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摘要：以天然辣椒素为原料，采用含毒介质法研究了不同含量的辣椒素对芒果炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）、三七根腐菌（Cylindrocarpon destructans）、番茄早疫菌（Alternaria solani）、番茄灰霉菌（Botrytis cinerea）、白菜黑斑菌（Alternaria brassicae）、玉米赤霉菌（Fusarium graminearum）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）等7种植物病原菌的抑制作用。结果表明，天然辣椒素对供试菌均有一定的抑制作用，在同等条件下天然辣椒素对几种植物病原菌的抑制效果大小表现为番茄灰霉菌>白菜黑斑菌>芒果炭疽菌>番茄早疫菌>尖孢镰刀菌>玉米赤霉菌>三七根腐菌。在一定的试验范围内，天然辣椒素对供试菌的抑制作用與辣椒素浓度和处理时间呈正相关，但达到一定浓度与处理时间后抑菌效果呈下降趋势。当天然辣椒素含量为0.11%，处理72 h左右时，对这7种植物病原菌的抑制效果达到最高，其中对番茄灰霉菌的抑制率为71.20%。
关键词：天然辣椒素；植物病原菌；抑菌作用
中图分类号：S482.2+92 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）08-0066-03
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.08.017
Study on the Antimicrobial Activity of Natural Capsaicin on Some Phytopathogen
ZHANG Ran，LI Biao，WEI Yong，YANG Jin-ru，SHA Hui-ying，SU Xian-hui，XIAO Feng-kun
（Yunnan Hong Lv Capsaicin Co.，Ltd.，Kunming 650503，China）
Abstract： Taking natural capsaicin as raw material，the antimicrobial activity of natural capsaicin on seven kinds of phytopathogen （including Colletotrichum gloeosporioides，Cylindrocarpon destructans，Alternaria solani，Botrytis cinerea，Alternaria brassicae，Fusarium graminearum，Fusarium oxysporum） were tested through toxic medium method. The results showed that above-mentioned even kinds of phytopathogen were inhibited growth by natural capsaicin，the order of antimicrobial activity on above-mentioned seven kinds of phytopathogen were Botrytis cinerea>Alternaria brassicae>Colletotrichum gloeosporioides>Alternaria solani>Fusarium oxysporum>Fusarium graminearum>Cylindrocarpon destructan. In certain range，antimicrobial activity of natural capsaicin were positively correlated with concentrations and time，respectively. However，weakening trend of antimicrobial activity appeared when some high concentrations of natural capsaicin and a certain time scale. The natural capsaicin showed up most strongly antimicrobial activity on above-mentioned seven kinds of phytopathogen when phytopathogen were trained for 72 hours on medium with 0.11% natural capsaicin，specially，the antimicrobial activity on B. cinerea was 71.20%.
Key words： natural capsaicin； phytopathogen； antimicrobial activity
天然辣椒素（Natural capsaicin）是一种酰胺类化合物，其结构式C18H27NO3，相对分子质量305.41，化学名[（4-羟基-3-甲氧基苯基）-甲基]-8-甲基-9（反）-6-壬烯基酰胺[1]，主要存在于辣椒中。天然辣椒素由一系列同系物组成，主要含有辣椒素（Capsaicin）、二氢辣椒素（Dihy drocapsaicin）、高二氢辣椒素（Homodihy drocapsaicin）[2]等。其中辣椒素和二氢辣椒素在辣椒素类物质中含量超过90%[3]。
天然辣椒素因其具有很强的刺激性和生物活性，使其抑制的菌种种类和抑菌效果成为国内外重要的研究方向[4]。据国内外研究报道，辣椒素具有抗菌消炎等作用[5，6]。此外，由于辣椒素可作为抑制病原菌微生物的活性物质，可用于防治植物病害、充当防腐剂等。天然辣椒素在生物农药领域可作为新型绿色农药，具有良好的抑菌作用，对作物病害防治具有药效高、持效长和可降解的特点，是新型环保型植物源杀菌剂[7，8]。且天然辣椒素的价格较低，使以天然辣椒素为原料制备的植物源农药具有成本低、药效高、环保无毒、无污染等特点[9]。
以天然辣椒素为原料，以芒果炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）、番茄早疫菌（Alternaria solani）、番茄灰霉菌（Botrytis cinerea）、白菜黑斑菌（Alternaria brassicae）、三七根腐菌（Cylindrocarpon destructans）、玉米赤霉菌（Fusarium graminearum）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）为研究对象，采用含毒介质法[10，11]研究不同含量的辣椒素对几种植物病原菌的抑制作用，为天然辣椒素在生物农药领域的开发利用提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
天然辣椒素由云南宏绿辣素有限公司提供。
供试菌种：芒果炭疽菌、番茄早疫菌、番茄灰霉菌、白菜黑斑菌、三七根腐菌、玉米赤霉菌、尖孢镰刀菌，由云南农业大学提供。
试剂：乙醇（分析纯，天津市富宇精细化工有限公司）、马铃薯（马金铺农贸市场）、葡萄糖（天津市科密欧化學试剂有限公司）、琼脂（北京奥博星生物技术有限公司）。
仪器与设备：LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌器（上海医疗器械厂）、SW-CJ-2D型双人超净工作台（上海苏净实业有限公司）、DHP-360型恒温培养箱（北京市永光明医疗仪器有限公司）。
1.2 方法
1.2.1 不同浓度天然辣椒素培养基制备 称取辣椒素含量为10%的天然辣椒素1、3、5、7、9、11、15、20 g，分别加入到1 000 mL的PDA培养基中，制成天然辣椒素最终含量为0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%、0.11%、0.15%、0.20%的含毒培养基。
1.2.2 辣椒素抑菌作用测定方法 采用含毒介质法，即在PDA培养基中加入一定量的天然辣椒素制成含不同辣椒素含量的PDA培养基，用打孔器取直径为5 mm的菌丝块，移入平板中，28 ℃倒置培养，分别培养48、72、96 h，采用十字交叉法用直尺测量菌落生长直径，重复3次，并计算各处理浓度下的抑菌率。
抑菌率=[（对照菌落生长直径-处理菌落生长直径）/对照菌落生长直径]×100%[12]。
1.3 数据处理
试验所得数据采用SPSS17.0进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同浓度天然辣椒素的抑菌效果
将已接种植物病原菌的培养皿倒置于28 ℃的恒温培养箱中培养72 h，测量菌落直径，结果见表1。由表1可知，天然辣椒素含量为0.01%～0.20%，培养72 h，对7种植物病原真菌的菌丝生长均具有抑制作用，且随着天然辣椒素含量的增加其抑制作用明显增加，当天然辣椒素含量达到0.11%时，其抑制率最高，随后出现下降趋势。其中，天然辣椒素对番茄灰霉菌的抑制率最高可达71.20%±0.30%，对尖孢镰刀菌、白菜黑斑菌、番茄早疫菌、芒果炭疽菌的最大抑制率达到50%以上，而对三七根腐菌和玉米赤霉菌的抑制效果较弱。
2.2 含量为0.11%的天然辣椒素在不同时间下对7种植物病原真菌的抑制效果
由表2可知，含量为0.11%的天然辣椒素对7种植物病原真菌的菌丝生长随时间的推移其抑制效果逐渐增加，在72 h左右，其抑制作用均达到最强，而后抑制作用逐渐减弱（图1）。造成此现象的原因可能是由于随着培养时间的延长，培养基中天然辣椒素的含量有所降低或者植物病原菌逐渐适应了含有天然辣椒素的培养基，具体原因有待进一步的研究。
2.3 不同含量的天然辣椒素在不同时间处理下对番茄灰霉菌的抑制作用
由表3可知，在处理时间相同的条件下，在天然辣椒素含量为0.01%～0.20%时，对番茄灰霉菌的抑制作用随天然辣椒素含量的增加其抑制效果增加，当天然辣椒素含量为0.11%时对番茄灰霉菌的抑制作用最强，而后随着天然辣椒素含量的增加其抑制作用降低。当天然辣椒素含量相同时，天然辣椒素对番茄灰霉菌的抑制作用随时间的增加其抑制作用相对增强，当到72 h时，其抑制作用最强，随后抑制作用减弱。可见当天然辣椒素含量为0.11%、72 h时对番茄灰霉菌的抑制作用最强，达71.20%±0.30%。
3 小结与讨论
天然辣椒素对多种植物病原真菌有明显的抑制作用。结果表明，天然辣椒素含量为0.01%～0.20%时对芒果炭疽菌、番茄早疫菌、番茄灰霉菌、白菜黑斑菌、三七根腐菌、玉米赤霉菌、尖孢镰刀菌等7种植物病原菌均有明显抑制作用。除玉米赤霉菌、三七根腐菌外，对番茄灰霉菌、白菜黑斑菌、芒果炭疽菌、番茄早疫菌、尖孢镰刀菌的最高抑制率均达到50%以上。当天然辣椒素含量为0.11%时，对番茄灰霉菌的抑制率最高，达到71.20%±0.30%。在一定天然辣椒素含量范围内，对7种植物病原菌的抑制率随着天然辣椒素含量的升高而升高。在相同天然辣椒素含量下，在一定的时间内，天然辣椒素对植物病原菌的抑制率随着时间的延长而增加。
近年来由于化学农药大量不合理施用，环境污染日益严重，农药残留对人身体健康造成巨大危害。天然辣椒素作为新型绿色农药，具有良好的抑菌作用，对作物病害防治可达到药效高、持效长和可降解的特点。美国环保局早在1991年就将辣椒素及其制品确定为生物农药，并免除其在水果、蔬菜和谷物等上残留量的限制。
本试验结果表明，天然辣椒素对植物病原真菌菌丝生长具有明显的抑制效果。可为其在杀菌及植物保护剂领域的研究提供理论依据和基础材料，以期研发出新型杀菌剂并进行推广，解决当前生物农药缺乏、果蔬运输成本高、效果不佳等问题。因此以天然辣椒素为基础原料的新型杀菌剂具有十分广泛的应用前景。
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