農(nóng)林廢棄物木醋液抑菌機(jī)理進(jìn)展

王海英 曹宏穎

摘要 從木醋液的抑菌菌種種類(lèi)、抑菌效果、抑菌活性成分、抑菌方法角度探討木醋液的抑菌機(jī)理研究。木醋液抑菌活性研究主要側(cè)重木醋液的抑菌效果和抑菌活性成分研究，木醋液抑菌機(jī)理研究?jī)H涉及木醋液對(duì)菌體孢子萌發(fā)、生物干重的抑制研究，今后應(yīng)加強(qiáng)木醋液對(duì)菌體膜機(jī)理、酸化機(jī)理等方面的木醋液抑菌機(jī)理研究。

關(guān)鍵詞 木醋液；抑菌活性；機(jī)理

中圖分類(lèi)號(hào) S482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）03-00741-02

Abstract Antimicrobial mechanism research of wood vinegar was discussed from antimicrobial species， antimicrobial effect， antimicrobial activity components， and antimicrobial methods angle. Antimicrobial activity research of wood vinegar mainly focused on antimicrobial effect and antimicrobial activity components of wood vinegar. Antimicrobial mechanism research of wood vinegar only related to inhibition research of wood vinegar on microbial spore germination and dry weight. Antimicrobial mechanism research of wood vinegar should strengthen on microbial mechanism of cell membrane， acidification， and so on.

Key words Wood vinegar； Antimicrobial activity； Mechanism

木醋液的收集利用起源于17世紀(jì)中葉的木材干餾。20世紀(jì)60年代中葉，日本開(kāi)始木醋液的開(kāi)發(fā)利用研究，20世紀(jì)90年代我國(guó)開(kāi)始木醋液在農(nóng)業(yè)上的開(kāi)發(fā)利用研究。精制木醋液可以作為抑菌劑、抗氧化劑、殺蟲(chóng)劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品、農(nóng)藥等領(lǐng)域[1-2]。近年來(lái)，木醋液的抑菌活性研究成為木醋液利用研究熱點(diǎn)，木醋液抑菌機(jī)理研究將為高附加值木醋液產(chǎn)品的研發(fā)提供理論依據(jù)。

1 木醋液的抑菌菌種種類(lèi)

根據(jù)參考文獻(xiàn)[3-12]統(tǒng)計(jì)，木醋液抑菌活性實(shí)驗(yàn)供試菌種有細(xì)菌、真菌兩大類(lèi)，其中細(xì)菌12種，真菌23種。木醋液主要抑菌菌種如表1所示。

2 木醋液的抑菌效果

毛巧芝等[3]采用干餾釜分別收集90～170、170～370、370～500 ℃ 3個(gè)溫度段的苦杏殼木醋液，其中170～370 ℃段苦杏殼木醋液的產(chǎn)量約占收集總量的88.1%，170～370 ℃段苦杏殼木醋液的產(chǎn)量較高?？嘈託つ敬滓簩?duì)供試細(xì)菌、真菌（霉菌、植物病原真菌）均有抑制作用，其中170～370 ℃段苦杏殼木醋液抑菌效果較好，抑制細(xì)菌作用較強(qiáng)，其次為真菌（植物病原真菌和霉菌）。毛巧芝等[4]采用干餾釜分別收集90～170、170～370、370～450 ℃ 3個(gè)溫度段的杏樹(shù)枝木醋液，杏樹(shù)枝粗木醋液的得率約為55.39%，其中170～370 ℃段杏樹(shù)枝木醋液的產(chǎn)量約占收集總量的61.46%，170～370 ℃段杏樹(shù)枝木醋液的產(chǎn)量較高。杏樹(shù)枝木醋液對(duì)供試真菌（植物病原真菌）均有抑制作用，其中170～370 ℃段杏樹(shù)枝木醋液抑制供試真菌（植物病原真菌）效果較好。尉芹等[5]采用干餾釜分別收集90～150、150～300、300～510 ℃ 3個(gè)溫度段的楊樹(shù)木醋液，150～300、300～510 ℃溫度段的楊樹(shù)木醋液對(duì)供試細(xì)菌和真菌（霉菌）均有抑制作用，尤其對(duì)供試細(xì)菌的抑制作用較好，300～510 ℃溫度段的楊樹(shù)木醋液對(duì)供試細(xì)菌的半抑菌濃度（EC50）為92.59～270.27 μg/ml；300～510 ℃溫度段的楊樹(shù)木醋液對(duì)供試真菌（霉菌）的抑制作用較好。尉芹等[6]采用干餾釜分別收集100～200、200～310、310～500 ℃ 3個(gè)溫度段的蘋(píng)果枝木醋液，蘋(píng)果枝木醋液對(duì)供試細(xì)菌、真菌（霉菌、植物病原真菌）均有抑制作用，其中200～310 ℃段蘋(píng)果枝木醋液抑制效果較好，200～310 ℃溫度段的蘋(píng)果枝木醋液對(duì)供試植物病原菌的半抑菌濃度（EC50）為2.43～5.27 mg/ml。試驗(yàn)結(jié)果表明，木醋液對(duì)供試細(xì)菌和真菌（霉菌、酵母菌和植物病原真菌）均具有抑制作用，具有廣譜的抑菌效果[7-12]。

3 木醋液的抑菌活性成分

毛巧芝等[3]研究結(jié)果初步分析確定170～370 ℃段苦杏殼木醋液抑菌活性成分組成為酚類(lèi)、乙酸和糠醛。毛巧芝等[4]研究結(jié)果初步分析確定170～370 ℃段杏樹(shù)枝木醋液抑菌活性成分主要為酚類(lèi)。尉芹等[5]研究結(jié)果初步分析確定300～510 ℃段楊樹(shù)木醋液抑菌活性成分主要為酚類(lèi)。尉芹等[6]研究結(jié)果初步分析確定200～310 ℃段蘋(píng)果枝木醋液抑菌活性成分主要為酸類(lèi)。李太元等[7]試驗(yàn)結(jié)果表明木醋液對(duì)細(xì)菌和真菌的抑菌作用，是多種成分共同作用的結(jié)果。

4 木醋液的抑菌方法

毛巧芝等[3-4]采用抑菌圈測(cè)定方法，菌絲生長(zhǎng)速率抑制法測(cè)定植物病原真菌的菌落直徑。瓊脂平板擴(kuò)散法（貼片培養(yǎng)法）測(cè)定細(xì)菌和真菌（霉菌）的抑菌圈直徑。尉芹等[5]采用抑菌圈測(cè)定方法，抑制細(xì)菌活性試驗(yàn)以慶大霉素為對(duì)照，抑制真菌（霉菌）活性試驗(yàn)以苯唑青霉為對(duì)照。李太元等[7]實(shí)驗(yàn)采用抑菌圈測(cè)定方法，藥敏試紙氨卞青霉素（AMP）、卡那霉素（KAV）、青霉素（P-G）為對(duì)照（表1）。

5 木醋液的抑菌機(jī)理研究展望

木醋液含有多種活性成分，木醋液具有抑菌作用是多種成分共同作用的結(jié)果，其中以酸類(lèi)化合物和酚類(lèi)化合物為代表[13-14]。近年來(lái)，木醋液作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、抑菌劑的研究成為木醋液的研究熱點(diǎn)[15-23]。木醋液抑菌活性實(shí)驗(yàn)表明，木醋液具有廣譜的抑菌作用，尤其對(duì)細(xì)菌的抑制效果較好。有關(guān)木醋液抑菌機(jī)理研究很少，主要涉及木醋液對(duì)桃黑根霉孢子萌發(fā)、生物干重的抑制研究[9]。細(xì)菌懸液電導(dǎo)率的增加表明菌體內(nèi)有電解質(zhì)滲漏，菌體內(nèi)含物的滲漏，引起菌體細(xì)胞膜透性的變化；還原糖含量的增加表明菌體細(xì)胞膜受到破壞，足以讓分子體積較大的還原糖類(lèi)物質(zhì)滲出；可溶性蛋白質(zhì)含量的降低可抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成速率[24]。木醋液的抑菌機(jī)理研究，應(yīng)加強(qiáng)以下方面的研究：①木醋液對(duì)菌體如細(xì)菌懸液電導(dǎo)率、還原糖含量、蛋白質(zhì)含量的影響；②掃描電子顯微鏡觀察木醋液對(duì)菌體超微結(jié)構(gòu)的影響；③木醋液對(duì)菌體如細(xì)菌胞內(nèi)外pH值梯度的影響；④木醋液對(duì)菌體如植物病原菌保護(hù)酶（超氧化物歧化酶SOD、過(guò)氧化氫酶CAT、過(guò)氧化物酶POD、多酚氧化酶PPO等）活性的影響；⑤木醋液對(duì)菌體如霉菌糖代謝酶（己糖激酶HK、丙酮酸激酶PK、乳酸脫氫酶LDH）、三羧酸循環(huán)（TCA）有氧分解代謝酶（琥珀酸脫氫酶SDH、蘋(píng)果酸脫氫酶MDH）、能量代謝酶（三磷酸腺苷酶ATP）等活性的影響；⑥通過(guò)電泳法試驗(yàn)測(cè)定木醋液對(duì)指示菌胞內(nèi)外泄蛋白、核酸（DNA）的種類(lèi)及其相對(duì)分子量的影響等。

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