空气是微生物传播的重要媒介，城市空气中微生物状况已成为城市空气质量的重要评价指标［1-3］.空气中微生物的含量和分布受多种因素影响，如人类活动、植被、天气状况、大气及土壤污染状况等.植被生长状况以及抑菌与否对空气中微生物影响较大［4-7］.刘洋等［8］对8种树木的抑菌实验结果表明，树种间杀菌效果差异较大；相同的树种对不同菌种杀菌作用能力不同，较多的研究成果具有类似观点［9-12］.目前，针对植物抑菌物质的研究已有报道［13-20］，但不同植物对不同菌种的抑制作用规律需深入研究.本研究以郑州市绿博园中观赏价值高且利用率较高的24种常绿植物和14种落叶植物为实验材料，通过离体叶片对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌3种条件致病菌的抑制作用进行分析，筛选出抑菌能力较强的植物，以期为郑州市生态型植物配置设计及园林绿化植物的合理选择提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

郑州市位处北温带，典型温带大陆性气候，四季温度变化分明、雨热同期，冬季少雪，夏季炎热较多雨水，春秋季干旱少雨.年平均气温14～14.3℃，降水量分布不均，年平均降水量640.9 mm，无霜期220 d，年日照时间约2400 h.坐落于郑州新区的绿博园水资源丰富，植物种类多样，本次试验植物样本均采自郑州市绿博园.

1.2 供试植物

于2018年4月选择健康、发育良好、无病虫害的植株，且每种植物选树龄、立地环境、冠幅与高度基本都相同的3～5株，采取新鲜叶片以供试验.

供试植物共38种，其中常绿植物24种：雪松（Cedrus deodara）、枇杷（Eriobotrya japonica）、大叶黄杨（Buxus henryi）、桂花（Osmanthus fragrans）、南天竹（ Nandina domestica）、白皮松（Pinus bungeana）、广玉兰（Magnolia grandiflora）、海桐（Pittosporum tobira）、女贞（Ligustrum lucidum）、龙柏（Sabina chinensis）、凤尾丝兰（Yucca gloriosa）、红叶石楠（Photinia serrulata）、火棘（Pyracantha fortuneana）、洒金桃叶珊瑚（Aucuba japonica）、侧柏（Platycladus orientalis）、八角金盘（Fatsia japonica）、金森女贞（Ligustrum japohicum）、云杉（Picea asperata）、无刺枸骨（Ilex cornuta）、铺地柏（Sabina procumbens）、黑松（Pinus thunbergii）、小叶黄杨（Buxus sinica）、罗汉松（Podocarpus macrophyllus）、刚竹（Phyllostachys sulphurea）.落叶植物14种：三角枫（Acer buergerianum）、梣叶槭（Acer negundo）、忍冬（Lonicera japonica）、鸡爪槭（Acer palmatum）、山楂（Crataegus pinnatifida）、鹅掌楸（Lirioden⁃dron chinense）、金钟花（Forsythia viridissima）、溲疏（Deutzia scabra）、红栌（Cotinus coggygria）、红瑞木（Swida alba）、红花刺槐（Robinia hisqida）、皂荚（Gleditsia sinensis）、碧桃（Amygdalus persica）、旱柳（Salix matsudana）.

1.3 供试菌种

选择大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）3种条件致病菌进行试验，供试菌种由河南农业大学生命科学学院微生物实验室提供.

1.4 仪器设备和试剂

仪器：SW-CJ-2F超净工作台（苏州苏洁净化设备有限公司）、XWTS-142电热恒温培养箱（山东潍坊医药集团股份有限公司医疗器械厂）、LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌器（上海申安医疗器械厂）、XHZ-03高精度数控摇床（Shenergy Biocolor BioScience&Technology Company）、MX-E漩涡震荡仪（大龙兴创实验仪器有限公司）、电子天平（上海光正医疗仪器有限公司）、直径9 cm培养皿、研钵.

试剂：生物试剂牛肉膏（北京奥博星生物技术有限责任公司）、生物试剂蛋白胨（北京奥博星生物技术有限责任公司）、分析纯NaC（l天津市大茂化学试剂厂）、琼脂（Solarbio）、无菌水、75%酒精、95%酒精.

1.5 试验方法

1.5.1 培养基配制和无菌处理 牛肉膏蛋白胨固体培养基配制：牛肉膏5 g，蛋白胨10 g，氯化钠5 g，蒸馏水1000 mL，pH7.2～7.4，琼脂粉20 g，分装三角烧瓶中；牛肉膏蛋白胨液体培养基配制：牛肉膏5 g，蛋白胨10 g，氯化钠5 g，蒸馏水1000 mL，pH7.2～7.4，分装三角烧瓶中.将培养基、1.5 mL离心管、蒸馏水、1000 uL和200 uL移液枪枪头于121℃条件下、高压灭菌30 min备用.

1.5.2 供试菌种的菌液活化扩培及计数 在超净工作台上用接种环挑取少许的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌分别接入液体培养基中，放入恒温震荡培养器中以37℃条件下培养16～18 h.用移液枪吸取100 uL菌液加入900 uL无菌水中进行梯度稀释，选取含菌数为104、105、106cfu/mL 3种菌悬进行涂平板计数，每个梯度做3个重复，放入37℃环境中培养16～48 h.选取最合适的浓度进行抑菌试验.

1.5.3 植物叶片的采集和预处理 选取适龄健康的完整叶片，用蒸馏水冲洗3次，75%酒精消毒1次，再用无菌水清洗3次，晾干，在超净工作台上紫外线照射30 min.

1.5.4 抑菌作用比较 无菌条件下，将3种菌种各取稀释好的菌液100 uL于平板培养基上涂布，倒置备用.准备研钵和液氮，称取1 g叶片加入液氮研磨成粉末状均匀加入皿盖中.这期间注意不能让培养基与碎叶接触，将培养皿放入37℃恒温培养箱中培养，观察平板中菌落生长状况，以不放碎叶的培养皿做空白对照，每种叶子做3个重复，计数各个平板的菌落，并计算每种植物的抑菌率.

2 结果与分析

2.1 常绿植物抑菌作用分析

将抑菌试验数据整理后，通过软件Excel和SPSS22.0对其进行分析处理，得到数据如表1.

2.1.1 对大肠杆菌的抑制作用分析 由表1可知，不同供试植物叶片对大肠杆菌表现出不同的抑制效果：枇杷和南天竹抑制效果最强，24 h与对照培养皿相比无微生物生长；女贞、黑松、白皮松、金森女贞和凤尾丝兰没有明显抑制作用，抑菌程度不足10%.24种植物抑菌作用从大到小排序依次为枇杷、南天竹＞海桐＞侧柏＞雪松＞红叶石楠＞火棘＞大叶黄杨＞刚竹＞云杉＞龙柏＞桂花＞罗汉松＞无刺枸骨＞小叶黄杨＞八角金盘＞广玉兰＞洒金桃叶珊瑚、铺地柏＞凤尾丝兰＞金森女贞＞白皮松＞黑松＞女贞.多重比较结果表明，雪松、大叶黄杨、红叶石楠、火棘、云杉、刚竹的抑菌效果差异不显著，枇杷、南天竹与白皮松、女贞、凤尾丝兰、金森女贞、黑松间差异极显著.

2.1.2 对金黄色葡萄球菌的抑制作用分析 不同供试植物叶片对金黄色葡萄球菌表现出不同的抑制效果：枇杷、南天竹、海桐、侧柏和云杉均抑制效果最强，48 h时与对照培养皿相比无微生物生长；桂花和刚竹无明显抑制作用.24种植物抑菌作用从大到小排序依次为枇杷、南天竹、海桐、侧柏、云杉＞无刺枸骨、龙柏＞雪松＞罗汉松＞黑松＞凤尾丝兰＞红叶石楠＞洒金桃叶珊瑚＞铺地柏＞八角金盘、金森女贞＞白皮松、大叶黄杨＞广玉兰、火棘＞小叶黄杨＞女贞＞刚竹＞桂花.多重比较结果表明，桂花与枇杷、南天竹、海桐、侧柏、云杉抑菌效果差异极显著，但与大叶黄杨、白皮松、广玉兰、女贞、红叶石楠、火棘、洒金桃叶珊瑚、八角金盘、金森女贞、铺地柏、小叶黄杨、刚竹差异不显著.

2.1.3 对枯草芽孢杆菌的抑制作用分析 不同供试植物叶片对枯草芽孢杆菌表现出不同的抑制效果，其中，枇杷、南天竹、白皮松、海桐、龙柏、云杉、无刺枸骨均抑制效果最强，16 h与对照培养皿相比无微生物生长；比较来说，雪松抑菌能力最弱，抑菌率只有2%.24种植物抑菌作用从大到小排序依次为枇杷、南天竹、白皮松、海桐、龙柏、云杉、无刺枸骨＞刚竹＞女贞＞桂花＞小叶黄杨＞铺地柏＞罗汉松＞金森女贞＞黑松＞广玉兰＞大叶黄杨＞洒金桃叶珊瑚＞红叶石楠、八角金盘＞凤尾丝兰＞火棘＞侧柏＞雪松.比较得出，枇杷、南天竹、白皮松、海桐、龙柏、云杉、无刺枸骨与雪松、侧柏抑菌效果差异极显著，桂花、女贞、铺地柏、小叶黄杨、刚竹间差异不显著，大叶黄杨、广玉兰、凤尾丝兰、红叶石楠、火棘、洒金桃叶珊瑚、八角金盘间差异不显著.

2.2 落叶植物抑菌作用分析

将抑菌试验数据整理后，通过软件Excel和SPSS22.0对其进行分析处理，得到数据如表2.

2.2.1 对大肠杆菌的抑制作用分析 由表2可知，不同供试植物叶片对大肠杆菌表现出不同的抑制效果：碧桃和旱柳抑制效果最强，24 h与对照培养皿相比无微生物生长；鸡爪槭抑菌作用最弱.14种植物抑菌作用从大到小排序依次为碧桃、旱柳＞梣叶槭＞金钟花＞溲疏＞忍冬、红栌、红瑞木、皂荚＞三角枫＞红花刺槐＞鹅掌楸＞山楂＞鸡爪槭.多重比较结果表明，碧桃、旱柳与其余落叶植物的抑菌作用均存在显著性差异，其余12种植物间差异并不显著.

2.2.2 对金黄色葡萄球菌的抑制作用分析 不同供试植物叶片对金黄色葡萄球菌表现出不同的抑制效果：碧桃和皂荚抑制效果最强，抑菌率均在90%以上；金钟花和鸡爪槭抑菌作用最弱.14种植物抑菌作用从大到小排序依次为碧桃、皂荚＞旱柳＞忍冬＞三角枫＞山楂＞红栌＞红瑞木＞溲疏＞鹅掌楸＞梣叶槭＞红花刺槐＞鸡爪槭＞金钟花.比较得出，金钟花与碧桃抑菌效果差异极显著，且与红栌差异显著，但红栌与余下12种植物差异均不显著.

2.2.3 对枯草芽孢杆菌的抑制作用分析 不同供试植物叶片对枯草芽孢杆菌表现出不同的抑制效果：忍冬抑制效果最强，但抑菌率也只有64%；碧桃抑菌能力最弱，抑菌率不足10%.14种植物抑菌作用从大到小排序依次为忍冬＞红瑞木＞鹅掌楸＞红花刺槐＞三角枫＞皂荚＞山楂＞鸡爪槭＞梣叶槭＞溲疏＞旱柳＞金钟花＞红栌＞碧桃.多重分析得出，忍冬与红栌、碧桃抑菌效果存在极显著差异，而三角枫、梣叶槭、鸡爪槭、山楂、鹅掌楸、红瑞木、红花刺槐、皂荚间差异不显著.

3 讨论

很多研究表明，植物叶片具有合成并释放有抑杀菌作用的挥发性有机物的功能［15-17］，且不同植物对同一菌种的抑制作用不同，刘云国［20］将7种植物以不同质量的形式进行抑菌对照，发现不同植物之间有较大差异：樟树、枫香、海桐、罗汉松抑菌作用较好，七里香和广玉兰则较差；2 g整叶的植物相较1 g整叶的植物抑菌作用略强且抑菌作用顺序不变，2 g和1 g的碎叶植物比同质量整叶植物抑菌作用略强且顺序大致不变.在本实验中，对大肠杆菌抑制作用最强的是常绿植物枇杷和南天竹，以及落叶植物碧桃和旱柳，均是完全抑制；枇杷、南天竹、海桐、侧柏和云杉常绿植物对金黄色葡萄球菌抑制率均为100%，但落叶植物最高仅有碧桃的96%；常绿植物对枯草芽孢杆菌大多都有较强抑制作用，枇杷、南天竹、白皮松、海桐、龙柏、云杉、无刺枸骨7种植物为完全抑制，落叶植物中忍冬抑制效果最强，但抑菌率也只有64%.

相同植物对不同菌种的抑制作用不同［19］，白皮松对枯草芽孢杆菌有最强抑制能力，但对金黄色葡萄球菌以及大肠杆菌抑制作用较弱；落叶植物中，碧桃和旱柳对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌都较强，完全或几乎完全抑制，对枯草芽孢杆菌抑制效果一般.陈自新等［3］将北京市常见园林植物按照园林绿化要求分为四级：一级杀菌力极强，本实验中枇杷和南天竹对所有供试菌种均表现出极强的抑制能力，即属于此类，可根据需要合理种植在医院、商业区等含菌量较高的地区［9］；二级杀菌力较强或对一种强而其余中等，本实验中海桐、云杉、碧桃、旱柳等即属于此类；三级杀菌力中等或对一种菌较强而其余中等，本实验中如侧柏、皂荚等；四级杀菌力较弱，本实验中如凤尾丝兰、鸡爪槭等，观赏价值较高而抑菌能力不强.

生态设计的过程是理性的，公众对于景观审美的评价是感性的，了解园林植物的抑菌作用，筛选出综合效益较好的物种，有助于在植物配置设计中因地制宜的将物种有机、有序、有原则的组合起来，打造生态与观赏价值并存的植物群落.

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