热带作物学报

化合物名称Compound name	化学式Moleular formula	出峰时间Retention time/min	相对含量Relative content/%
棕榈酸异丙酯isopropyl palmitate	C₁₉H₃₈O₂	29.500	52.15
桂皮醛cinnamic aldehyde	C₉H₈O	17.715	23.02
肉豆蔻酸异丙酯isopropyl myristate	C₁₇H₃₄O₂	27.470	18.80
正二十七烷heptacosane	C₂₇H₅₆	33.090	1.56
肉桂醛cinnamaldehyde	C₉H₈O	18.332	0.40
硬脂酸异丙酯isopropyl stearate	C₂₁H₄₂O₂	31.239	0.13
苯甲醛benzaldehyde	C₇H₆O	8.527	0.12
octadecane，3-ethyl-5-（2-ethylbutyl）	C₂₆H₅₄	33.782	0.11
octadecane，3-ethyl-5-（3-3）	C₂₆H₅₄	31.881	0.06
十五烷酸pentadecanoic acid	C₁₅H₃₀O₂	29.492	0.04
苯代丙腈benzenepropanenitrile	C₉H₉N	16.260	0.04
2-甲基-3-戊酮2-methyl-3-pentanone	C₆H₁₂O	38.250	0.03
2-己酮2-hexanone	C₆H₁₂O	39.250	0.03
3-hydroperoxyhexane	C₆H₁₄O₂	4.121	0.03
月桂酸异丙酯isopropyl dodecanoate	C₁₅H₃₀O₂	25.082	0.03
octadecane，3-ethyl-5-（2-ethylbutyl）-	C₂₆H₅₄	30.901	0.02

化合物名称Compound name	化学式Moleular formula	出峰时间Retention time/min	相对含量Relative content/%
棕榈酸异丙酯isopropyl palmitate	C₁₉H₃₈O₂	29.500	52.15
桂皮醛cinnamic aldehyde	C₉H₈O	17.715	23.02
肉豆蔻酸异丙酯isopropyl myristate	C₁₇H₃₄O₂	27.470	18.80
正二十七烷heptacosane	C₂₇H₅₆	33.090	1.56
肉桂醛cinnamaldehyde	C₉H₈O	18.332	0.40
硬脂酸异丙酯isopropyl stearate	C₂₁H₄₂O₂	31.239	0.13
苯甲醛benzaldehyde	C₇H₆O	8.527	0.12
octadecane，3-ethyl-5-（2-ethylbutyl）	C₂₆H₅₄	33.782	0.11
octadecane，3-ethyl-5-（3-3）	C₂₆H₅₄	31.881	0.06
十五烷酸pentadecanoic acid	C₁₅H₃₀O₂	29.492	0.04
苯代丙腈benzenepropanenitrile	C₉H₉N	16.260	0.04
2-甲基-3-戊酮2-methyl-3-pentanone	C₆H₁₂O	38.250	0.03
2-己酮2-hexanone	C₆H₁₂O	39.250	0.03
3-hydroperoxyhexane	C₆H₁₄O₂	4.121	0.03
月桂酸异丙酯isopropyl dodecanoate	C₁₅H₃₀O₂	25.082	0.03
octadecane，3-ethyl-5-（2-ethylbutyl）-	C₂₆H₅₄	30.901	0.02

病原菌Pathogenic bacteria	抑菌圈Bacteriostatic ring/mm
野生型紫色杆菌（C. violaceum ATCC31532）	22.02±0.17^a	6.00±0.00^b
胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种（P. carotovorum subsp. carotovorum）	22.58±1.04^a	6.00±0.00^b
大肠杆菌（E. coli ATCC25922）	23.54±2.16^a	6.00±0.00^b
红色粘性沙雷氏菌（S. marcescens H30）	18.63±0.46^a	6.00±0.00^b
软腐病菌（D. fangzhongdai Onc5）	20.18±0.48^a	6.00±0.00^b

病原菌Pathogenic bacteria	抑菌圈Bacteriostatic ring/mm
野生型紫色杆菌（C. violaceum ATCC31532）	22.02±0.17^a	6.00±0.00^b
胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种（P. carotovorum subsp. carotovorum）	22.58±1.04^a	6.00±0.00^b
大肠杆菌（E. coli ATCC25922）	23.54±2.16^a	6.00±0.00^b
红色粘性沙雷氏菌（S. marcescens H30）	18.63±0.46^a	6.00±0.00^b
软腐病菌（D. fangzhongdai Onc5）	20.18±0.48^a	6.00±0.00^b

肉桂叶精油抑制软腐病菌Dickeya fangzhongdai Onc5致病性的研究

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杜丽君 ¹ , 李银银 ² , 陈雪虹 ² , 徐韵淇 ² , 林泽尧 ² , 邓春琼 ² , 林小苹 ¹ , 李永裕 ²^,^**

热带作物学报 | 植物保护与生物安全 2025,46(12): 3021-3028

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热带作物学报 |植物保护与生物安全 2025 , 46 (12) : 3021 -3028

肉桂叶精油抑制软腐病菌Dickeya fangzhongdai Onc5致病性的研究

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杜丽君¹, 李银银², 陈雪虹², 徐韵淇², 林泽尧², 邓春琼², 林小苹¹, 李永裕²^,^**

作者信息

^1.漳州城市职业学院，福建漳州　363001

^2.福建农林大学园艺植物天然产物研究所，福建福州　350002

通讯作者:

^** 李永裕（LI Yongyu），E-mail：lilin3182@163.com。

Inhibition of Pathogenicity by Cinnamon Leaf Essential Oil on the Soft Rot Fungus Dickeya fanghongdai Onc5

Lijun DU¹, Yinyin LI², Xuehong CHEN², Yunqi XU², Zeyao LIN², Chunqiong DENG², Xiaoping LIN¹, Yongyu LI²^,^**

Affiliations

^1.Zhangzhou Urban Vocational College, Zhangzhou, Fujian 363001, China

^2.Institute of Natural Products of Horticultural Plants, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China

出版时间: 2025-12-25 doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.12.019

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摘要

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本文研究了肉桂叶精油的抑菌性和作为群体感应抑制剂的可行性，以期获得价格低廉且安全高效的新型绿色杀菌剂。利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS），分析肉桂叶精油的化学组成成分，进而研究肉桂叶精油对细菌性软腐病的生防效果，并测定肉桂叶精油对软腐病菌Dickeya fangzhongdai Onc5的抑制作用。结果表明：肉桂叶精油含有16种化学组分，其中主要为棕榈酸异丙酯（52.15%）、桂皮醛（23.02%）和肉豆蔻酸异丙酯（18.80%）；广谱性抑菌试验表明，肉桂叶精油对野生型紫色杆菌（Chromobacterium violaceum ATCC31532）、胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种（Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum）、大肠杆菌（Escherichia coli ATCC25922）、红色粘性沙雷氏菌（Serratia marcescens H30）、软腐病菌（D. fangzhongdai Onc5）5种病菌均具有显著的抑制作用；肉桂叶精油对软腐病菌D. fangzhongdai Onc5的最低抑菌浓度（MIC）为2.5‰；在不影响软腐病菌正常生长下，精油会削弱软腐病菌鞭毛的运动能力，控制软腐病菌的游动运动（swimming）和扩散运动（swarming），有效抑制软腐病菌；亚抑菌浓度（1/2MIC和1/4MIC）的肉桂叶精油具有抑制软腐病菌的植物细胞壁降解酶（Cel、Pel、Prt）活性的能力，使病菌侵入植物细胞的能力受限；为了进一步验证肉桂叶精油的抑菌效果，将经1/2MIC肉桂叶精油处理的软腐病菌接种到胡萝卜、大白菜、马铃薯和白萝卜上，结果显示，菌液的致病力显著减弱。肉桂叶精油通过抑制软腐病菌的胞外降解酶分泌活力和鞭毛运动能力，影响软腐病菌的群体感应系统，发挥其抑菌作用。表明肉桂叶精油在果蔬软腐病生物防治方面具有一定应用前景，研究结果可为农产品的保鲜以及病害的绿色防控提供理论基础和技术支持。

关键词

肉桂叶精油 / 化学成分 / 软腐病 / 致病性 / 群集运动

Abstract

收起

With the aim of obtaining a new type of green fungicide that is low-cost, safe and highly efficient, this study investigated the antibacterial activity of Cinnamon leaf essential oil and its feasibility as a quorum sensing inhibitor (QSI), and explored its biocontrol effect on bacterial soft rot disease. In this study, the chemical composition of Cinnamon leaf essential oil was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), and the effect of Cinnamon leaf essential oil on the biological control of bacterial soft rot disease was studied, and the effect of Cinnamon leaf essential oil on inhibiting the soft rot pathogen Dickeya fangzhongdai Onc5 quorum sensing system was determined. It was indicated that a total of 16 major constituents were identified in Cinnamon essential oil and the main components were isopropyl palmitate (52.15%), cinnamaldehyde (23.02%) and isopropyl myristic acid (18.80%). Broad-spectrum antibacterial tests showed that the Cinnamon essential oil extracted from leaves had a significant inhibitory effect on five types of bacteria, including Chromobacterum violaceum ATCC31532, Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, Escherichia coli ATCC25922, Serratia marcescens H30, and D. fangzhongdai Onc5. The minimum inhibitory concentration (MIC) of Cinnamon essential oil against the soft rot pathogen Onc5 was determined to be 2.5‰. Without affecting the normal growth of D. fangzhongdai Onc5, Cinnamon essential oil could weaken its flagellar motility and the release of PCWDEs, controlled the swimming and swarming of D. fangzhongdai Onc5, and effectively inhibited the soft rot pathogen. At sub-inhibitory concentrations (1/2MIC and 1/4MIC), Cinnamon essential oil was able to inhibit the activity of the plant cell wall degrading enzymes (Cel, Pel, Prt) of D. fangzhongdai Onc5, thereby limiting the ability of pathogen to invade plant cells. In order to further verify the antibacterial effect of Cinnamon essential oil, D. fangzhongdai Onc5 treated with 1/2MIC Cinnamon essential oil was inoculated on carrots, cabbage, potatoes and white radishes, and the results revealed that the pathogenicity of the bacterial liquid attenuated significantly. The research found that Cinnamon leaf essential oil exerts antibacterial effects by reducing the secretion activity of extracellular degrading enzymes and flagellar motility of D. fangzhongdai Onc5, thereby influencing its quorum sensing system. It has application prospects employed to control postharvest soft rot in fruits and vegetables as biological means, providing theoretical basis and technical support for the preservation of agricultural products and the green prevention and control of diseases.

Key words

Cinnamon leaf essential oil / chemical composition / soft rot / pathogenicity / swarming motility

引用本文

杜丽君, 李银银, 陈雪虹, 徐韵淇, 林泽尧, 邓春琼, 林小苹, 李永裕. 肉桂叶精油抑制软腐病菌Dickeya fangzhongdai Onc5致病性的研究. 热带作物学报, 2025 , 46 (12) : 3021 -3028 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.12.019

Lijun DU, Yinyin LI, Xuehong CHEN, Yunqi XU, Zeyao LIN, Chunqiong DENG, Xiaoping LIN, Yongyu LI. Inhibition of Pathogenicity by Cinnamon Leaf Essential Oil on the Soft Rot Fungus Dickeya fanghongdai Onc5[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2025 , 46 (12) : 3021 -3028 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.12.019

正文

收起

农业病原微生物是导致农作物病害和部分动物疾病的重要因素，已成为保障国家粮食安全和农产品有效供给的关键限制因素。据统计，我国主要粮食作物和经济作物每年因病害损失的粮食产量超过10%^[1]。由Dickeya属细菌引起的细菌性软腐病是一种世界性流行病害^[2-3]，该属病原菌具有广泛的寄主范围，可以引起多种作物，如水稻、马铃薯、白菜、胡萝卜、香蕉、蝴蝶兰、鸢尾、马蹄莲等发生病害。细菌性软腐病是一类危害严重的植物细菌性病害，传播迅速，常给农作物生产带来巨大的经济损失。目前，市场上缺乏针对细菌性软腐病的专一性杀菌剂，该病害的防治仍以预防为主^[3]。已有研究表明，致病菌的致病因子[如植物细胞壁降解酶（PCWDEs）、细胞运动性、生物膜、毒素等]的释放受细菌群体感应（quorum sensing，QS）系统的调控^[4-6]，因此，细菌QS通路的研究为细菌病害的生物防治提供了新的理论和模式依据^[7]。不同于传统抗生素，群体感应抑制剂（quorum sensing inhibitor，QSI）以细菌的QS系统为作用靶点^[8]，QSI仅抑制细菌致病因子对植物的伤害，不威胁细菌的生存，因而理论上产生传统耐药性筛选压力的风险较低；而且QSI不仅能够有效降低耐药菌的传播风险，还能持续抑制QS系统及相关毒力因子的表达。利用植物次生代谢产物抑制细菌QS的植保新技术，在植物细菌病害防治上展现出巨大的潜力^[9]。

肉桂精油是从樟科植物肉桂（Cinnamomum cassia）提炼出来的一种天然挥发性油状物质，具有浓烈而长久的辛香气味。研究表明，肉桂精油具有显著的镇静、镇痛及解热作用，能促进外周血液循环、增强消化系统功能^[10]，并且肉桂精油通过其抗氧化和抗炎机制，在食疗保健领域表现出潜在的癌症预防效果^[11]。特别值得注意的是，肉桂精油具有广谱抗菌特性^[12]，其对食源性致病菌（如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等）的抑制效果尤为突出，这使其成为天然抗菌剂开发的理想候选物质^[13]。肉桂精油作为一种天然产物，不仅具备抑菌和抗氧化活性，还展现出潜在的QS抑制能力，其多重作用机制使其成为开发新型植物源抗菌剂的理想候选物质。以肉桂树皮、果实、花等为原料获得的肉桂精油，虽然品质优良，但成本高，无法满足产业需求，而目前尚无以肉桂叶为原料研究肉桂精油作为QSI的可行性研究。本研究以从肉桂叶中提取的精油为材料，以软腐病菌D. fangzhongdai Onc5为研究菌株，通过测定肉桂叶精油对软腐病菌PCWDEs活性和群集运动能力等相关关键致病因子的抑制作用，研究肉桂叶精油对软腐病菌QS系统的影响，探讨肉桂叶精油作为QSI的可行性，并借助GC-MS技术对肉桂叶精油的成分进行分析，为后续解析精油中关键活性成分抑制细菌QS系统的作用机制提供依据，也为拓展肉桂精油的应用领域，为植物细菌性病害的生物防治提供全新的药物选择。

1　材料与方法

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1.1　材料

肉桂叶来自福建漳州漳浦县，采用水蒸气蒸馏法提取肉桂叶精油，将新鲜枝叶用剪刀剪碎，将其装进瓶中，按照料液比1∶20加水至2/3处进行蒸馏，提取2 h后用干净的离心管收集，收集精油后离心进行水油分离，再去除精油中的水分。精油样品用锡箔纸包好置于–20 ℃冰箱存放。

供试菌株：野生型紫色杆菌（Chromobacterum violaceum ATCC31532）、胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种（Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum）、大肠杆菌（Escherichia coli ATCC25922）、红色粘性沙雷氏菌（Serratia marcescens H30）、软腐病菌（D. fangzhongdai Onc5）均来自福建农林大学园艺学院。用200 μL菌液接种到19.8 mL的LB液体培养基中，接种量为1%（V/V）。在30 ℃、150 r/min摇床上培养12 h，完成活化。活化的菌液与60%甘油在1.5 mL离心管中进行1∶1混合^[14]，置于–80 ℃冰箱保存，备用。

1.2　方法

1.2.1　GC-MS检测肉桂叶精油成分

参考JOSHI等^[5]的方法，采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对肉桂叶精油成分进行定性与定量分析。色谱-质谱系统为PerkinElmer Clarus^® 680气相色谱仪联用SQ8T质量选择检测器（PerkinElmer，Waltham，MA，USA）；质谱采用电子电离模式运行，利用Turbomass Ver. 6.1.0（PerkinElmer）软件处理数据。样品以分流模式（20∶1）进样，进样量为1 μL，进样口温度为250 ℃；色谱柱为DB-5MS毛细管柱（30 m×25 mm×0.25 μm）；载气为氦气，流速为1 mL/min。程序升温梯度优化为：50 ℃保持2 min，随后以50 ℃/min的速率升至160 ℃，维持2 min，最后以50 ℃/min的速率升至250 ℃，并保持2 min。传输线温度为250 ℃，离子源温度为230 ℃，电子能量为70 eV。

1.2.2　肉桂叶精油的广谱抑菌活性测定

用移液枪吸取200 μL（体积分数为1%）活化12 h的10⁸CFU/mL不同种类菌悬液，接种到LB培养基中，摇匀后将培养基倒入90 mm的无菌培养皿，待培养基凝固后，使用6 mm打孔器进行打孔，每个孔中用移液枪分别打入40 μL肉桂叶精油，以添加等量无菌水为对照（CK），置于30 ℃恒温培养箱孵育12 h后，测量抑菌圈直径以评估其抑菌效果。

1.2.3　肉桂叶精油对D. fangzhongdai Onc5的抑制效果测定

采用倍半稀释法确定肉桂叶精油对菌株D. fangzhongdai Onc5的最低抑菌浓度（MIC），在摇床（150 r/min，30 ℃）持续培养12 h，通过查看培养液的浑浊程度，并利用酶标仪测定OD₆₀₀值，判定最小抑菌浓度。

D. fangzhongdai Onc5生长曲线测定：将肉桂叶精油溶液配置为MIC（2.5‰）、1/2MIC（1.25‰）和1/4MIC（0.625‰）浓度梯度，分别取2 mL（10%体积分数）各浓度精油溶液加入19.8 mL LB液体培养基中，然后向培养基中接入200 μL（1%体积分数）经活化12 h、浓度为10⁸ CFU/mL的D. fangzhongdai Onc5菌悬液，对照组则以等体积无菌水替代精油溶液。密封样品并标记后，置于恒温摇床（150 r/min，30 ℃）中培养，分别在培养3、6、9、12、24、36 h时利用酶标仪采集OD₆₀₀值。

1.2.4　肉桂叶精油抑制D. fangzhongdai Onc5细菌群集运动能力测定

为研究肉桂叶精油对D. fangzhongdai Onc5群集运动的抑制作用，分别把2 mL不同浓度（2MIC、MIC、1/2MIC、1/4MIC）肉桂叶精油加入到集群运动培养基的平板中央6 mm滤纸上进行培养。通过测量菌液迁移距离来评估病原菌的群集运动能力。

1.2.5　肉桂叶精油抑制D. fangzhongdai Onc5植物细胞壁降解酶活性测定

用6 mm无菌打孔器在果胶酶（Pel）、纤维素酶（Cel）、蛋白酶（Prt）固体培养基中打出3个等距分布的圆孔，每个孔中加入40 μL D. fangzhongdai Onc5菌液，封口后在30 ℃恒温箱中培养14 h。后续操作按培养基的类型进行处理，Pel培养基：在表面均匀覆盖5 mL 4 mol/L HCl溶液（完全浸没孔洞），浸泡5 min后倒出液体；纤维素酶（Cel）培养基：先覆盖5 mL 1 mol/L刚果红溶液进行15 min染色，倒掉染液后，再用5 mL 1 mol/L Nacl溶液进行5 min脱色处理；蛋白酶（Prt）培养基：不作任何处理。用游标卡尺测量透明圈直径，并拍照记录。

1.2.6　肉桂叶精油抑制D. fangzhongdai Onc5致病性检测

选取新鲜的胡萝卜、马铃薯、萝卜及小白菜的叶柄，用清水洗净后，用70%乙醇进行30 s消毒处理，用双蒸水冲洗，然后用无菌纸擦干表面水分，经紫外线照射灭菌30 min后，切成大小相近的厚片状放入无菌培养皿。使用10 μL移液枪头在切片中央打孔，并尽可能去除孔内残留水分。每孔接种1 μL活化12 h、浓度为10⁸ CFU/mL的D. fangzhongdai Onc5菌液，再添加10 μL浓度为1/2MIC的肉桂叶精油稀释液。阳性对照加等量的菌液和LB液体培养基，阴性对照加等量无菌水。将所有样品置于30 ℃恒温培养箱中培养12 h，观察并记录植物组织的腐烂情况。

1.3　数据处理

所有试验设置3个及以上的生物学重复；使用Microsoft Excel 2019软件进行试验数据的初步整理和分析；运用IBM SPSS Statistics 22.0软件进行方差分析（ANOVA），采用Duncan方法开展多重比较和显著性差异分析；数据均以平均值±标准偏差表示。

2　结果与分析

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2.1　肉桂叶精油主要成分

通过GC-MS技术对从肉桂叶提取的精油进行气相色谱-质谱联机分析，通过峰面积归一化方法与质谱数据库建立关联进行定性定量分析，并结合文献资料进行确认。结果表明，提取的肉桂叶精油中共鉴定出16种化学成分（表1），占总量的96.57%，其中主要成分为棕榈酸异丙酯（52.15%）、桂皮醛（23.02%）和肉豆蔻酸异丙酯（18.80%），占总量的93.97%，其他成分含量较低。

2.2　肉桂叶精油的广谱抑菌活性

肉桂叶精油的广谱抑菌活性研究结果表明，肉桂叶精油对5种细菌的抑菌圈显著高于CK，说明肉桂叶精油具有良好的抑菌效果，其中对大肠杆菌的抑菌效果最好（表2）。

2.3　肉桂叶精油对D. fangzhongdai Onc5最小抑菌浓度

采用浓度梯度为MIC、1/2MIC、1/4MIC肉桂叶精油稀释液对D. fangzhongdai Onc5进行抑菌效果测定。结果显示（图1），肉桂叶精油对D. fangzhongdai Onc5的最小抑菌浓度（MIC）为2.5‰。肉桂叶精油亚抑菌浓度（1/2MIC、1/4MIC）下D. fangzhongdai Onc5生长曲线的测定结果表明，在细菌生长对数期（3~9 h）各处理的细菌生长趋势相同，在稳定期（12~36 h）各处理混合培养液中的细菌数量基本一致，且处于同一数量级，说明肉桂叶精油亚抑菌浓度对D. fangzhongdai Onc5的生长无影响。

2.4　肉桂叶精油对D. fangzhongdai Onc5群集运动的影响

通过测定不同浓度（2MIC、MIC、1/2MIC、1/4MIC）肉桂叶精油对D. fangzhongdai Onc5的游动（swimming）和扩散（swarming）2种运动方式的影响，结果如图2所示，肉桂叶精油处理抑制了D. fangzhongdai Onc5的迁移，1/2MIC肉桂叶精油处理的细菌游动和扩散运动的迁移距离分别是CK的71.71%和57.82%；肉桂叶精油浓度越高，细菌游动和扩散运动的迁移距离越小，细菌迁移距离与肉桂叶精油浓度之间呈负相关关系。表明肉桂叶精油对D. fangzhongdai Onc5的群集运动有明显抑制作用，能减弱细菌的致病力。

2.5　肉桂叶精油对D. fangzhongdai Onc5植物细胞壁降解酶活性的抑制作用

PCWDEs是D. fangzhongdai Onc5菌株的核心致病因子，通过催化分解细胞壁多糖、蛋白质等组分，破坏植物组织结构完整性，从而引发软腐病害^[6]。平板半定量检测结果如图3所示，肉桂叶精油处理显著抑制D. fangzhongdai Onc5的果胶酶（Pel）、纤维素酶（Cel）和蛋白酶（Prt）活性，1/2MIC肉桂叶精油处理下Pel、Cel和Prt活性分别是CK的91.72%、88.83%和90.20%，不同浓度肉桂叶精油对Pel、Cel和Prt活性的抑制效果为：Cel>Pel>Prt。

2.6　肉桂叶精油抑制D. fangzhongdai Onc5致病性的检测

由图4可见，相较于阳性对照，软腐病菌D. fangzhongdai Onc5经1/2MIC肉桂叶精油预处理后，病菌对小白菜、马铃薯、白萝卜和胡萝卜的侵染性明显减弱，几种材料的腐烂程度明显减轻，表明肉桂叶精油对D. fangzhongdai Onc5的致病性有明显的抑制作用，能有效防止蔬菜的腐烂和组织损伤。

3　讨论

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在植物和土壤中的软腐病原菌，通过植物伤口和孔口进入宿主体内定殖和生长，形成生物膜，但不产生致病症状；当外界环境适宜，高温、高湿和缺氧条件下，合成和分泌植物细胞壁降解酶（PCWDEs）、胞外多糖、毒素等致病因子破坏宿主细胞^[15-16]。软腐病菌D. fangzhongdai Onc5引发植物产生软腐病的致病机理还需进一步阐明^[17]，但其核心机制主要是通过分泌Pel、Cel、Prt等PCWDEs，这些酶协同作用分解细胞壁组分，导致植物组织结构完整性被破坏，细胞内容物外泄，最终使植物发生腐烂^[6]。

肉桂作为兼具药用价值与芳香特性的植物，本研究结果表明，肉桂叶精油含有16种化学组分，主要成分为棕榈酸异丙酯、桂皮醛和肉豆蔻酸异丙酯。本研究所用精油提取部位为肉桂叶，与传统提取自树皮的肉桂精油相比，肉桂叶精油中棕榈酸异丙酯和肉豆蔻酸异丙酯共占70.95%，而肉桂叶中的桂皮醛含量（23.02%）低于肉桂树皮精油中的含量^[18-20]。广谱性抑菌试验表明，叶片中提取的肉桂精油对野生型紫色杆菌、胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种、大肠杆菌、红色粘性沙雷氏菌、软腐病菌5种病原菌均具有显著抑制作用。已有研究表明，桂皮醛具有抗菌消炎作用^[21]，可能是发挥抗炎效果的关键物质，而棕榈酸异丙酯具有稳定作用^[22]，肉豆蔻酸异丙酯具有增加渗透作用^[23]，二者起到稳定和促进的作用，这可能是保持肉桂叶精油抑菌活性的关键。

精油抗菌机制通常不是单一的，而是包含多种作用方式^[24]。肉桂精油可通过破坏病菌结构和功能的完整性，造成不可逆损伤，从而产生抑菌效果^[25]，或者通过影响细胞膜通透性，导致电解质渗漏，破坏膜脂质双分子层结构和功能，影响细胞代谢^[26]，从而对病菌造成不可逆伤害。也有研究认为，肉桂精油通过抑制胞内酶活性引起细胞遗传物质损伤、代谢紊乱等一系列变化^[27]。本研究表明，肉桂叶精油在不杀死软腐病菌的亚抑菌浓度下，可以显著减少病原菌对宿主小白菜、马铃薯、白萝卜和胡萝卜的感染，从而降低软腐病的发生。肉桂叶精油能显著抑制软腐病菌的游动和扩散运动等群集运动，减少植物细胞壁降解酶（Cel、Pel、Prt）的活性，说明肉桂叶精油对软腐病菌的群体感应系统具有减弱作用，通过削弱软腐病菌的鞭毛运动能力和PCWDEs释放，抑制软腐病菌。有研究表明，千层金精油通过干扰致病菌群体感应系统（QS）发挥抑菌作用，其有效成分甲基丁香酚通过竞争性结合受体蛋白CviR（与信号分子C6-HSL结合位点重叠），抑制下游致病因子激活，并破坏CviR/CviI对cviI基因的正反馈调控，从而阻断病原菌信号交流并抑制其致病作用^{[9, 28]}，显著减少软腐病菌对蝴蝶兰、马铃薯、小白菜、胡萝卜和辣椒的感染^[28]，并且千层金精油以非灭杀方式发挥作用，避免了传统抗生素对病原菌的选择压力，因此不易诱导耐药性产生。CHANG等^[29]筛选到肉桂醛、水杨酸和丹宁酸3种QS淬灭剂，这些化合物通过抑制QS信号分子酰基高丝氨酸内酯（AHL）的生成发挥关键作用。JOSHI等^{[2, 5]}研究发现，香芹酚和丁香酚可与信号分子AHL相互作用，抑制软腐病菌QS相关基因表达和生物膜形成，并降低细胞壁降解酶（PCWDEs）分泌量。本研究结果表明，肉桂叶精油具有开发成为绿色高效抑菌剂的潜力，然而其抑制软腐病菌QS系统的分子作用机制仍需深入探索。

4　结论

收起

本研究以肉桂叶为原料提取精油，其主要成分为棕榈酸异丙酯（52.15%）、桂皮醛（23.02%）和肉豆蔻酸异丙酯（18.80%），具有良好的抑菌活性，在不影响病菌生长的亚抑菌浓度下，肉桂叶精油可通过抑制病原菌群集运动和PCWDEs分泌而发挥抑菌作用，其原料来源广、提取工艺简便、环境友好、作用浓度低，且安全性高，不仅具备直接抑菌活性，还展现出潜在的QS抑制能力，具有开发为安全高效的新型绿色杀菌剂的潜力。

基金

收起

漳州市自然科学基金项目(ZZ2024J22)
福建省科技计划项目(2023N0006)
福建农林大学科技创新专项基金项目(KFB23041)

参考文献

收起

文献

收起

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2025年第46卷第12期

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doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.12.019

接收时间：2025-09-01
首发时间：2026-06-24
出版时间：2025-12-25

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收稿日期：2025-09-01
录用日期：2025-10-10

基金

漳州市自然科学基金项目(ZZ2024J22)

福建省科技计划项目(2023N0006)

福建农林大学科技创新专项基金项目(KFB23041)

作者信息

^1.漳州城市职业学院，福建漳州　363001

^2.福建农林大学园艺植物天然产物研究所，福建福州　350002

通讯作者:

^** 李永裕（LI Yongyu），E-mail：lilin3182@163.com。

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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化合物名称Compound name	化学式Moleular formula	出峰时间Retention time/min	相对含量Relative content/%
棕榈酸异丙酯isopropyl palmitate	C₁₉H₃₈O₂	29.500	52.15
桂皮醛cinnamic aldehyde	C₉H₈O	17.715	23.02
肉豆蔻酸异丙酯isopropyl myristate	C₁₇H₃₄O₂	27.470	18.80
正二十七烷heptacosane	C₂₇H₅₆	33.090	1.56
肉桂醛cinnamaldehyde	C₉H₈O	18.332	0.40
硬脂酸异丙酯isopropyl stearate	C₂₁H₄₂O₂	31.239	0.13
苯甲醛benzaldehyde	C₇H₆O	8.527	0.12
octadecane，3-ethyl-5-（2-ethylbutyl）	C₂₆H₅₄	33.782	0.11
octadecane，3-ethyl-5-（3-3）	C₂₆H₅₄	31.881	0.06
十五烷酸pentadecanoic acid	C₁₅H₃₀O₂	29.492	0.04
苯代丙腈benzenepropanenitrile	C₉H₉N	16.260	0.04
2-甲基-3-戊酮2-methyl-3-pentanone	C₆H₁₂O	38.250	0.03
2-己酮2-hexanone	C₆H₁₂O	39.250	0.03
3-hydroperoxyhexane	C₆H₁₄O₂	4.121	0.03
月桂酸异丙酯isopropyl dodecanoate	C₁₅H₃₀O₂	25.082	0.03
octadecane，3-ethyl-5-（2-ethylbutyl）-	C₂₆H₅₄	30.901	0.02

化合物名称Compound name

化学式Moleular formula

出峰时间Retention time/min

相对含量Relative content/%

棕榈酸异丙酯isopropyl palmitate

C₁₉H₃₈O₂

29.500

52.15

桂皮醛cinnamic aldehyde

C₉H₈O

17.715

23.02

肉豆蔻酸异丙酯isopropyl myristate

C₁₇H₃₄O₂

27.470

18.80

正二十七烷heptacosane

C₂₇H₅₆

33.090

1.56

肉桂醛cinnamaldehyde

C₉H₈O

18.332

0.40

硬脂酸异丙酯isopropyl stearate

C₂₁H₄₂O₂

31.239

0.13

苯甲醛benzaldehyde

C₇H₆O

8.527

0.12

octadecane，3-ethyl-5-（2-ethylbutyl）

C₂₆H₅₄

33.782

0.11

octadecane，3-ethyl-5-（3-3）

C₂₆H₅₄

31.881

0.06

十五烷酸pentadecanoic acid

C₁₅H₃₀O₂

29.492

0.04

苯代丙腈benzenepropanenitrile

C₉H₉N

16.260

0.04

2-甲基-3-戊酮2-methyl-3-pentanone

C₆H₁₂O

38.250

0.03

2-己酮2-hexanone

C₆H₁₂O

39.250

0.03

3-hydroperoxyhexane

C₆H₁₄O₂

4.121

0.03

月桂酸异丙酯isopropyl dodecanoate

C₁₅H₃₀O₂

25.082

0.03

octadecane，3-ethyl-5-（2-ethylbutyl）-

C₂₆H₅₄

30.901

0.02

病原菌Pathogenic bacteria	抑菌圈Bacteriostatic ring/mm
野生型紫色杆菌（C. violaceum ATCC31532）	22.02±0.17^a	6.00±0.00^b
胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种（P. carotovorum subsp. carotovorum）	22.58±1.04^a	6.00±0.00^b
大肠杆菌（E. coli ATCC25922）	23.54±2.16^a	6.00±0.00^b
红色粘性沙雷氏菌（S. marcescens H30）	18.63±0.46^a	6.00±0.00^b
软腐病菌（D. fangzhongdai Onc5）	20.18±0.48^a	6.00±0.00^b

病原菌Pathogenic bacteria

抑菌圈Bacteriostatic ring/mm

肉桂叶精油Essential oil from Cinnamon leaf

野生型紫色杆菌（C. violaceum ATCC31532）

22.02±0.17^a

6.00±0.00^b

胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种（P. carotovorum subsp. carotovorum）

22.58±1.04^a

6.00±0.00^b

大肠杆菌（E. coli ATCC25922）

23.54±2.16^a

6.00±0.00^b

红色粘性沙雷氏菌（S. marcescens H30）

18.63±0.46^a

6.00±0.00^b

软腐病菌（D. fangzhongdai Onc5）

20.18±0.48^a

6.00±0.00^b