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文档简介

摘要红树植物因其特殊的生长环境,能够合成许多不同于陆生生物的次生代谢产物,对其研究可能获得开发天然生物农药的新契机,同时对保护和开发红树林也具有更实际的意义。本研究采用菌丝生长速率法测定了海漆、海莲、木榄以及老鼠筋4 种红树植物乙醇提取物对香蕉炭疽病等9 种植物病原茵的抑制作用。发现4 种红树植物乙醇提取物对9 种供试菌种均有一定程度的抑制作用,其中海漆提取物的抑菌效果要比其他3 种红树植物提取物好。鉴于海漆较好的抑菌效果,选用海漆作下一步的研究。采用4 种不同提取方法提取海漆活性物质,对3 种病原菌进行抑菌活性比较,其中溶剂浸渍法效果最好,其次是超声波萃取法,而索氏提取法和超临界c 0 2 萃取法效果较差;在病菌之间,海漆提取物对香蕉炭疽病和香蕉枯萎病的抑制率均高于对芒果炭疽病的抑制作用,建议以后海漆抑菌活性物质的分离、纯化中采用溶剂浸渍法或超声波萃取法。在对海漆溶剂提取物进行活性物质的分离纯化过程中,测定了海漆乙醇提取物的石油醚、乙酸乙酯、以及正丁醇3 种溶剂萃取物对香蕉炭疽病等9 种植物病原菌的抑制作用。发现正丁醇萃取物的抑菌效果要比其他2 种溶剂萃取物抑菌效果好,对辣椒枯萎菌和香蕉炭疽病的抑制率都达到5 0 9 6 以上,而其他2 种溶剂的萃取物对病菌的抑制作用都小于4 0 9 6 ,所以海漆抑菌活性物质可能存于正丁醇萃取物部分。通过毒力测定,正丁醇萃取物对香蕉枯萎病的抑制作用稍强于香蕉炭疽病,但差异不大,对两种菌的e c 分别为1 7 3 7 2m g m l 、1 8 3 0 9 l g m l 。g c m s 分析正丁醇提取物、超临界c 0 2 萃取物以及由正丁醇萃取物柱层析获得的b组分,获得的化合物结构类型涉及有脂肪酸类、帖类、黄酮类、生物碱类、酯类、醇类等,对病菌的抑制作用可能为一种或几种化合物的活性基团。发现三种提取物都含有优势的组分1 3 一二十二烯酰胺、1 ,2 一苯二甲酸二异壬酯,这2 种化合物均为重要的化工原料,其中l ,2 一苯二甲酸二异壬酯在正丁醇提取物b 组分含量高达7 7 5 7 。关键词:海漆红树植物抑菌活性植物源农药a b s t r a c tb e c a u s ct h es p e c i a lh b i t 呜m 锄伊0 v ep l a n t s 锄p r o d u c cp l e n t yo fs e c o n d a 巧m e t a b o l i t e sw l l i c ha 北d i 彘r e n t 丘0 mt e 咖e o u sp l a n t s 卸d 、ec a np o s s i b l e l y 丘n dan e wb o t a i l i c a lp e s t i c i d e s 丘d mt h e m i t 札s 0 百v e sa np n c t i c a ls i 班f i c a t i o nt ot h ep 帕t e c t i o n 姐d他s e a r c ha b l o u tm a n g r 0 v e e t h 缸1 0 le x t r a c t so f 已取口e c 口,缸口g 口肠口曲口,6 ,“弘据r 口s e 搬删弘地6 形弘而已阳g ”研d 砌妇锄d 口甩坊凇啦c 和矗淞w e r ct e s t e da g a i n s t z 砌州西册删姻区ec t a 19p a 也o g e 璐n e 豫s u l t ss h o w e dt l l a t4c t h a n o l 懿t m c t sh a d 讪j b i t i o nt 0 龇p a t h o g e 璐柚de x 咖c t s 自o m 瓯c d p c 口,缸唧肋葫口k i dt h eb c s tb i o l o 百c a la c t i v i t i e s u s i 玎喀f o l l fm e t h o d st 0e x t 珀反t h ea c 晰i t i 髂s u b s 伽1 c e 丘_ 0 ma g 厂缸唧砌c 妇卸dt e s t e dt h e i rb i o l o 酉c a la c t i v i t i e s 衄t h r e es p c c i 锶o fp 池g e 璐s o l v e n t 强眦t sw e 聆m o 他e 丑 i c i e n tt h a nl l :l t n 峪0 n i ce x t r a c t sa n db o t ho ft h e mw e i eb e t t e rt h a ns o x l i l e tc x 臼a c t sa n ds c fe x 仃a c t s t l h ee f f c 斌o fg r o w t hi 1 1 h j b i t i o no f 娩幻护捌i 堋历淞钟缸d 丘锨砌用呸牌聊讼坍fs pw e 他b e n c rt h 舳c d 抛f d 州幽姗l 咖g d 印口砌矗蛔p e i l zw h c n 讹a t c dw i t h已双d e ,切口弘踟葫口c x 仃a c t s w ba d v i c c dt l l a tu s es o l v e n t 懿t r a c t s0 ru l t r 碣砌ce x 乜蛇t st 0s c p 删e 卸ds t i i d yt h e 觚t i f 眦g a l 枷v j t i e sf o r 黜,谊口g 口砌c 勉a 丑t i f u n g a l 枷v i t i e so fp e 的l e 眦e t h e re x 吼c t s ,e t h y l e t a t ee x 缸a c t sa n dn b u a n o lc x 仃a c t s 丘d ma :c d 口c 口r 缸q 弘砌曲口w e r et e s t e do nl l i n es p e d e o fp a t h o g e 璐t h e 托s u l t ss h o w e dt h ca n t i f i l n g a la c t i v i t i c s0 fn b u 柚o le x 仃a c t i o 璐w e 佗b e n c rt h 姐0 t h e 娼i th dm o r ct h 姐5 0 i n t i i b i t i o nr a t e sa g 她陷tt h ec d 朋嗷,臼f c 厅“历肌啪e 觚d ,跏,也册莎驴d 删柳fs p t h eo t h e r 细。甑仃a c t sh a dt h ei n l l i b 谪喀r a t e s 衄d e r4 0 n ea n t i f u n g a l 剃v i t i e s0 f以g c 口,i 谊明弘肋曲口m a yb ce x i s ti nt h en b u 卸o le x 咖c t s t h et o x i c i t yo fm en - b u 觚o i 坯仃a c t so n 卢船一姗瞰卿d ,- 姗lfs p w 嬲b c t t c rt h 趾抛r d 蝴“肌小凇4 e b u td i dn o td i s t i i l c t i v i l y d i 能r e n t n ee c 5 0o ft h e mw c 聆1 7 3 7 2m g n 1 l 姐d1 8 3 0 9m 咖lu s i l l gg 旧m s 柚a j y s i st h ee x t r a i c t sm a d e 【b yn - b u 柚o l ,s c f 姐db p o n i o ni s o l a t c d丘d mn - b u 柚0 le x 廿a c t so nc o l 咖d 啪a t o g 阳p h yh a df 0 衄dt h a tt h e s cc o m p o 岫d si n c l u d ec h e m i c a j l ys t m c t i l r ct y p e ss u c h 筋f 撕ya c i dp e i d s ,a u 【a :1 0 i d s ,丑a - v 锄o i d s ,e s t e 瑙,a l c o h o l se ta i t h ea n t i f h n g a la c t i v i t i e sm a yb em a d eb yn l o s ec o m p 0 岫d s ,卸d 枷0 ft h e mh a y i n ga s c e n d a n tp o r t i o n :1 3 - d o c o s e na m i d e ,1 ,2 - b e n z e n ed i c a r b o x y l i ca c i d 7 7 5 7 c o n d i n t i n gi nt h ebp o n i o nw 硒m o n o ( 2 - e t h y l h e x y l ) e s t e r t h et w om a t t e 墙a 聆t h ei m p o n a n tc h e m i c a lm a t e r i a l s k e yw o r d s :眈d e c 口砌口肛砌出m a 哼o v ep l 锄t sa t 衄n 鲥a c t i v i t ym缩略词a b b i 通v 【枷o nn m rn u c l e 缸m a 印e 6 c 佗s o n 觚c cs p e c t n核磁共振谱瓜i i l 丘a r c ds p e c 昀红外光谱m sm 蕊ss p e 舳质谱。1 l c1 1 1 i nl a y e rc h r o m a t 0 伊印h y薄层层析m i c sm “m u m 讪i b i t 0 巧c o n c c n t r :a t j o 璐最小抑制浓度s c fs u p e r a l i t i c a ln l l i de x 们砸超临界流体萃取法m b cm i n j m a lb a c t e r i o c i d a jc o n c c n 仃a t i o n最低杀菌浓度海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名:刎岍日期:乒卯易年占月侈日学位论文版权使用授权说明本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权海南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果,知识产权归属海南大学保密论文在解密后遵守此规定。导师躲刎万日期:一庐口钥衫日本人已经认真阅读“c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程”,同意将本人的学位论文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库”中全文发布,并可按“章程 中规定享受相关权益。同意论文提交后滞后:口半年;口一年;口二年发布。论文作者签名:剖姘日期:歹们易年6 月j 箩日7导师躲彩旷日期:掰棚名日1 前言1 1植物源生物农药研究概况1 1 1 发展植物源生物农药的意义农药不仅能防治病、虫、草、鼠等有害生物,提高作物产量,还能提高作物抗逆性,调节作物生长,改善作物品质,对控制痢疾等人类疾病等方面都发挥了重要的作用。1 9 3 8 年瑞士科学家p a u lm u n e r 首次发现d d t 的杀虫活性后,农药即进入新的历史时期。由于有机农药具有品种多、效果好、见效快和使用方便等突出优点,而忽视了使用农药可能带来的多方面不良影响( 韩喜莱,1 9 9 5 ) 。由于人们对化学农药的不合理使用及其药剂本身的固有缺点,农药在使用中产生了一系列公害问题,例如环境污染、人畜中毒、杀伤天敌、破坏生态平衡、“3 r ( r e s i d u c ,r e s i s t 觚c c ,r e s u 喀e n c e )等严重问题,这些不良影响已引起人们的普遍关注,因此,对农药进行重新评价,开发对人畜及环境安全的生物合理性农药是解决上述问题的重要途径之一( 吴新安,2 0 0 2 ) 。在当前对农药的属性要求愈加苛刻的状况下,通过传统的先导化合物的经验筛选、类推合成进行新农药的研究和开发显得越来越困难,而植物源农药对哺乳动物毒性较低,使用中对人畜比较安全,对环境压力较小,对非标靶生物比较安全等优点,以其作为生物合理性农药的研究,正越来越受到人们的重视( 何道航,1 9 9 9 ) 。植物是生物活性化合物的“天然化工厂? 之一,其产生的次生代谢产物超过4 0万种( s w 血,1 9 7 7 ) 。其中很多具有开发潜力的抗菌化学成分的结构类型涉及萜类、生物碱类、黄酮类、昔类、皂甙、醌类、香豆素、木脂素、芪类、酯类、酚类、醛类、醇类、甾类、有机酸及精油类等。许多植物具有的杀菌或抑菌生物活性不仅对人体和禽畜有效,而且对植物病害也有一定的防效,因此从植物中寻找新型的具有抑菌活性的天然化合物,并对其进行适当的结构修饰,筛选出活性更高的新化合物,是当前十分活跃的研究领域,现已成功开发出1 a l e n t1 m 、m i l s s 强1 m 、银泰等植物杀菌剂( 吴传万等,2 0 0 4 ) 。,植物源农药的开发利用可分为两方面:一是直接利用,即对植物中的活性物质进行粗提取后,直接加工成可利用的制剂。这种利用方式的主要优点是能够发挥粗提物中各种成分的协同作用,而且投资少,开发周期短。目前,我国在这方面做的工作较多,已开发出楝素乳油、苦皮藤乳油、鱼藤酮乳油、双素碱水剂、油酸烟碱等多种商品化制剂:二是间接利用,即研究活性物质的结构、作用机制、结构与活性间的关系,进而人工模拟合成,从中开发新型植物源农药制剂。间接利用是当前国外植物源农药研究开发的重点,也是我国植物源农药研究发展的方向( 沈建国,2 0 0 2 ) 。目前包括植物源农药在内的生物源农药的研究除了强化常规资源的筛选和开发外,新领域生物资源和活性物质方面的拓展在未来科技和经济竞争中占据首要地位。为此,人们将注意力渐渐转向其它生态系统,尤其是那些在极端条件或恶劣条件下系统中的生物资源,比如沙漠、温泉和海洋等生态系统中生物资源的研究。而海洋是未来探寻新颖活性成分的宝库,尽管从海洋中寻找活性物质的研究还不多,但海洋生物因为其化学结构和生物活性的多样性,而且是新型病虫害控制剂未开掘的资源,所以海洋生物活性成分也必将成为农业化学家研究开发的热点( 孙海明,2 0 0 4 :刘济宁,2 0 0 4 ) 。1 1 2 植物活性成分的提取、分离技术随着分析化学、结构化学和分析仪器的快速发展及试验研究手段的日臻完善,使天然产物中的许多抗菌和抑菌有效成分的提取、分离、纯化和结构鉴定日益简单化,成熟化,多样化。植物化学成分提取方法常有:溶剂提取法、超临界流体萃取法、超声提取法、微波辅助提取法及水蒸气蒸馏法等。1 1 2 1 溶剂提取法溶剂提取法是最常用的植物成分提取方法,其原理是利用不同极性的溶剂对不同活性物质的溶解能力不同而达到目标活性物质的提取分离,常用浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续提取法等( 冯年平等,2 0 0 0 ) 。传统溶剂浸泡萃取法具有选择性高,分离效果好,易于实现大规模连续化生产等优点。但也有许多不足:大量使用有机溶剂,产生的废液废渣严重污染环境;萃取率不高、步骤多、选择性差,较难实现自动化或联用;萃取温度高,时间长,使得能耗大且易造成热敏性成分分解和挥发性成分损失。1 1 2 2 超临界流体萃取法( s c f )s c f 是利用处于临界压力和临界温度以上的流体具有特异的溶解能力而发展出来的化工分离新技术( 夏开元等,1 9 9 2 ) ,其原理是在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把不同极性、沸点和分子量的成分依次萃取出来。通常选用c 0 2 作为超临界流体萃取的溶剂,c 0 2 流体兼有气液两相的双重特点,即具有与气体相当的高扩散系数和低粘度,又具有与液体相近的密度和物质良好的溶解能力。萃取可在室温条件下操作,不易使萃取物发生质变,有利于一些热敏、溶剂易被破坏的功能性成分活性的保持( 张德权,2 0 0 5 )1 1 2 3 色谱分离法色谱分离法是利用提取物中不同组分在固定相和流动相中的分配系数不同来达到对目标活性物质的提取分离,通常色谱分离法作为粗提物在色谱条件下制备高纯度物质而使用。常见的色谱技术有柱色谱、薄层色谱( t l c ) 、高效液相色谱( h p l c ) 和制备型高效液相色谱( p r e p h p l c ) 等,其通常选用硅胶、氧化铝和活性碳等作为固定相,而流动相则根据不同的活性成分选择不同极性的溶剂。此外,常用的还有反相硅胶层2析、凝胶层析、液滴逆流层析、大孔树脂吸附分离等分离方法。分离后的成分可以结合紫外( u v ) 、红外( i r ) 、气相色谱一质谱( g c m s ) 、高效液相色谱一质谱( h p l c m s ) 、液相色谱一核磁共振( l c n m r ) 等技术研究活性物质的结构及构效关系( 谭仁详,2 0 0 2 )1 1 2 4 微波萃取法微波萃取是目前国内外正在研究开发的一种新的萃取技术( 宗乾收,2 0 0 4 ) ,其基本原理是微波直接与被分离物作用,微波的激活作用导致样品基体内不同成分的反应差异,使被萃取物与基体快速分离而被高效萃取。与传统方法相比,微波萃取具有以下特点:设备简单、适用范围广、萃取率高、选择性强、重现性好、节省时间、节省溶剂、节能、污染小等优点( 陈业高,2 0 0 4 ) 。1 1 2 5 其他方法超声波萃取利用超声波的空化作用、热作用、机械作用、以及这些作用的附加效应的结合发挥,常温常压操作,适用范围广,提取成本较低,提取效率较高。水蒸气蒸馏法适用于随水蒸气蒸馏而不破坏植物中有效成分的提取。1 2红树植物研究综述海洋占地球表面积的7 1 ,蕴藏着丰富的生物资源j 物种约占地球上的8 0 。海洋生物不同于陆地生物,由于其生存环境的艰难苛刻( 高盐、高压、缺氧等) ,海洋生态环境比陆地生态环境具有更丰富的生态多样性和物种多样性,很多海洋生物能在长期的进化过程中能够合成代谢许多不同于陆生生物的结构新颖、作用特殊的活性物质( 黎万奎,2 0 0 5 ) 。海洋天然产物研究始于6 0 年代,7 0 8 0 年代逐渐发展,9 0 年代进入快速发展时期,与陆地植物相比,对海洋生物的认识相当有限,目前仅仅1 左右,目前用于研究的海洋生物也仅有几千种,藻类、海绵、软体生物、藻苔虫等一系列海洋无脊椎动物和某些海洋植物最有可能成为2 1 世纪新型海洋药物的来源,这表明海洋生物具有巨大的开发与研究潜力( 关美君等,1 9 9 9 ) 。在海洋药物发展的几十年间,大约有1 0 0 0 0 多种海洋天然产物被发现,从1 9 6 9 年至1 9 9 9 年有重要生物活性已申请专利的新化合物就达3 0 0 多种,目前每年有1 0 0 0 个左右新结构化合物被发现。研究者对其活性筛选结果表明:有约2 0 9 6 左右的海洋提取物或化合物显示有不同程度的活性( h o n gy 0 皿gy h ,2 0 0 4 ;p r o k s c hp ,2 0 0 2 ) ,其活性主要表现在抗菌、抗病毒、止血、镇痛、抗炎、抗肿瘤,抗心血管疾病等方面。海洋生物体内生物活性物质和代谢产物的多样性、复杂性和特殊性,为寻找新的天然产物提供了有利条件。可以为筛选高活性成分提供人类无法设计的结构多样的化合物类型,分离结构独特的新化合物进行活性研究,并作为先导化合物进行合成和结构改造,研究药物构效关系,有利于发现高效、低毒的目标化合物,进行新农药的开发。红树林( m 蛆g r o v cf o r e s t ) 是一种重要的海洋资源,自然分布于热带和亚热带海3岸潮间带,受周期性潮水浸淹的潮滩湿地木本植物类群,主要由常绿灌木或乔木组成,处于海岸生态关键区( e c o l o 西c a lc r i t i c a la r e a ) ,是一类特殊的陆海过渡湿地生态系统,是海滩上特有的森林类型,具有“海上森林”的美称。红树林植物分为真红树、半红树及伴生植物,见表l ( 林鹏,2 0 0 1 ) ,全世界的红树林植物共有2 4 科、3 8 属、8 4 种,分布于南北纬3 2 。之间的海岸地带,大体上分为印度洋及西太平洋海岸的东方群系和美洲西印度群岛及西非海岸的西方群系两大群系( 赵亚等,2 0 0 4 ) 。我国海岸的红树植物迄今为止发现共有4 2 种,其中真红树1 2 科1 5 属2 8 种( 含变种) ,半红树1 1 科1 3 属1 4 种,另约有2 7 种红树伴生植物。海南地处热带北缘,四面环海,滩涂面积大,红树林分布广,种类丰富,类型多样,是我国红树植物的分布中心。目前全世界真红树只有7 0 种、2 7 属、2 0 科,海南虽然不足l 万公顷红树林,又属于东方红树林群落北缘,仍有真红树1 2 科1 5 属2 6 种,约占全球真红树物种数的3 7 1 4 。尤为集中分布于海口市的东寨港国家级自然保护区和文昌市的清澜港省级自然保护区,分别占全岛红树林面积的4 4 5 1 和3 9 7 5 ,合计占全岛的8 4 2 6 。东寨港国家级自然保护区1 9 9 2 年被列入国际重要湿地名录。海南海岸红树林资源所呈现上述特点,进行生物源农药资源的研究和开发,具有得天独厚的优势( 林鹏,2 0 0 1 ;单家林等,2 0 0 5 ;莫燕妮,2 0 0 2 ;陈桂葵;1 9 9 8 ) 。表l 红树林区植物类型与鉴别标准t a b l elp i a n t 够p ea n dm e i r 翰t e i 弘r yc r i t e ai nm a n g m v ea 陀a s类型鉴别标准红树植物专一性地生长于潮间带的木本植物半红树植物能生长于潮间带,有时成为优势种,但也能在陆地非盐溃土生长的两栖木本植物红树林伴生植物偶尔出现于红树林中或林缘,但不成优势种的木本植物,以及出现于红树林下的附生植物,藤本植物和草本植物等其它海洋沼泽植物虽有时也出现于红树林沼泽中,但通常被认为是属于海草或盐沼群落中的植物红树林是良好的沿海防护林,位于防护林体系的最前缘,泥滩河口地区的红树林,其发达的根系及庞大的支柱根,互相交错能固结土壤:能促淤造陆,不断扩大滩涂面积;能阻隔和削弱风浪的冲击,有效保护堤围安全:红树林能净化海水,大量吸收污水中的废弃有机物及危害人体健康的重金属和裂变产物,使鱼虾减少吸入的数量。红树林是鸟类和鱼、虾、蟹、贝类等生物繁衍栖息场所,在保护沿海湿地生态系统、生物多样性方面有不可替代的作用:红树林内风浪相对小,凋落物多,食饵丰富,是海生动物生长、繁殖的理想场所。( 林鹏,2 0 0 1 ,。2 0 0 5 ;赵萌萌等,2 0 0 0 ;)4红树林不仅具有重要的生态保护价值和经济价值,一直被沿岸地区的居民作为抗菌、抗炎、治疗白血病及杀鱼和杀虫药( b 姐d a m a y a k e ,1 9 9 8 ;王伯荪等,2 0 0 3 ) 。红树植物在海岸居民中己较广泛地作为民间药用( 林鹏,1 9 8 4 ) 。在我国3 7 种红树林植物和半红树植物中,已发现具有药用价值的有1 9 种。如红茄莓的树皮熬汁口服用于治疗血尿病;木榄胚轴可用来治疗糖尿病;海莲的树叶水煮熬汁口服,可用来治疗疟疾;老鼠霸的根捣碎水煮可用于治疗乙型肝炎;玉蕊在海南民间作为药用植物,其根可退热,果可止咳:黄槿的叶、树皮和花,具有清热解毒,散癖消肿之功效;海芒果的叶、树皮、乳汁具有催吐泻下之效;白骨壤的叶,捣烂外敷,可治脓肿,其树皮胶可作为避孕药品外用( 林鹏,2 0 0 5 ) 。其中老鼠锄一种红树植物和黄槿、海芒果两种半红树植物被全国中草药汇编所收录( 全国中草药汇编编写组,1 9 7 8 ) 。红树植物用途广泛,有8 个树种富含单宁可以提取拷胶;白骨壤叶子是良好的绿肥;桐花树、海漆的叶子可作饲料;木榄、海莲的胚轴,白骨壤、海桑等果实和种子经处理后可供食用或作饲料、酿酒原料;角果木、老鼠筋等又是民间常用的药材:木榄、角果木、银叶树、无瓣海桑木材是良好的建筑、造船及家具用材。1 2 1 红树植物化学研究概况红树植物作为生长于热带和亚热带海岸的一种特有的植物,尽管在世界上分布广泛,过去对红树林的研究主要集中在红树林生态学,生理生态学,群落分布,物质流,能量流,污染生态学等方面。其化学成分研究主要始于本世纪中7 0 年代末( 王友绍等,2 0 0 4 ) 。近十几年来,随着科学技术的进步,化学物质结构分析与测试技术水平的提高及天然药物化学研究的深入,国际上对药用红树植物活性成分的结构及其药理活性的研究有了很大的发展,主要集中在真红树植物爵床科( a c a n t h a c e a c ,如老鼠筋和小花老鼠) 、大戟科( e u p h o r b i a c c a c ,如海漆) 、红树科( i u l i z o p h o m c c ,红树、红茄莓、角果木等) 和半红树植物豆科( k g i l m i n o s e a e ,如水黄皮、水芫花等) 等的化学成份与药理活性研究上。目前已有1 8 科3 4 种红树植物有文献报道( 赵亚等,2 0 0 4 ) ,从中分离得到的化合物类型主要有倍半萜和二藉类、三萜及三萜皂苷、四萜类、甾醇、木脂素类、黄酮类、生物碱类j 一醌类、苯环衍生物、柠檬苦素类、环烯醚萜类、一环硫醚类:苯乙醇苷类、鞣制等,见表2 ,部分化合物的结构式见结构式1 9 。5表2 红树植物化学成分概述1 a b l e2c h e i n i 凹lc o 璐t i t i l e n bo fm a n g m v e类别包含成分倍半萜和二萜萜类三萜及三萜皂苷生物碱类环硫醚类木脂素类苯乙醇苷物苯环衍生物甾醇黄酮类醌类鞣制四萜环烯醚萜柠檬苦素类贝壳松烷类( 1 c a 哪n ) 、海松类( p i m 狮m ) 二萜、d o l a b m e 型二萜t a g a l s 硫、瑞香烷( d a p h n a 北) 型酯二萜、惕各烷( t i g i i 姐e )型酯二萜、劳丹烷( 1 a b d a 北) 型二萜饮c o e c a i i 璐、c o h l ,d 如e型二萜r l 曲p h 血a 、b e y e r a 北型二萜r b j 趵p h r i nb 、百b b c 他l l i a 4 和a 9 ( g a m g i 坶s ,1 9 7 4 )蒲公英甾醇型三萜的3 一羟基醚、蒲公英甾醇型三萜t 删【e r y lc i s - p h y d m x y c i 皿锄t e 、达玛烷( d 柚姗舡趾e ) 型三萜、b m g i l i e r i n s ( s h a r p ,h ,2 0 0 1 ;h 姐,l ,2 0 0 4 )b i s d o l a b r 卸e 型四萜新型骨架化合物t 8 阴l s i n s ( z 抽皿gl ,2 0 0 5 )京尼平酸( q :岫p o s i d i ca c i d ) 、哈巴苷( h a r p a 百d c ) 、番木鳖酸( l o g 姐i ca c i d ) 、m u 豁舱s i d i ca d d ( k d i l i g ,q ,1 9 8 5 )p h r a g m 曲型柠檬苦素托品生物碱、岫r i n e 生物碱l i n o 珀l i n e 、吡啶生物碱、阿朴啡类( a p o 扯) 生物碱、胡椒碱( p 耻r i d i | 把) ( w hj ,2 0 0 5 )i s o b n 晒锄l 、b 咄e 、鲫咖r i h j z o l ( g n e c c 0 d ,1 9 8 3 )单四氢呋喃类,双单四氢呋喃类芳基萘类( e v a 船,1 9 8 1 )v e r b 舔s i d e 类、b - h y d r o x y a c t s i d c 、诧r b a s s i d e ( l 缸,l ,1 9 9 5 )新苯环类( a m m 此) 衍生物b 唧i e r o l s 、苯环酯类、普通苯环衍生物( f a u v e l ,m ,1 9 9 3 )异盐藻甾醇,户- 谷甾醇( b s i t o s t e 1 ) ,菜油甾醇( a 瑚p 懿t e r o i ) ,豆甾醇( s t 近;m 勰t e r 0 1 ) ,胆甾醇( c h o l e s t e m i ) ,7 - 豆甾烯醇( s t i 印粥t 7 e 3 b - 0 1 ) ,豆甾醇举d - 葡萄糖苷( s t i 阴粥t e 巧l - b - d 珥u p y n s i d e ) ( 林鹏,1 9 9 5 )呋哺黄酮、毗喃黄酮、二氢黄酮、查尔酮、异黄酮( 黄欣碧,捌5 )p i l c l 【l 扭b 盯,l ,2 0 0 4h 如,f e n g u n ,1 9 8 56结构式1 二萜类结构式3 三萜o- -结构式5 环硫醚类rr结构式2 四萜类0结构式4 生物碱类结构式6 木脂素类结构式7 苯环衍生类结构式8 黄酮类7i 夕r结构式9 甾醇类在我国红树林植物的植物化学研究中,对于红树化学和天然产物化学研究研究尚属薄弱环节。到目前为止红树植物药物利用还仅限于民间,其药用价值尚未得到真正的研究、开发和利用,因此,药用红树植物活性成分的筛选和开发将成为今后利用红树林的重要研究方向。我国的红树、半红树中已发现其药用价值的有1 9 种。这些均说明红树植物具有较大的食用和药用价值( 林鹏,2 0 0 1 ) 。对民间药用红树植物药用成分研究甚少,停留在传统的经验上( 陈桂葵,1 9 9 8 ) ,很难实现有科学理论基础真正规模的利用。一方面有关科学家强调红树林植物对人类生存的至关重要,另一方面沿岸居民考虑暂时利益,对红树林进行初级利用或破坏红树林以实现其他用途,不能引起足够保护红树林重要性的认识,可见,研究红树植物的化学成分以进一步开发利用,揭示其经济价值,以促进红树林的保护、恢复和造林有着重要的实际意义。”近两年,研究有了一些新的进展。黄梁绮龄( 1 9 9 3 ) 从榄李中分离抑制植物真菌的有效成分表明主要是单宁,其他还有黄酮类似物等;莫竹承等( 2 0 0 1 ) 研究木榄和秋茄的种间化感作用,结果发现木榄+ 秋茄群落的化感物质总体上有利于木榄的天然更新;李宝才等( 2 0 0 2 ) 首次在秋茄叶中发现了卢丁的存在;赵亚等( 2 0 0 4 ) 从红海榄分得5 个三萜化合物,且均为首次从该植物中分得;黄建设( 2 0 0 4 ) 发现玉蕊化学成分主要是萜类化合物特别是三萜类化合物及其皂苷,药理活性包括抗肿瘤和抗微生物作用;吴彪等( 2 0 0 5 ) 研究了秋茄胚轴阴干过程中单宁的动态变化;黄甫( 2 0 0 5 )用水蒸汽蒸馏法提取出秋茄树叶的挥发油,经气相色谱质谱联机分析,分离出4 9个峰,鉴定出3 5 种化合物;彭少伟等( 2 0 0 5 ) 研究了红树秋茄色素的提取和理化性质。王继栋等( 2 0 0 6 a ,2 0 0 6 b ,2 0 0 7 ) 用硅胶柱何凝胶柱层析对海漆、榄李和海芒果的乙酸乙酯提取物进行分离纯化,分别从中得到9 个、1 0 个和1 1 个化合物,除海芒果只有7 个化合物,其他化合物均为首次从中分离到;李想等( 2 0 0 6 ) 利用柱层析结合波谱方法从海漆中寻找具有肿瘤抑制活性的化合物,从石油醚部分分离纯化了1 0个次生代谢产物,其中有2 个化合物具有较弱的肿瘤抑制活性:张小波等( 2 0 0 6 ) 从海芒果叶中分离得到7 个化合物,其中一个为新化合物,其他均为首次从该植物中分离得到。田敏卿等( 2 0 0 8 ) 采用多种色谱分析手段进行分离纯化,根据化合物的理化性质及波谱数据鉴定其结构。结果:从海漆甲醇提取物的石油醚相中分离、鉴定了68个三萜和3 个甾体化合物,其中4 个为首次从该树中获得。由此可见我国对红树林化学组分研究刚起步,还有很大的空间去挖掘。1 2 2 药用红树植物的毒理学研究、。目前对红树植物的生物活性的研究主要有以下几个方面:抗肿瘤作用,抗病毒,抗菌,抗炎,抗氧化,抗虫,在抗菌和抗虫等毒理学研究如下:1 2 3 1 抗菌?k 0 k p o l ( 1 9 9 3 ) 从红茄莓倔印泐肠勉) 中提取到的2 ,6 一二甲氧基对苯醌有中等抑菌活性,对黄单孢黑腐病菌( j 白万折d ,l i d 凇s 删,绀胁) 的抑制率为6 4 ;同样从该植物得到的丁香醛( s 蛐g a l d e h y d e ) 对真菌且纪船的抑制率为8 0 ;g l e i b ym e l c h o r 等( 2 0 0 1 ) 在体外测试了红海榄( 融玩硼d m 撇刀咖l ) 树皮的水提取物对大肠杆菌( 西曲e 融妇c d 矗彳兀c 万9 :2 2 ) 、克雷白氏肝炎杆菌( 氐沈6 ,把妇朋已“厅姗妇p 彳兀cj 亨跚) 等七种感染伤口常见细菌的作用,结果发现提取物对其中的四种细菌具有明显的抗菌活性,其抗菌活性成分很可能是提取物中的多酚;黄梁绮龄等对几种红树植物研究时发现海漆( 凸册p 叩砌唧肋曲口) ,桐花树臼枇e ,口sc d m 泐肠加以) ,秋茄( k c 口小纠) 和榄李( 厶阳化微撇) 的9 5 乙醇浸取液和水浸液对3 种植物病原真菌枯萎病( 凡瑚m 朋o ! 碍雄加,l 册) 、胡麻叶枯病( 胁肌伽历唧d ,缸朋s p ) 和& 呻奶棚切ls p 都有不同程度的抑制能力,其中桐花树和榄李的抑菌能力更为明显;g 0 y a l 等( 黄建设,2 0 0 4 ) 通过体外m 砷l ec i l p 方法,测试了杨叶肖槿叶的石油醚提取物对细菌枯草芽孢杆菌( b a c i u l l ss u b t i l i s ( 铲锄p o s ) ) 和绿脓杆菌( p s e u d o m o n 弱p y o c y 柚e e ( 铲a mn e g ) )的作用,结果发现提取物对这两种细菌都有显著的抗菌活性。k h 柚m r 等( 2 0 0 2 )采用圆盘散布法比较了玉蕊( 丑口s 妇咖) 的叶子、果肉、种子、树皮及根皮的甲醇提取液及其石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯和正丁醇萃取部分对2 5 种细菌、1 0 种真菌和1 种滴虫的抑制作用,结果显示它们均表现出较高的广谱抗细菌活性和一定的抗真菌活性,其中叶子的正丁醇萃取部分,叶子和树皮的二氯甲烷萃取部分,种子、果实和根皮的乙酸乙酯萃取部分的抗菌活性尤其明显。印度学者( a k a l a n l 【ad ,2 0 0 2 ) 对红茄莓足删c m 行口纽的树叶和树皮分别用石油醚、氯仿、丙酮、甲醇和水提取后,分别对葡萄球菌、肺炎杆菌、伤寒沙门氏菌和大肠杆菌进行抗菌试验,结果表明,其氯仿提取物具有明显的抗菌活性,其他提取物也均具有活性,其对葡萄球菌活性最为明显,其次是肺炎杆菌。b a s w a 等( b a s w a m ,2 0 0 1 ;黄欣碧,2 0 0 4 ) 用水黄皮种子油对1 4 种病原菌株作体外抗菌实验,当剂量为1 2 5 、2 5 0 、5 0 0ul m l 时,对病原体的抑制率为1 4 2 8 、2 8 5 7 、5 7 1 4 。结果表明水黄皮种子油是有抗菌活性的,其抗菌机制主要是抑制细菌细胞膜的合成。h a nl ( 2 0 0 5 ) 等从木榄( 所“把旭秽册l d ,施加)根部提取获得5 种新的芳香族化合物,其中3 种对多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌包括分支杆菌和耐药菌株均显示出中等强度的抗菌活性( m i c s 为1 2 5 m g m l ) 。韩丽9( 2 0 0 6 ) 对正红树根、叶、果、枝四个部位的水和乙醇提取物及枝水提取物a 、8 部位对多数临床分离菌株均显示有体外抑菌和杀苗活性,其中以技水提取物b 部位的体外抗菌活性最强,其m i c 均为l9 5 3 m g m l ,除对产日一内酰胺酶己型链球菌的恤c为1 56 2 5 m g m l ,对其他9 种菌株的m b c 均为39 0 6 2 5 g m l :阳振等( 2 0 0 7 ) 采用生长率法测定了1 5 种红树植物甲酵提取物对8 种病原菌的抑菌活性结果表明水黄皮、苦蓝盘、桐花树、海漆、榄李、苦槛蓝对供试病原真菌有明显的抑菌活性,其中以苦槛蓝的抑菌活性最为显著。玉麓( b r a c e m o s a ) 的根的乙醇提取物具有抗菌活性对多种革兰氏阴性,革兰氏阳性细菌均有抑制作用( m a l l a s n e h a ,2 0 0 2 ) 。l232 杀虫毒性k 0 k p 0 i ( 1 9 9 3 ) 从红茄苹中得到的丁香醛对真菌he e s 的抑制率为8 0 0 6 ,对棉铃虫在6 “g 时的拒食活性为8 9 。老鼠筋“删c 蜘f 淞) 叶的甲醇提取物具有杀利什曼原虫的活性,其中的活性化合物为2 一苯嫔恶唑啉酮类化合物( k a 口i l ,a ,1 9 9 4 ) :i ( a b a 兀1等( 2 0 0 1 ) 对红茄苹的杀虫活性进行的研究表明红茄苹不同部位的7 0 的乙醇提取物具有不同的杀虫活性,其树枝和木髓部位的提取物对伊蚊幼虫、海虾幼虫和沙漠蝗虫成虫部具有较强的毒性,而树干木头的提取物对他们的毒性则很小,叶子的提取物则没有任何毒性:通过对蝗虫成虫拒食红茄苹不同部位的提取物的研究表明,其树枝和木髓的提取物含有较高的拒食素树干木头部分中含量很少,而树叶部分则基本不含拒食素。研究结果表明,红茄苹是一种潜在的生物杀虫剂资源。水黄皮( p 口l n n a 扭)树皮、叶的9 9 乙酵提取物显示出抗疟原虫活性( s i m o n s c n ,ht ,2 0 0 1 1 ,木果楝( z g m d n 埘) 叶子的水提物具有很强的抗丝虫活性( z a r i d a 【l ,ml ,2 0 0 1 ) ;红茄苹( r m u 汀o n a 诅) 树枝和木髓部分乙醇提取物有杀虫活性,对伊蚊幼虫、海虾幼虫和沙漠蝗虫成虫具有较强的毒性( k a b a f u ,jm ,2 0 0 2 ) 。田永清( 2 0 0 6 ) | 三【自纹伊蚊4龄幼虫为试虫,在近紫外光照射条件下测试了采自广西海芒果等几种红树植物甲醇粗提物的杀虫活性,表明具弱光活化杀虫活性。邓志成等( 2 0 0 7 ) 用浸虫浸叶法测定了广西地区多种红树植物甲醇提取物对小菜蛾三龄幼虫的生物活性结果表明,海漆等红树植物具有一定的杀虫活性。123 供试植物简介木榄口“g k 阳8 y m n 。m e 口( l ) 异名bc 0 嘶u - g a t a 、br h c a “俗名大叶橙红树,植物学分类为红树科木榄属b 加g u i e r al a 】( 如图1 所示) 。木榄分布较广泛,主要分布于非洲大陆、东南亚、美洲的加筋比等地区的海岸线沿岸,在中国主要分布于海南、广西、广东、台湾和福建。长期以来,木榄用作建筑材料和生产焦炭的原料( 尚随胜,2 0 。5 ) ,但是木榄也具有不容忽视的潜在的药用价值。民族薰熏黧其他国家的红树林沿岸居民中部有传统的药物利- l f k用经验,收录于全国中草药汇编( 1 9 7 8 年) ,r h 口,i全株或根入药具有清热解毒、消肿散结等功效,! ,豁 , 1 r】( 陈继胜,1 9 8 7 ) 。其性寒,味淡,具有清热解毒、;。1 唰岛寥事、劳瓢l消肿散结、止咳平喘等功效。主治淋巴肿大、急量i 已殳釜司墨豳颤j :互圆慢性肝炎、肝脾肿大、胃痛、咳嗽、哮喘等。叶哇= 薯,嘲暑瞳一知互_ 摹一鬻l ) 属于大戟科( e u p h o r b i a c e a e ) ,海漆属罩囊囡0 盘霸b 函毡盈 锺錾翟曼匹i 目露:( e x c o e c a r i a b 异名:土沉香,水贼仔( 如图器舅舅舅国罄銎西国髓登舅薯跨览 譬3 所示) ,生于海岸潮湿处,多与海莲、木榄碧强鼍鏊曩凳圈器量国窿强鞠曛鼍警警等红树植物混生:广泛分布于我国的福建、善霍重强国舅骥露圈薯畏薯醴曼羹擎娥台湾、广东、广西、海南,以及印度、中印鲤霹舞螽鍪五舅孽酋西譬氍i 高基曩晕要邕半岛、菲律宾和澳大利亚等地区。其树干能委摹翁兰 j 罄蓄窝i 强置嚣叠璺巴薯:醛篓分泌白色树汁,使人的眼睛失明e 船鬟础z 墨嗣匿盘_ 日嘲从海漆乳白色树汁中分离到的三萜类化台物有:b 一香树脂醇( ba i i 】y r ln ) 、b 香树脂酮、3 表一b 一香树脂醇、环木菠萝烷( e x o c a r 0 1 ) 、土沉香醇( a g a l o c o ) 及异土沉香醇( 关黄君,1 9 9 9 ) 。海莲肼“肚”ms 瑚帖“f n ( l ) l 柚红树科( r h l z o p h o r a c e a e ) 木榄属( b m g u l e a )( 如图4 所示) ,始载于植物分类学报,分布于印度、斯里兰卡、马来西亚、泰国、越南,我国主要分布在海南文昌、琼山、陵水、儋州,树皮含木榄碱,叶含谷甾醇、胆甾醇、豆甾醇、2 8 一异岩藻甾醇与赤霉索a 3 、a 4 、a 7 等,水煮熬汁口服,可袷疗痢疾,树皮提取物可有效的抑制2 种类型的肿瘤,肉瘤和刘易斯肺癌( k o k p o lu ,1 9 8 5 ) 。分布于热带亚热带海岸潮间带的红树林天然产物的研究是海洋天然产物研究领域的新热图4 海莲点,将会扮演越来越重要的角色。同时,开发其药物价值,一方面可使该药用植物资源的药用价值得到系统的研究和利用,另一方面又可促进海岸居民将其作为药用资源来加以保护和种植,从而使红树林避免进一步遭受破坏。我国对红树林化学成分和药理活性的研究现在还是一片空白,对红树植物的研究目前仅仅停留在生态学方面,较少涉及对红树植物活性物质的提取、分离及其药理活性等方面的研究。因此,开展中国红树林植物的化学成分和药理活性研究的工作,对中国红树林资源的保护和合理开发利用,将具有十分重大的意义。13本研究的意义和内容131 意义在无公害食品、绿色家园日益被重视的今天,寻求对环境相容性好,对病原菌、害虫和杂草具有持久效果的无公害农药显得格外重要。生物源农药因其大多为复台的有效成分,且具有多种作用位点和作用机制,对环境污染小,己成为农药研究开发领域的热门之一。本研究利用海南红树林植物特殊资源的优势,研究红树植物中抑菌活性物质,为生物源农药的研究发展和新型农药制剂的发现提供理论参考。国内有关缸树林植物化学组成研究论文甚少,尤其是红树林单

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