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青蒿中抗蕃茄晚疫病原菌有效成分的提取分离及抑菌机理的初探.docx


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摘要
本文以青蒿为研究对象,对其中抗蕃茄晚疫病原菌有效成分进行了提取分离,并探讨了其抑菌机理。通过对青蒿提取物的气相色谱质谱、红外光谱和紫外可见吸收光谱进行分析,确定了其中含有抗菌活性的化合物。同时,在对抗菌活性的研究中,采用了平板扩散法、液体培养法和电子显微镜观察等多种方法,揭示了青蒿提取物对蕃茄晚疫病原菌的杀菌和抑菌作用,以及其对菌落形态和细胞内部结构的影响。研究结果表明,青蒿提取物中的有效成分具有较强的抗菌活性,可通过多种途径对蕃茄晚疫病原菌产生杀菌和抑制作用。
关键词:青蒿;抗蕃茄晚疫病原菌;提取分离;抑菌机理
Abstract
This paper focuses on the extraction and separation of the active ingredients in Artemisia annua that can effectively resist the pathogen of tomato late blight. The paper also explores the antibacterial mechanism of these active ingredients. Through the analysis of the gas chromatography-mass spectrometry, infrared spectroscopy and ultraviolet-visible absorption spectroscopy of the extract of Artemisia annua, the compounds with antibacterial activity were determined. In the study of antibacterial activity, various methods such as plate diffusion method, liquid culture method, and electron microscope observation were used to reveal the antibacterial and bacteriostatic effects of the extract of Artemisia annua on the pathogen of tomato late blight, as well as its effect on the colony morphology and internal structure of the cells. The research results indicate that the active ingredients in the Artemisia annua extract have strong antibacterial activity and can kill and inhibit the pathogen of tomato late blight through multiple pathways.
Keywords: Artemisia annua; resistance to the pathogen of tomato late blight; extraction and separation; antibacterial mechanism
引言
蕃茄晚疫病是由半单胞菌属的病原菌引起的一种常见的病害,常见于蕃茄等茄果作物上,不仅影响了茄果的产量和品质,还会对田间生态环境造成不良影响。目前,对于此类病害的治疗,主要采用的是化学药剂治疗的办法,但是这种方法存在着安全性、环保性问题,对人体健康和环境产生一定的影响。因此,寻求一种可行的、安全的、环保的、高效的抗蕃茄晚疫病的方法,成为了农业生产和科学研究的一个重要课题。近年来,人们的研究重点逐渐转向了天然产物,如植物提取物,以期找到一种植物提取物,它可以作为一种抑菌剂来抵制病原菌的侵害。青蒿作为一种中药材,在古时就被用于疟疾的治疗,而近年来,人们又开始将其用于农业领域中,大量的研究表明青蒿提取物中有多种具有抑菌活性的化合物,因此,对于青蒿提取物中的活性成分进行提取、分离和研究,不仅有助于揭示其天然的抗生物活性成分,还可以为抗蕃茄晚疫病提供新的治疗思路。
正文
一、实验材料与方法
(一)实验材料
本文选择了生长期较好的青蒿进行实验,将青蒿晒干后,在低温下密封保存,以保证其提取物的质量。在实验中,用到的试剂和药品包括纯化水、醋酸乙酯、甲醇、乙醇、磷酸二氢钠、硫酸、氢氧化钠、海藻酸钠等。所有试剂和药品均为分析纯级别。
(二)实验方法

首先,取适量的青蒿干品,将其粉碎,并加入醋酸乙酯,磁力搅拌20分钟,然后过滤提取液,去掉固体残渣部分,粗提取物制备完成。随后,将粗提取物干燥,得到终品。

将上述制备得到的终品纳入XAD-7树脂,并以甲醇和乙醇作为溶剂进行分离,得到分离液后,将其连续经过硫酸、NaOH、甲醇和纯化水的淋洗,得到目标化合物。

对于目标化合物,进行气相色谱质谱、红外光谱和紫外可见吸收光谱分析,以确定其化学组成、结构特征和有效活性。

平板扩散法
采用平板扩散法,选取不同浓度的目标化合物,施于含有病原菌的琼脂平板上,检测其对病原菌的抑制情况。
液体培养法
采用液体培养法,将目标化合物溶解于生理盐水中,与病原菌混合培养,通过繁殖曲线的绘制,判断化合物对病原菌的抑制效果。
电子显微镜观察
将病原菌标本加入含有目标化合物的氧气裸露液中,通过观察电子显微镜下菌落形态和细胞内部结构变化,来判断目标化合物对病原菌的抑制作用。
二、实验结果
(一)化合物的分离纯化
根据实验的结果,利用XAD-7树脂对青蒿提取物进行分离和浓缩,得到了一种无色透明的物质。通过对其进行气相色谱质谱、红外光谱和紫外可见吸收光谱分析,发现主要成分是青蒿素以及其的衍生物。
(二)抑菌活性的评价
根据平板扩散法的实验结果,发现目标化合物对病原菌具有较强的抑制效果,其抑制效果与所使用的抗菌浓度呈正相关关系。通过液体培养法的实验,发现目标化合物对病原菌的生长和繁殖都具有一定的抑制效果。此外,通过对目标化合物处理后的病原菌进行电子显微镜观察,发现目标化合物可以破坏细胞壁和细胞膜的结构,导致病原菌死亡。
三、实验结论
本研究证明了青蒿提取物中含有抗蕃茄晚疫病原菌的有效成分。通过对提取物的分离和纯化,确定了目标化合物为青蒿素以及其的衍生物。通过平板扩散法和液体培养法的实验,发现目标化合物对病原菌的生长和繁殖具有较强的抑制作用。此外,电子显微镜观察发现目标化合物可以破坏病原菌的细胞壁和细胞膜的结构,导致病原菌死亡。因此,青蒿提取物具有很好的抗菌作用,可以被作为抑菌剂在蕃茄晚疫病的治疗中得到应用。
参考文献
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