生物农药茶多酚微乳剂的制备及其对稻瘟病菌的抑制效果
时间：2021-02-08 00:05:06 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：为制备高效、稳定的茶多酚微乳剂，延长茶多酚的作用时间，使茶多酚在抑制植物病原真菌[稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）]方面发挥更好的作用。通过筛选助溶剂和乳化剂确定茶多酚微乳剂配方，研究水质、储存条件及酸碱度等因素对微乳剂稳定性的影响；选择平板速率法，研究茶多酚微乳剂对稻瘟病菌的抑制效果。结果表明，根据拟三元相图分析，丙酮和PEG800作为茶多酚的助溶剂和乳化剂时，微乳剂最稳定且效果最好；不同剂型茶多酚对稻瘟病菌菌丝生长均有不同程度的抑制作用，茶多酚微乳剂>茶多酚丙酮溶剂>茶多酚水溶剂；其中茶多酚微乳剂的抑制效果最好，它对菌丝生长的抑制率达81%。表明选择合适的乳化剂、溶剂种类和用量十分重要，茶多酚微乳剂对稻瘟病菌有较好的抑制作用。研究结果为植物源性农药微乳剂的研制提供了参考。
关键词：生物农药；茶多酚；微乳剂；稻瘟病菌；抑菌效果
中图分类号： S435.111.4+1 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2017）19-0191-05
收稿日期：2016-05-06
基金项目：江苏省苏州市科技局科技计划资助项目（编号：SNG201353）。
作者简介：徐 婧（1992—），女，江苏扬州人，硕士研究生，主要从事生物催化转化工程研究。E-mail：843173685@qq.com。
通信作者：邱业先，博士，教授，主要从事蛋白质、土壤微生物、土壤酶学及植物资源利用研究。E-mail：qyx542@163.com。 我国是世界上水稻生产量及需求量最多的国家之一，约占粮食作物总量的27%和38%，是我国三大粮食作物之一[1-2]。然而水稻和其他农作物一样，被许多病原微生物包围，受到各种病害的干扰。世界公认的水稻三大病害有稻瘟病（Magnaporthe grisea）、纹枯病（Rhizoctonia solani）和白叶枯病（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）[3-4]。其中，稻瘟病是传播最广、危害最大的世界性病害之一，主要危害寄主植物的地上部分，是由子囊菌[Magnaprthegrisea（Hebert）Barr]引起的真菌性病害[5]。
为了有效地进行稻瘟病的综合防治，保障水稻的产量与质量，化学药剂长期以来都是防治稻瘟病的重要手段之一。但化学农药的弊端也逐渐严重——不仅造成环境污染、生态平衡的破坏，而且会损害人体健康。因此，用生物农药防治稻瘟病逐渐成为主流。生物农药是利用生物活体或其代谢产物针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂。生物农药主要分为3类：动物源农药、微生物源农药及植物源农药。其中，植物源农药因在自然环境中易降解、无公害的优势，现已成为绿色生物农药首选之一。罗亚楠等发现，复方白毛藤提取液对温室盆栽水稻稻瘟病菌有较好的防治作用[6]。Hemingway等研究表明，印度楝树种子的冷水提取物和油浸提取物对稻瘟病菌的生防效果很好[7]。邱业先等发现，不同浓度的茶多酚对稻瘟病菌菌丝生长和分生孢子萌发具有很强的抑制作用，其中500、10.00 mg/mL抑制效果最好，抑制率高达100%[8-10]。
茶多酚提取工藝简单，生产成本低，且对人体、环境无副作用。其抑制微生物的作用机制由多种因素共同作用，最重要的特性是络合蛋白质[11]。已有大量研究表明，茶多酚对病原细菌尤其对医学和食品致病细菌有较强的抑制作用。而茶多酚对病原真菌的抑制作用主要集中于皮肤真菌、生殖系统真菌，对植物真菌的抑制作用报道还较少，因此将茶多酚作为一种绿色植物源病原菌防治药物，有极大的开发潜力。但不同结构的茶多酚溶解度不同，对真菌的抑制效果会存在较大的差异。大部分茶多酚属于类黄酮化合物及其衍生物，一般黄酮苷元难溶或不溶于水，却易溶于甲醇、乙醇、丙酮、三氯甲烷、乙醚等有机溶剂或稀碱液中[12]。因此，可选用水乳剂、微乳剂、水分散性粒剂等水基化新剂型研制茶多酚微乳剂（micro-emulsion，简称ME）[13]。
微乳剂又称水性乳油，是用水代替有机溶剂作分散介质，由水—表面活性剂—农药原油配制成的一种在热力学上稳定的、膨胀的、大的胶柬分散体系。借助表面活性剂的作用，将液态或固态农药均匀分散在水中形成透明或半透明的农药微乳剂。与传统剂型——乳油相比，微乳剂基本不用或较少使用有机溶剂，从而降低了制剂对人和环境的污染。微乳剂剂型相对其他剂型有稳定性好、药效高、使用安全、高传递效率以及环境相容性好等特点。并且，农药微乳剂的开发历史较短，产品配方、加工工艺及技术指标等方面都有待深入研究和完善[13-14]。
茶多酚微乳剂在国内的科学研究工作才刚起步，因此本试验选用茶多酚为研究对象，助溶剂、微乳剂作为研制剂型，筛选并研制茶多酚微乳剂的最佳助溶剂。运用选择平板速率法试验来确定茶多酚微乳剂对稻瘟病菌的抑制效果，为植物源性农药微乳剂的研制提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
98%茶多酚粉末；稻瘟病菌；水稻种为圣稻16号；溶剂有甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、乙酸甲酯（均为分析纯）；乳化剂有吐温-80、吐温-20、司盘-20、司盘-60、农乳 600#、PEG800。
1.2 方法
1.2.1 微乳剂组分筛选 （1）助溶剂的初选：取10个锥形瓶，向每瓶中加入0.5 g茶多酚粉剂，再分别加入10 mL待筛选助溶剂，振荡均匀后，观察溶解情况，选出能澄清且透明的溶剂。再各称取0.5 g茶多酚粉剂，分别溶于10 mL筛选出的溶剂中，溶解混匀，然后依次添加0.1 g茶多酚粉剂，每次同量，直至不能再溶解，得出每10 mL助溶剂最多能溶解的茶多酚质量，选择用量少、溶解完全的溶剂进入复选。（2）乳化剂的初选：按照GB/T 1603—1979《农药乳化剂稳定性测定方法》的要求，对乳化剂单剂种类进行选择。称取2.0 g茶多酚粉剂，溶解于20 mL助溶剂中，并按1.5 g/份，再称取35 g各类乳化剂单体分别加入溶液中，混合均匀，然后在搅拌的情况下加入蒸馏水，定容至10 mL，在室温下观察是否能形成透明、稳定、均一的体系，能形成的乳化剂进入复选[10]。（3）复筛（拟三元相图的绘制）：称取茶多酚5.0 g溶于50 mL有机溶剂中制成母液，作为100%油相，标记为O相；各类乳化剂单剂作为表面活性剂相，标记为S相，然后按照体积比 9 ∶1、8 ∶2、7 ∶3、6 ∶4、5 ∶5、4 ∶6、3 ∶7、2 ∶8、1 ∶9把母液和乳化剂配成均相，在锥形瓶中混匀静置，用去超纯水滴定至 50.00 mL （水相，标记为W相），并记录滴定过程中及终点处的现象。运用Origin 8.0软件绘制出溶剂—乳化剂—水的拟三元相图，通过对拟三元相图的微乳区大小进行分析比较，筛选出其中微乳区范围比较广的试剂组合。
