標(biāo)簽： 雜談 |
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摘要：近年來，對植物源殺菌劑的研究越來越受到重視。從植物選材、菌種選擇、試驗方法以及抗菌效果的生物檢測等方面對我國植物源殺菌劑研究現(xiàn)狀進行了綜述，并探討了目前研究中存在的問題及發(fā)展趨勢。 關(guān)鍵詞：生物農(nóng)藥：植物源農(nóng)藥；殺菌劑 我國是一個農(nóng)業(yè)大國。毋容置疑，農(nóng)藥、化肥對于從根本上解決我國人口溫飽問題和促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的騰飛功不可沒?？梢詳嘌?，在未來一段時期內(nèi)，農(nóng)藥、化肥在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上依舊會扮演重要的角色。但是，隨著化學(xué)農(nóng)藥和化肥的大量不科學(xué)使用．很多弊端Et益突出，如有害生物的抗藥性、對環(huán)境的污染和生態(tài)系統(tǒng)的破壞等已成為當(dāng)前應(yīng)用農(nóng)藥的主要問題。在這種情況下，植物源農(nóng)藥悄然興起，因其與環(huán)境兼容性好、高效、低毒、低殘留，并且對有害生物的選擇壓力?。壳耙殉蔀檗r(nóng)藥研究開發(fā)領(lǐng)域的熱門之一．并已取得了可喜的研究成果。植物源殺菌劑作為生物合理性農(nóng)藥的一個重要組成部分，符合人們對現(xiàn) 代農(nóng)藥的要求，必將成為21世紀(jì)農(nóng)藥的生力軍。我國有著豐富的植物資源．在開發(fā)植物源殺菌劑上具有得天獨厚的優(yōu)勢和更為廣闊的前景。 本文從植物選材、供試菌種、試驗方法、抗菌效果的生物檢測等方面．對近年來我國植物源殺菌劑的研究進展進行綜述，同時對發(fā)展過程中存在的問題和解決問題的對策進行探討，并對我國植物源殺菌劑未來的發(fā)展趨勢做了展望 1 試驗材料 1．1 供試植物的選擇 世界上已知植物25萬余種，人類已對其中10％的種類進行了化學(xué)成分研究llOl。據(jù)Grange等_l1報道約2400種植物具有控制有害生物的活性成分。我國對具農(nóng)藥活性植物的調(diào)查和篩選，一般是參考《神農(nóng)本草經(jīng)》、《本草綱目》、《天工開物》等古籍和《中國土農(nóng)藥志》、《中國有毒植物》等專著，以及人們在生產(chǎn)中使用的土農(nóng)藥。通過查閱大量相關(guān)文獻，我們認為以下幾個類群植物在植物源殺菌劑篩選和研究過程中應(yīng)引起足夠的重視。 1．1．1 百合科植物 1．1．2 菊科和豆科植物 1．1．3 傘形花科中藥植物 1．2 供試菌種的選擇 對多種植物材料進行篩選測定抗菌力時，選擇適當(dāng)?shù)墓┰嚲敲總€研究人員應(yīng)首先考慮的問題。對供試菌的選擇一般應(yīng)考慮以下3個原則：(1)應(yīng)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上廣泛發(fā)生的．危害較重的主要病原生物，具有重要的經(jīng)濟意義，而且在分類地位上具有一定代表性。(2)在室內(nèi)人為控制的環(huán)境條件下．應(yīng)用較簡便快速的繁殖技術(shù)即可保證全年定時大量供應(yīng)，不受季節(jié)限制。(3)對藥劑的敏感性符合要求，試驗時易操作。 2 試驗方法 2．1 植物活性成分的提取方法 植物活性成分的提取方法有多種，其中最為常用的有索氏提取法、回流提取法、連續(xù)回流提取法、滲濾法、浸漬提取法和超臨界流體萃取法等。索氏提取法提取率高，但操作繁瑣，不適于對多種植物樣品的提取，而且在提取過程中會造成有效成分因長時間受熱而分解?；亓魈崛『瓦B續(xù)回流提取法也存在類似的問題：滲濾法雖然不需要加熱，且操作簡單，但該方法需要大量的滲劑，造成試驗成本上升。超臨界流體萃取是目前比較先進的一種萃取方法，但在實際操作中也存在諸多局限，如對于極性大、分子量太大的物質(zhì)的提取。需要升高系統(tǒng)壓力或加人適宜的夾帶劑，對設(shè)備要求高，而且增加了使用成本；此外，一個植物樣品的萃取時間一般需要40～50mint30]．因此該方法用于對某一特定植物活性成分的提取、分離較為合適。與以上方法相比，浸漬提取法雖然提取率較低，但提取過程中不需要加熱，且省時、省力、操作簡便，能夠同時對多種植物樣品進行提取，可以通過延長浸泡時間、增加浸泡次數(shù)和提取過程中進行間歇振蕩等方法來克服提取率低的缺點，該方法比較適合于對大量植物樣品進行活性篩選。近l0年來，隨著科技的迅速發(fā)展，我國在中草藥提取方面出現(xiàn)了很多新技術(shù)，如微波輔助萃取技術(shù)、超聲波提取技術(shù)、半仿生提取技術(shù)和酶工程技術(shù)等，也值得借鑒并加以完善和推廣。 2．2 提取溶劑的選擇 選擇不同提取溶劑，對同一種植物材料提取得到的有效成分不同，抑菌效果會有明顯差異。例如，曹松年等報道了黃連水煎劑對白色念珠菌無作用，血竭的水煎劑對其有一定的抑制作用：而宮毓靜等的試驗結(jié)果顯示，黃連乙醇提取物對白色念珠菌有抑制作用，而血竭的醇提物作用不明顯。曹仁烈等報道，土皮水提液無抑菌作用；而宮毓靜等則報道土皮乙醇提取物有較強的抗真菌作用。因此，在研究中要針對具體試驗材料選擇適當(dāng)?shù)奶崛∪軇?，而且除了要考慮其提取率外．還要考慮其本身對供試菌的抑制作用常用的提取溶劑有水、乙醇、甲醇、苯、石油醚、丙酮等。水作為提取溶劑，既可以把植物樣品中的化學(xué)物質(zhì)盡量提取出來，又對供試菌沒有抑制作用。但由于水沸點高、表面張力強，其提取物在抽濾和濃縮時很困難，而且對水提物進行活性測定時，培養(yǎng)基很容易被污染。乙醇有利于生物堿、酚類等生物活性物質(zhì)的提取，同時熱乙醇滲透性強、溶解性好、提取效果好。高質(zhì)量分數(shù)的乙醇不易使蛋白質(zhì)、多糖等大分子進入提取液，減少了提取液中的雜質(zhì)。甲醇極性較強，能夠提取出植物樣品中的大部分物質(zhì)，是較常用的提取溶劑，相反，苯和石油醚的極性太弱。丙酮極性適中，對極性和非極性成分均能較完全地提取出來，而且丙酮對真菌的抑制作用很弱，還具有揮發(fā)性強、沸點低的特點，使得操作上非常簡便，適合作為提取多種植物樣品的統(tǒng)一溶劑。 3抗菌效果的生物檢測 3．1 離體測試 目前常用的殺菌劑毒力測定多數(shù)為離體測試。離體測試無需寄主植物．藥劑與病原菌直接接觸，通過孢子萌發(fā)率或菌絲生長量測定殺菌劑毒力。常用的方法有： 3．1．1 孢子萌發(fā)法 3．1．2 含毒介質(zhì)培養(yǎng)法 3．1 ．3 其他方法 3．2 活體測試 活體測試能夠避免漏選離體條件下對病菌無效而在活體條件下有效的殺菌劑，盆栽試驗是有效活體測試方法之一。盆栽試驗的種類很多，常用的有土培法、砂培法、滅菌培養(yǎng)法和營養(yǎng)液培養(yǎng)法等[271。應(yīng)該注意的是．盆栽試驗是在特定條件下進行的，因而其結(jié)果多用于闡明理論性的問題，只有通過田間試驗的進一步驗證才能應(yīng)用于生產(chǎn)。 3．3 植物組織篩選法 植物組織篩選法利用植物組織或器官作為抑菌試驗材料來評價殺菌劑活性的高低，是介于活體與離體之間的篩選方法，既能測定殺菌劑的預(yù)防性效果，又能測定其防治效果。目前我國已經(jīng)建立了許多針對不同病原菌的組織篩選法，如適用于病毒病害的葉片漂浮法、適用于細菌病害的塊根法、適用于空氣傳播病害的玉蔥鱗片法I47]、適用于水稻紋枯病的蠶豆葉片法刪等。 綜上所述，植物抗菌活性的檢測方法有很多，每種方法各有優(yōu)缺點。離體毒力測定脫離了植物體本身，無法檢測出藥劑是否具有化學(xué)保護或化學(xué)免疫等活性。盆栽試驗雖然克服了上述缺點，但其在生物檢測時需要的時間較長，試驗時應(yīng)充分考慮到這一點植物組織篩選法是離體測試和盆栽試驗之間的過渡，方法簡便易行、適于室內(nèi)操作、條件易于控制，而且試驗結(jié)果比離體測試的更為準(zhǔn)確可靠、更接近實際生產(chǎn)，試驗周期又比盆栽試驗短。因此，在進行植物源殺菌劑篩選時，植物組織篩選法應(yīng)引起足夠的重視。 4 存在問題及展望 4．1 植物資源有待進一步充分利用 我國植物資源豐富，目前的研究僅覆蓋十分有限的種類。應(yīng)繼續(xù)擴大殺菌劑活性資源植物的篩選范圍，進行全面、系統(tǒng)、深入的調(diào)查研究，以發(fā)現(xiàn)新的高活性植物，并弄清我國抑菌活性植物源的產(chǎn)地、分布、主要作用對象和范圍，組建供咨詢的數(shù)據(jù)庫。同時，還應(yīng)充分利用那些已經(jīng)證實具有抑菌活性的植物資源，擴大其藥源部位和應(yīng)用范圍。 4．2 活性成分及其構(gòu)效關(guān)系有待深入研究 我國目前對植物源殺菌劑研究的深度不夠，對活性成分及其構(gòu)效關(guān)系研究較薄弱，作用機制及分子毒理學(xué)研究尚未取得突破性進展，制劑加工水平也還比較落后。這些方面的研究都亟待加強，同時為有效成分的人工合成、開發(fā)新型殺菌劑奠定理論基礎(chǔ)。此外，應(yīng)加強用生物技術(shù)對藥用植物進行改造．提高其藥效，增強植物提取液的穩(wěn)定性及作用于寄主時的滲透能力和延展能力．使其充分發(fā)揮效能4．3行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有待加強制訂目前我國絕大多數(shù)植物源殺菌劑沒有國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．且植物源殺菌劑產(chǎn)品質(zhì)量的檢測方法較為混亂，給生產(chǎn)經(jīng)營帶來了障礙。殺菌劑的產(chǎn)業(yè)化需要標(biāo)準(zhǔn)做基礎(chǔ)，針對我國農(nóng)藥市場較混雜的局面，我們應(yīng)依靠質(zhì)量求生存，提高產(chǎn)品技術(shù)含量，打造屬于我們自己的品牌，增強國際競爭力在大力倡導(dǎo)“綠色農(nóng)業(yè)”、“環(huán)保農(nóng)業(yè)”的今天，隨著人們環(huán)保意識的逐漸增強以及對生活質(zhì)量的要求愈來愈高．特別是我國加入WTO后，農(nóng)產(chǎn)品在出口創(chuàng)匯中面臨的綠色壁壘問題，使新型的、無污染的、低殘留的植物源農(nóng)藥越來越受到廣大科技工作者的重視．可以預(yù)見，隨著對生物資源研究的深入及進一步開發(fā)利用．在不遠的將來，我國植物源殺菌劑的綜合開發(fā)利用將取得更大的成果。 參考文獻略 基金項目：河南科技學(xué)院自然科學(xué)基礎(chǔ)研究啟動項目(20070020 |
