮干粉,用φ=95%的乙醇浸泡提取3次,合并3次提取液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至膏狀,得到乙醇提取物,留少量浸膏備用;將乙醇提取物用水捏溶,用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次各萃取3次,合并萃取液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至膏狀,分別得到各萃取段浸膏及水相浸膏。分別稱取不同萃取物的浸膏適量,配制成10 g/L的提取物溶液,備用。
1.3抗病毒生物活性測定
1.3.1對TMV體外鈍化作用采用半葉枯斑法[9]。選取健康、葉片大小一致、4~6葉期的枯斑寄主,TMV的枯斑寄主為心葉煙。將10 g/L提取物溶液與20 mg/L病毒汁液等體積混合后,鈍化10 min,立即用食指沿葉脈方向輕輕摩擦接種于心葉煙左半葉,以右半葉接種病毒液與PBS水的等體積混合液作為對照。每株接種5片葉,每次處理3株。3 d后統(tǒng)計(jì)枯斑數(shù)量,計(jì)算抑制率。
抑制率=(對照平均枯斑數(shù)-處理平均枯斑數(shù))/對照平均枯斑數(shù)×100%。
1.3.2抑制初侵染(預(yù)防)活性測定采用半葉枯斑法。選取健康、葉片大小一致、4~6葉期的煙苗作為寄主,沿葉脈方向?qū)⒐┰囁巹┩磕ㄓ诳莅呒闹鞯淖蟀肴~,右半葉涂抹PBS水溶液。24 h后分別用病毒汁液摩擦接種于整個葉片,病毒接種質(zhì)量濃度為20 mg/L。每株接種5片葉,每次處理3株,3 d后統(tǒng)計(jì)枯斑數(shù),按照 “1.3.1” 中抑制率計(jì)算公式計(jì)算抑制率。
1.3.3抑制增殖(治療)活性測定采用半葉枯斑法。選取健康、葉片大小一致、4~6葉期的煙苗作為寄主,然后用食指沿葉脈方向輕輕摩擦病毒汁液接種于整個葉片,病毒接種質(zhì)量濃度為20 mg/L。24 h后將供試藥劑涂抹在枯斑寄主左半葉,右半葉用蒸餾水處理,每株接種5片葉,每次處理3株,3 d后統(tǒng)計(jì)枯斑數(shù),按 “1.3.1” 抑制率計(jì)算公式計(jì)算抑制率。
2結(jié)果與分析
2.1體外鈍化活性分析
‘中華獼猴桃’根皮乙醇提取物及各萃取物對TMV體外鈍化活性見表1。由表1可知,乙醇提取物及不同溶劑萃取物對TMV均有一定的鈍化活性,其中,水相對枯斑抑制率最高,達(dá)97.49%,其次為乙醇提取物,為83.55%,而石油醚、乙酸乙酯、正丁醇各萃取物的枯斑抑制率均低于60%。說明,‘中華獼猴桃’根皮中對TMV體外鈍化活性的分子多為水溶性成分。
表1 ‘中華獼猴桃’根皮提取物不同萃取段對TMV的體外鈍化活性
注:數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)平均值,同列數(shù)據(jù)后不同字母表示經(jīng)Duncan’s新復(fù)極差法檢驗(yàn)差異顯著(P<0.05)。提取液質(zhì)量濃度為10 g/L,下表同。
Note:Data are the means of 3 replicates, data with different letters in the same column are significantly different (P<0.05) by Duncan’s multiple range test. The mass concentrations of extract for test were 10 g/L,the same as below.
2.2抑制初侵染(預(yù)防)活性分析
‘中華獼猴桃’根皮乙醇提取物及各段萃取物對TMV的預(yù)防活性見表2。提前24 h用‘中華獼猴桃’根皮提取物及不同溶劑萃取物處理心葉煙,結(jié)果顯示,乙醇提取物和正丁醇萃取物、水相均對心葉煙有較好的預(yù)防活性。其中,乙醇提取物對枯斑抑制率為49.51%,水相的活性稍有提高,為 54.11%,其他3種溶劑萃取物對枯斑抑制率均較低。由此可以看出,‘中華獼猴桃’根皮中抑制TMV初侵染活性的分子存在于極性較大的水相。
表2 ‘中華獼猴桃’根皮提取物不同萃取段對TMV的抑制初侵染活性(預(yù)防)
2.3抑制增殖(治療)活性分析
‘中華獼猴桃’根皮乙醇提取物及各段萃取物對TMV的治療活性見表3。由表3可知,提前24 h對心葉煙接種病毒后,用‘中華獼猴桃’根皮乙醇提取物及不同溶劑萃取物進(jìn)行處理,水相和正丁醇萃取物相的抑制率分別達(dá)到64.01%和57.76%,乙醇提取物對TMV抑制增殖率達(dá)48.44%。石油醚萃取物和乙酸乙酯萃取物抑制率很低,說明‘中華獼猴桃’根皮對TMV的抑制增殖活性部位在正丁醇和水相部分。
表3 ‘中華獼猴桃’根皮不同萃取段對TMV抑制增殖(治療)
注:“-”表示沒有作用。
Note:“-”means no effect.
3討 論
從天然產(chǎn)物尤其從植物中獲得農(nóng)用活性成分是當(dāng)前抗病毒劑的研究熱點(diǎn)。植物中活性成分具有與環(huán)境友好、對人和動物低毒等優(yōu)點(diǎn)。獼猴桃根皮作為傳統(tǒng)中藥,具有活血消腫、清熱利尿、祛風(fēng)利濕、散熱止血的功效。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,‘中華獼猴桃’具有抗腫瘤、抗突變、抗病毒、降血脂、保肝、提高免疫力等多種藥理活性[10-11],具有廣泛的開發(fā)前景,但獼猴桃根皮在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用較少。有文獻(xiàn)報(bào)道,獼猴桃具有一定的抑菌活性,并從‘中華獼猴桃’分離得到三萜類、黃酮類、甾醇類、糖類、有機(jī)酸等一系列活性化合物[12-14]。篩選具有農(nóng)用活性的植物提取物時(shí)發(fā)現(xiàn),‘中華獼猴桃’根皮乙醇提取物具有較強(qiáng)的抗煙草花葉病毒活性。進(jìn)一步活性測試發(fā)現(xiàn),‘中華獼猴桃’根皮乙醇提取物經(jīng)不同極性溶劑萃取后,其抗病毒活性表現(xiàn)不同,總體來說,水相和正丁醇萃取物的活性較強(qiáng),而石油醚萃取物和乙酸乙酯萃取物的活性較弱,甚至不表現(xiàn)抗病毒活性。水相在鈍化、預(yù)防、治療方面都顯示出較好的活性,由此推測,‘中華獼猴桃’根皮提取物中的抗病毒活性成分可能是極性較強(qiáng)的糖苷類,也可能是多糖或者糖蛋白等高分子化合物[15-18],這為下一步進(jìn)行活性成分分離提供了思路和依據(jù)。
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Anti-TMV Activity of the Extract ofActinidiachinensisPlanch. Root Bark
WEI Zhiping, SHEN Jing, ZHOU Yu and ZHANG Xiuyun
(Research and Development Center of Biorational Pesticide, Northwest A&F University, Yangling Shaanxi712100, China)
In order to develop environmentally friendly source of plant anti-virus pesticide,the antiviral activities of the extract ofActinidiachinensisPlanch. root bark against tobacco mosaic virus (TMV) were tested by half leaf method.The results showed thatφ=95% Ethanol extract ofActinidiachinensisPlanch. root bark showed anti-TMV activities to some extent, with the inactivating, inhibiting infectivity and inhibiting multiplication activities of 83.55%,49.51% and 48.44% under the concentration of 10 g/L. Extracts with different polar solvents possessed diverse activities. The strongest activities appeared in water extract, with the inactivating, inhibiting infectivity and inhibiting multiplication activities of 97.49%, 54.11% and 64.01%, followed by n-Butanol phase, with the activities of 56.64%,27.32% and 57.76%. It is suggested that the anti-TMV compounds should be hydrosoluble.
ActinidiachinensisPlanch.; Tobacco mosaic virus (TMV); Inactivating activities; Inhibiting infectivity activities; Inhibiting multiplication activities
2015-12-07
2016-01-19
The Special Fund for Basic Scientific Research of Central University (Northwest A&F University).
WEI Zhiping, male, master student. Research area:pesticide chemistry. E-mail:18792763808@163.com
ZHANG Xiuyun, female, Ph.D,lecturer, master supervisor. Research area:pesticide chemistry. E-mail:zhangxiuyun@nwsuaf.edu.cn
(責(zé)任編輯:郭柏壽Responsible editor:GUO Baishou)
2015-12-07修回日期:2016-01-19
中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)專項(xiàng)基金。
魏志平,男,碩士研究生,研究方向?yàn)檗r(nóng)藥化學(xué)。E-mail:18792763808@163.com
張秀云,女,博士,講師,碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)檗r(nóng)藥化學(xué)。E-mail:zhangxiuyun@nwsuaf.edu.cn
S482.1
A
1004-1389(2016)07-1087-05
網(wǎng)絡(luò)出版日期:2016-06-30
網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160630.1643.048.html