开口箭抑制真菌成分分离、结构鉴定、活性及应用研究

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heshang9994
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采后水果在储藏和运输过程中由于受到机械损伤或后熟过程中自身抗性降低,极易受到真菌侵染,发生腐烂、变质,从而失去食用价值,也造成巨大的资源浪费和经济损失。加强水果保鲜,减少水果腐烂,对我国农业经济的发展具有重要意义。天然资源防腐剂具有毒性小、环境污染小等优点,近年来引起了水果贮藏领域的广泛关注。我国植物资源丰富,又是可再生资源,植物提取物在防腐保鲜的应用研究符合国家绿色发展的理念,具有重要的经济价值和现实意义。本文以我国民间中药材开口箭根状茎为原料,对其成分进行了分离、结构鉴定、抑制真菌活性及机理研究,并以开口箭提取物为抑菌剂,研究其对椪柑采后贮藏品质的影响。主要研究内容和结果如下:(1)以五种植物:开口箭根状茎、艾叶、苍耳叶、桉叶、鹿蹄草为原料,采用菌丝生长速率法,测定了95%乙醇粗提物对指状青霉、匍枝根霉、灰葡萄孢等六种水果致腐真菌的抑制作用。经综合比较,发现开口箭95%乙醇粗提物具有良好的抑制真菌作用。并将开口箭95%乙醇粗提物用水分散后,采用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取、浓缩、干燥,得到石油醚提取物、乙酸乙酯提取物、正丁醇提取物,并测定其抑制真菌活性,结果表明:乙酸乙酯提取物具有良好的抑制真菌活性。(2)结合多种色谱分离方法(硅胶柱色谱、快速制备色谱、PTLC及PHPLC等)对开口箭乙酸乙酯提取物进行化合物分离,并通过MS、IR、1D-NMR(~1H NMR、13C NMR)、2D-NMR(HSQC、~1H-~1H COSY、HMBC、NOESY)等波谱技术鉴定了27个化合物,其中:甾体皂苷类(且均为螺甾烷醇类)共20个,新化合物13个,分别为:2β-乙酰氧基-1α,3α,4α,5α,7α-五羟基螺甾-25(27)-烯-6-酮(1),(25S)-2β-乙酰氧基-1α,3α,4α,5α,7α-五羟基螺甾-6-酮(2),3β-乙酰氧基-1β,2β,4β,5β,7β-五羟基螺甾-25(27)-烯-6-酮(3),(25S)-2α-乙酰氧基-1β,3β,4β,5β,7β-五羟基螺甾-6-酮(4),(25S)-4β-乙酰氧基-1β,2β,4β,5β,7β-五羟基螺甾-6-酮(5),(25S)-1α-乙酰氧基-螺甾-2β,3β,4β,5α,6α,7β-六羟基醇(6),(25S)-1β-乙酰氧基-2β-羟基-螺甾-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(7),1β,5β-二羟基螺甾-25(27)-烯-3-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷(8),(25R)-1β-羟基螺甾-5(6)-烯-3-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷/(9)/(25S)-1β-羟基螺甾-5(6)-烯-3-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷(10),(25R)-1α-乙酰氧基-5(6)-烯-螺甾-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(11)/(25S)-1α-乙酰氧基-5(6)-烯-螺甾-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(12),(25R)-1β,17α-二羟基-5β-螺甾-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(13),已知化合物7个,分别为:1β,2β,3β,4β,5β,7α-六羟基螺甾-25(27)-烯-6-酮(16),(25S)-1β,2β,3β,4β,5β,7α-六羟基螺甾-6-酮(17),新罗斯考皂苷元-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(18),异罗斯考皂苷元-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(19)/罗斯考皂苷元-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(20),5β-25(27)-烯-1β-羟基螺甾-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(21),托可皂甙元-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(22);强心甾类5个,新化合物2个:14(15),20(22)-二烯-5β-强心甾-3-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基(1→4)-β-L-吡喃岩藻糖苷(14),5(6),20(22)-二烯-强心甾-3-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基(1→4)-β-L-吡喃岩藻糖苷(15),已知化合物3个:3α-乙酰氧基-5β-强心甾-14(15)-烯(23),3α-羟基-5β-强心甾-14(15),20(22)-二烯(24),3α-乙酰氧基-14β-羟基-5β-强心甾-20(22)-烯(25);黄烷醇类2个,分别为开口箭黄烷A(26),开口箭黄烷B(27)。(3)对开口箭分离得到的化合物抑制真菌活性进行研究。结果表明:甾体皂苷类(化合物7,8,9/10,11/12,18,19/20,21)对指状青霉有很强的抑制活性,其IC50值(摩尔浓度)均低于两种阳性对照(苯甲酸钠和山梨酸钾),而甾体皂苷元(化合物1,2,16,17)和强心甾类(化合物14,23,24,25)的抑制活性较低。化合物7,9/10,11/12,18,19/20对匍枝根霉的抑制活性也强于两个阳性对照。从结构与活性关系初步分析可知,螺甾皂苷苷元25位取代基为甲基(R或S)的螺甾皂苷类抑制两种真菌的活性高于乙烯基类(Δ25(27))。(4)以甾体皂苷化合物(19/20)为抑菌剂,通过测定其对指状青霉和匍枝根霉的菌丝形态、细胞膜通透性和麦角甾醇含量,初步研究其抑制真菌机理。结果表明,经甾体皂苷化合物处理后的菌丝体,外壁粗糙、变细、皱缩、弯曲,细胞膜通透性升高,麦角甾醇的含量降低,说明开口箭抑制真菌的机理可能为对真菌的细胞膜产生破坏作用。(5)以开口箭95%乙醇粗提物和乙酸乙酯提取物为抑菌剂,松香树脂为被膜剂,研究复合保鲜剂其对椪柑采后贮藏品质的影响。研究表明,添加开口箭95%乙醇粗提物和乙酸乙酯提取物的保鲜剂,可有效降低椪柑的腐烂率,同时,延缓丙二醛含量的升高、VC含量的下降,保持水果新鲜度,可见,开口箭提取物对椪柑具有良好的防腐保鲜作用,有望在柑橘涂膜保鲜剂中加以应用。
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