Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh thối nhũn Địa lan do vi khuẩn Erwinia carotovora Holl. gây ra của Plumbagin và một số dẫn xuất pot

kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008
Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh thối nhũn Địa lan
do vi khuẩn
Erwinia carotovora
Holl. gây ra
của Plumbagin
và một số dẫn xuất
Stadies on plumbagin used to control solf rot disease on
Simbidum
sp.

Nguyễn Thanh Trà
1
, Đặng Vũ Thị Thanh
2
,
Lưu Tham Mưu
1
, Dương Anh Tuấn
1



Abstract
Plumbagin (5-hydroxy-2methyl-1,4-naphthoquinon) is a naturally occurring naphthoquinon
isolated from the root of Plumbago zeylanica L. Plumbago zeylanica is used as a traditional
medicine for the treatment of several diseases. Synthesize 4 derivative base on fomula of
plumbagin: derivetive 1: 5-axetoxy-2-methyl-1,4-naphthoquinon; derivative 2: 5-acetoxy-3-
bromo-2-methyl-1,4-naphthoquinon; derivetive3:5-hydroxy-2,3-epoxid-2-methyl-
1,4naphthoquinon; derivative 4: 5-hydroxy-8-iode-2-methyl-1,4-naphthoquinon. The
antimicrobial activity of plumbagin and 4 derivative were evaluated using the microdilution

method. The Plumbagin war used to control Erwinia carotovora, causing solf rot disease on
Cymbidium sp. in green house. Apter spraying 30 days in 1000 g/ml concentration of
plumbagin treatment the diseases incidence reduced 57,1%.

I. Mở đầu
Plumbagin là một hợp chất thuộc nhóm
naphthoquinon có mặt ở hầu hết các loài
Plumbago, đặc biệt có nhiều nhất trong rễ cây
của chúng [7]. Có hai loài thường gặp ở các nước
Nam á và Đông Nam á là Bạch hoa xà và Xích
hoa xà trong đó Bạch hoa xà là loài phân bố rộng
hơn so với loài xích hoa xà. [1, 4]. Những nghiên
cứu invitro cũng như invivo đều khẳng định
plumbagin là chất quyết định các hoạt tính sinh
học của cây Bạch hoa xà. [2,5]. Các hoạt tính
sinh học của plumbagin đã được công bố như:
kháng kí sinh trùng [3], gây ngán ăn ở côn trùng
[8 ], hay chống ung thư [3 ] Để góp phần định
hướng sử dụng các chất có nguồn gốc tự nhiên
thay thế dần các thuốc bảo vệ thực vật có nguồn
gốc hoá học, độc hại với môi trường và sức khoẻ
con người. Chúng tôi đã tiến hành khảo sát khả
năng phòng trừ bệnh thối nhũn do vi khuẩn
Erwinia carotovora trên cây địa lan trong nhà
lưới của Plumbagin.
II.Vật liệu
và phương pháp nghiên cứu
1.Vật liệu
Cây Bạch hoa xà được thu hái tháng 10 năm
2005 tại Yên Thuỷ- Hoà Bình và được thẩm định

bởi TS. Kim Biên- Viện Sinh thái và tài nguyên
sinh vật-Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam.
Plumbagin được tách chiết từ lá, sau đó được
tổng hợp một số dẫn xuất 1, 2,3,4.
Công thức cấu tạo của plumbagin và các dẫn
xuất của plumbagin.

1. Viện Hoá học -Viện KH&CNVN.
2. Viện Bảo vệ thực vật - Viện KHNNVN

kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008
OAC
O
O
OAC
O
O
Br
OAC
O
O
I
O
O
O
OH
O
O
OH

Plumbagin Dẫn xuất 1 Dẫn xuất 2 Dẫn xuất 3 Dẫn xuất 4

Chủng vi khuẩn gây bệnh: Erwinia
carotovora. được phân lập từ cây Địa Lan bị
bệnh thối nhũn thu thập tại Đà Lạt- Lâm Đồng
trên môi trường lựa chọn TTC
Chất so sánh hiệu lực phòng trừ: Agromycin
2. Phương pháp
2.1. Phương pháp thử hoạt tính kháng vi sinh
vật invitro.
Tiến hành theo phương pháp pha loãng đa
nồng độ broth microdilution method của Carson,
C.F., et al [6], được áp dụng tại Trường Đại học
Antwerp, Vương quốc Bỉ. Plumbagin và các dẫn
xuất được pha loãng ở các nồng độ từ 1mg/ml,
0,5mg/ml, 0,25mg/ml…0,002mg/ml. Cho dung
dịch có chứa vi sinh vật ở nồng độ 10
5
CFU/ml
vào các giếng đã chứa plumbagin. Giếng đối
chứng không có vi sinh vật, ủ ở tủ ấm 30
0
C trong
18-20h. Hoạt tính kháng vi sinh vật được đánh
giá bằng phương pháp đo độ đục tế bào trên máy
quang phổ spectrometer ở bước sóng 405nm. Các
giá trị thể hiện hoạt tính là MIC, MBC, IC50.
Chất so sánh Agromycin cũng pha loãng theo dãy
nồng độ như Plumbagin.
Giá trị IC (nồng độ ức chế vi sinh vật) có thể

được tính bằng công thức sau: IC= (mẫu - trắng)/
(điều khiển - trắng) x 100.
Xác định MIC ( nồng độ ức chế tối thiểu)
bằng cách đọc chỉ số độ đục tế bào so sánh với
giếng điều khiển âm (môi trường không có vi
sinh vật).
IC50 xác định bằng chương trình raw data
trên máy tính.
Xác định MBC bằng cách kết hợp phương
pháp pha loãng trong môi trường lỏng và phương
pháp cấy dung dịch sau khi đọc kết quả trên đĩa
thạch nếu có thể. MBC (tại nồng độ này) là giá trị
thấp nhất gây chết hoàn toàn vi sinh vật.
2.2. Xác định khả năng trừ bệnh thối nhũn vi
khuẩn của plumbagin trên địa lan trong nhà lưới
Các cây Địa lan đã xuất hiện triệu chứng
bệnh thối nhũn trồng ở chậu vại được dùng để
đánh giá khả năng ức chế bệnh thối nhũn vi
khuẩn của Plumbagin. Thí nghiệm có 5 công
thức, mỗi công thức 15 cây, nhắc lại 3 lần. Công
thức thí nghiệm được tiến hành phun Plumbagin
nồng độ 500 và 1000 ug/ml và Agromycin nồng
độ 500 và 1000ug/ml, công thức đối chứng phun
nước. Theo dõi diễn biến của bệnh và đếm số cây
chết sau 5 ngày, 10, 20, 25 đến 30 ngày.
Số liệu được xử lý theo chương trình SaSS.
III. Kết quả và thảo luận
1. Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn
invitro.
Vi khuẩn gây bệnh cây Erwinia carotovora

được nuôi cấy trong môi trường lỏng và được
đưa vào các giếng thử với nồng độ 10
5
CFU/ml. Đọc kết quả sau 18-20h trên máy
spectrometer. Tính giá trị IC50, MIC, MBC.
Kết quả được thể hiện ở bảng 1.
Bảng 1. Kết quả thử hoạt tính kháng vi khuẩn
Erwinia carotovora
của plumbagin và các dẫn xuất

TT


Chất thử
Erwinia carotovora
IC 50
(g/ml)

MIC
(g/ml)

MBC
(g/ml)

1 Plumbagin 201,7 500 -
kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008
2 Dẫn xuất 1 - - -
3 Dẫn xuất 2 - - -
4 Dẫn xuất 3 - - -
5 Dẫn xuất 4 3,0 3,9 4

6 Agromycin 39,0 62,5 1000

Qua kết quả trên cho thấy plumbagin có giá trị
IC50 (ức chế 50% lượng vi sinh vật) ở nồng độ
201,7g/ml, đạt giá trị MIC tại nồng độ
500g/ml, không có giá trị MBC. Dẫn xuất 4 có
hoạt tính mạnh thể hiện ở cả 3 giá trị IC50, MIC,
MBC  4g/ml, trong khi Agromycin dùng làm
chất so sánh có hoạt tính IC50 = 39g/ml và đạt
MIC tại 62,5 g/ml, có giá trị MBC tại nồng độ
1000 g/ml.
2. Khả năng ức chế bệnh thối nhũn Địa
Lan của plumbagin trong nhà lưới
Các cây Địa lan đã xuất hiện triệu chứng
bệnh thối nhũn trồng ở chậu vại được dùng để
đánh giá khả năng ức chế bệnh của Plumbagin.
Thí nghiệm có 5 công thức , mỗi công thức 15
cây, nhắc lại 3 lần. Công thức thí nghiệm được
tiến hành phun Plumbagin và Agromycin, công
thức đối chứng phun nước. Kết quả thí nghiệm
được chỉ ra ở bảng 2.
Bảng 2. Khả năng hạn chế sự phát triển của bệnh thối nhũn địa lan
(Erwinia carotovora) của plumbagin trong nhà lưới ( Viện BVTV 2006 )
Công
thức
Chất thử
% cây chết sau phun Khả năng
hạn chế
bệnh (%)
5 ngày 15 ngày 30 ngày

1 Plumbagin 500ug/ml 11,1
a
28,9
a
33,3
b
46,5
2 Plumbagin 1000ug/ml 6,7
b
15,6
b
26,7
bc
57,1
3 Agromycin 500ug/ml 8,9
a
15,6
b
22,2
cd
64,3
4 Agromycin 1000ug/ml 8,9
a
11,1
b
15,6
d
74,9
5 Đối chứng 13,3
a

42,2
a
62,2
a
0
CV(%) 15,77 9,06 5,01
LSD (%) 0,2825 0,2133 0,1324

Kết quả ở bảng 2 đã chỉ ra có sự khác biệt
giữa các công thức thí nghiệm và so với đối
chứng. Kết quả thí nghiệm cho thấy, ở công
thức đối chứng sau 30 ngày, số cây chết là
62,2%. Tỉ lệ cây chết ở công thức plumbagin
500g/ml giảm còn là 33,3%, công thức
plumbagin 1000g/ml tỉ lệ cây chết giảm còn
là 26,7%. Agromycin có khả năng hạn chế
bệnh tốt, với nồng độ 500g/ml tỉ lệ cây chết
sau 30 ngày là 22,2%, ở nồng độ 1000g/ml thì
tỉ lệ cây chết chỉ còn 15,6%. Plumbagin
500g/ml khả năng hạn chế bệnh so với đối
chứng là 46,5%, khả năng hạn chế bệnh khi
dùng plumbagin 1000g/ml so với đối chứng là
57,1%. Agromycin có hiệu lực cao hơn
plumbagin với khả năng hạn chế bệnh lên tới
64,3% và 74,9% (bảng 2).
Kết quả thí nghiệm phòng trừ bệnh trong nhà
lưới đã chỉ ra rằng plumbagin 1000g/ml có khả
năng hạn chế bệnh thối nhũn vi khuẩn trên cây
địa lan. Khi địa lan mới chớm bị bệnh dùng
plumbagin phun cho cây sẽ giảm tỷ lệ cây bị

chết 57,1% so với đối chứng.
IV. Kết luận & Đề nghị
1. Kết luận
Plumbagin là một hợp chất tự nhiên được
chiết xuất từ lá cây Bạch hoa xà. Plumbagin
và dẫn xuất 4 có hoạt tính kháng chủng vi
khuẩn Erwinia carotovora gây bệnh thối nhũn
cây Địa lan, đặc biệt là dẫn xuất 4 có hoạt tính
mạnh nhất.
Khi địa lan mới chớm bị bệnh dùng
plumbagin phun cho cây sau 30 ngày sẽ giảm tỷ
kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Số 4/2008
lệ cây bị chết 57,1% so với đối chứng.
2. Đề nghị
Tiếp tục nghiên cứu khả năng sử dụng
plumbagin để phòng trừ bệnh thối nhũn trên cây
địa lan.

TàI LIệU THAM KHảO
1. Đỗ Huy Bích và cộng sự. 2004. Cây thuốc
và động vật làm thuốc ở Việt Nam. Nhà xuất bản
KH&KT. t ập 1, tr148
2. B. Hazza, R. Sarkar, S. Bhattacharyya, P.K.
Ghosh, G. Chel., B. Dinda, 2002. Phytother. Res.
16, p133
3. Chan-Bacab MJ, Pena-Rodriguez LM 2001.
Plant natural products with leishmanicidal
activity. Nat Prod Rep 18: p 674-688
4. L.S. de Palua, N. Bunyapraphasara and
R.H.M.J Lammens. 1999. Plant Resources of

South-East Asia. Deckhuys Publishers, Leiden.
No 12 (1).p:411
5. N. Didry, L. Dubreuil, F. Trotin, M. Pinkas.
1998. J. Ethnopharmacol. 60, p91.
6. Stuart B. Levy, " The antibiotic Paradox"
(New York: Plenum Press) 1992.4
7. Van de Vijver LM 1972. Distribution of
plumbagin in Plumbaginaceae. Phytochemistry
11, 324.
8. Villavicencio MA, Perez - Escandon BE.
1992. Plumbago feeding deterrent for three
species of Orthoptera. Entomol Mex 86: p191-
198