凤仙透骨草抑制柑橘采后致病菌的物质基础及机理研究

本项目拟以具有较好抑菌效果且资源廉价丰富的凤仙透骨草为对象，研究其抑菌物质基础及抑菌机理。以柑橘采后常见致病菌意大利青霉和指状青霉为生物活性导向分离指示菌株，采用硅胶、葡聚糖凝胶、制备色谱等现代分离技术，从凤仙透骨草中分离纯化出抑菌功效成分，并鉴定其结构。在此基础上，根据活性物质的分子极性特征获得优选分离方法。通过对接种青霉菌的柑橘果实进行保鲜试验验证活性成分的抑菌效果及功效组分的最佳配比。通过电镜观察、激光共聚焦显微镜观察、荧光标记、生化试验及分子生物学的方法，对抑菌活性物质作用后的菌体超微形态、细胞膜透性、能量及物质代谢、细胞内的定位、作用位点及机制进行系统研究，探索其抑菌机理。本项目可以为其他天然抑菌活性成分的筛选及抑菌机理研究提供可行的实验方法和理论依据，为研究和开发新的天然果蔬保鲜剂奠定理论基础，为凤仙透骨草的深度开发和利用提供科学依据，具有重要的学术价值和应用前景。

中国是柑橘生产大国，采后腐烂是生产和流通过程中的主要问题之一，大剂量使用化学杀菌剂对生态环境和人体健康带来了极大的危害。因此，寻找广谱、高效、低毒、安全的柑橘果实防腐剂，特别是从天然植物中研究和筛选具有抑菌效果，对人体健康和生态环境无害的抑菌活性成分并阐明其作用机理，具有十分重要的意义。课题组前期研究发现，凤仙透骨草提取液对柑橘采后主要致病菌—意大利青霉和指状青霉均具有较强的抑制作用，通过二次正交旋转组合试验，对凤仙透骨草中抑菌有效成分的提取工艺进行了优化。本项目以意大利青霉和指状青霉为生物活性导向分离指示菌株，采用硅胶、葡聚糖凝胶、制备色谱等现代分离技术，从凤仙透骨草中分离纯化出抑菌活性物质。所得化合物以IR、UV、LC-MS、1H NMR和13C NMR等波谱方法进行结构鉴定，确定为2-甲氧基-1,4-萘醌 (2-methoxy-1,4-naphthoquinone, MeONQ)；通过电镜观察、激光共聚焦显微镜观察、荧光标记、生化试验及分子生物学等方法，发现MeONQ是通过多个作用靶点对意大利青霉的生长发育产生影响，比如作用于细 胞壁、细胞膜及线粒体氧化还原酶等，从而造成菌体代谢紊乱、结构异常而解体死亡。为研究和开发新型的天然果蔬保鲜剂奠定理论基础，为凤仙透骨草的深度开发和利用提供科学依据。