旋覆花精油CO2超临界萃取工艺及抑菌活性研究

论文摘要

欧亚旋覆花（Inula britannica L.）为菊科旋覆花属植物。前期研究表明其对多种植物病原真菌具有一定的抑菌活性。为探明旋覆花精油的抑菌活性,本研究采用CO2超临界萃取技术对旋覆花花序中精油的提取工艺进行了优化,为其综合开发应用奠定基础;通过生物活性测定试验,研究了旋覆花精油对几种重要植物病原真菌的抑菌活性,得出以下主要研究结论:采用CO2超临界流体萃取技术,以旋覆花花序为原料,分别对萃取时间、萃取温度、萃取压力、旋覆花花序粒径大小和CO2流速五个因素进行了研究。在单因素试验的基础上,采用正交试验设计进行优化,获得了旋覆花花序中精油的最佳萃取工艺为A2B3C3D2,即萃取压力30 MPa、萃取温度45℃、萃取时间90 min和花序粒径大小60目。旋覆花花序中精油的得率最高,达10.01 %。为明确旋覆花花序中精油的农用杀菌活性,采用菌丝生长速率法、孢子萌发法和盆栽幼苗法系统测试了其对26种供试病原真菌的抑制活性。离体活性测定结果表明,在4.0 mg/mL处理剂量下,旋覆花精油对供试病原菌菌丝生长和孢子萌发具有不同程度的抑制作用,对8种病原菌菌丝生长抑制率超过50%,其中对小麦全蚀病菌和辣椒疫霉病菌的抑制作用最强,抑制率分别达100.00 %和83.76 %,抑制中浓度（EC50）分别为311.06μg/mL和411.3 0μg/mL。对辣椒疫霉病菌和辣椒枯萎病菌孢子萌发抑制率也分别达98.26%和96.54%,对辣椒疫霉病菌孢子释放和孢子萌发抑制作用的EC50分别为422.12μg/mL和214.10μg/mL。盆栽试验中1.0 mg.mL?1旋覆花精油对辣椒疫霉病的保护效果和治疗效果分别为46.59%和26.93%,保护效果与对照药剂安博相当,治疗效果低于安博。采用中心组合响应面法建立了旋覆花精油杀菌活性物质超临界CO2萃取的回归模型,并对旋覆花精油中的抑菌活性成分进一步跟踪。结果表明,压力对旋覆花精油活性成分含量的影响最大。采用GC-MS对旋覆花花序中精油进行了化学结构分析,结果表明,其主要成分是酚类、甾醇类、烷烃类及其衍生物和一些杂原子化合物。活性跟踪试验表明,旋覆花精油中对小麦全蚀病菌和辣椒疫霉病菌的主要杀菌活性成分是甾醇类、烷烃类等低极性化合物。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• 1 文献综述
• 1.1 植物精油概述
• 1.1.1 植物精油的理化性质
• 1.1.2 植物精油在抗菌方面的应用
• 1.1.3 植物精油的抗菌机理研究
• 1.1.4 精油提取方法
• 1.1.4.1 蒸馏法
• 1.1.4.2 溶剂浸提法
• 1.1.4.3 压榨法
• 1.1.4.4 超声波提取法
• 1.1.4.5 二氧化碳超临界流体萃取法
• 1.1.5 植物精油的安全性
• 1.2 旋覆花研究进展
• 1.2.1 旋覆花生物学特性与资源分布
• 1.2.2 旋覆花主要化学成分及药理作用
• 1.2.2.1 水蒸气蒸馏法所得成分分析
• 1.2.2.3 溶剂萃取法所得成分分析
• 1.2.3 旋覆花的研究应用
• 1.2.3.1 抗菌消炎
• 1.2.3.2 杀虫活性
• 1.2.3.3 生长调节作用
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 供试材料
• 3.1.1 供试植物样品
• 3.1.2 供试菌种
• 3.1.3 培养基
• 3.1.4 对照药剂及寄主
• 3.1.5 主要仪器与试剂
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 植物材料的预处理
• 2超临界提取工艺中试试验'>3.2.2 旋覆花精油CO₂超临界提取工艺中试试验
• 3.2.3 生物活性测定方法
• 3.2.3.1 离体活性测定方法
• 3.2.3.2 盆栽试验方法
• 3.2.4 旋覆花精油中小麦全蚀病菌和辣椒疫霉病菌杀菌活性物质提取工艺优化
• 3.2.5 旋覆花精油成分分析与鉴定方法
• 3.2.6 数据处理
• 4 结果与分析
• 2超临界提取工艺优化'>4.1 旋覆花花序精油CO₂超临界提取工艺优化
• 4.1.1 单因素试验结果与分析
• 4.1.1.1 时间对旋覆花花序精油萃取率的影响
• 4.1.1.2 压力对旋覆花花序精油萃取率的影响
• 4.1.1.3 温度对对旋覆花花序精油萃取率的影响
• 2流速对旋覆花花序精油萃取率的影响'>4.1.1.4 CO₂流速对旋覆花花序精油萃取率的影响
• 4.1.1.5 旋覆花花序粒径大小对精油萃取率的影响
• 4.1.2 正交试验结果与分析
• 4.2 生物活性测定结果
• 4.2.1 旋覆花精油对26 种植物病原真菌抑菌活性筛选结果
• 4.2.2 旋覆花精油中小麦全蚀病菌和辣椒疫霉病菌杀菌活性物质的提取工艺优化
• 4.3 旋覆花精油杀菌活性成分的结构分析与鉴定结果
• 4.4 旋覆花精油对小麦全蚀病菌和辣椒疫霉病菌毒力测定结果
• 4.5 旋覆花精油对辣椒疫霉病的盆栽防效
• 5 结论与讨论
• 2超临界萃取技术和响应面分析法优化了旋覆花花序中精油的提取工艺'>5.1 采用CO₂超临界萃取技术和响应面分析法优化了旋覆花花序中精油的提取工艺
• 5.2 旋覆花花序中精油对小麦全蚀病菌和辣椒疫霉病菌具有较强的抑菌活性
• 5.3 旋覆花花序精油中主要杀菌活性物质为甾醇类和极性较低的烃类及烃类衍生物
• ABSTRACT
• 参考文献