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香鳞毛蕨抑菌特性比较研究



全 文 :香鳞毛蕨抑菌特性比较研究
收稿日期:2011-08-03
基金项目:国家基金资助项目(31070291/C020601)
作者简介:樊锐锋(1980-),男,讲师,博士研究生,研究方向为资源植物学和植物分子生物学。E-mail: ruifeng-fan@163. com
*通讯作者:常缨,教授,博士生导师,研究方向为资源植物学和植物分子生物学。E-mail: chang_ying72@163. com
樊锐锋 1, 2,黄庆阳 3,常 缨 1*
( 1.东北农业大学生命科学学院,哈尔滨 150030;2.黑龙江中医药大学药学院,哈尔滨 150040;
3.黑龙江省科学院自然与生态研究所,哈尔滨 150040)
摘 要:以香鳞毛蕨为研究对象,探讨其抑菌特性与气候环境特点及鳞毛之间的相关性,从抑菌效果和抑菌
物质含量两方面比较不同产地、不同采收期和不同入药部位样品的抑菌特性。采用滤纸片扩散法检测样品提取液
的抑菌效果,可见分光光度法测定样品中主要起抑菌作用的总间苯三酚含量。结果表明,五大连池地区6月中旬
采集的香鳞毛蕨样品平均抑菌直径达2.49 cm,总间苯三酚含量达17.23%,确定五大连池是最佳产地,最佳采收
期为6月中旬;香鳞毛蕨中鳞毛样品平均抑菌直径达2.65 cm,总间苯三酚含量达17.82%,同时作为对照的粗茎鳞
毛蕨中鳞毛的抑菌直径达1.96 cm,总间苯三酚含量为17.14%,显著好于其他部位,初步证明鳞毛蕨属植物抑菌
特性与鳞毛之间具有相关性。
关键词:鳞毛蕨属;抑菌;产地;采收期;入药部位
中图分类号:R287.6 文献标志码:A 文章编号:1005-9369(2012)03-0081-04
Comparative studies on characteristic of antimicrobia in Dryopteris fra⁃
grans(L.)Schott /FAN Ruifeng1, 2, HUANG Qingyang3, CHANG Ying1(1. College of Life Sci-
ences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China; 2. Heilongjiang University of Chin-
ese Medicine Pharmaceutical College, Harbin 150040, China; 3. Institute of Nature and Ecology
Academy of Sciences of Heilongjiang Province, Harbin 150040, China)
Abstract: CThe correlation between the characteristic of antimicrobia in D. fragrans and climate
characteristics and scaly hair were studied. With the effect and substances of antibacterial, antimicrobia
characteristic of different habitat, different harverst times and different parts were studied. With filter slice
technology, we detected the effect of antibacterial; and with visible speetrophotometry, we determined the contents
of total phloroglueinol. The result indicated that the average diameter of antibacterial 2.49 cm, total phloroglueinol
17.23% in D. fragrans, which were collected in wudalianchi and in middle June, so we determined that
Wudalianchi was the best habitat, middle June was the best harvest time, diameter of antibacterial 2.65 cm, total
phloroglueinol 17.82% of scaly hair in D. fragrans. at the same time, the average diameter of antibacterial 1.96cm,
total phloroglueinol 17.14% in D. crassirhizoma, it was distinguished better than other parts, and it was
preliminary proved that there was the correlation between the characteristics of antimicrobia of Dryopteris and
scaly hair.
Key words: Dryopteris; effect of antimicrobia; habitat; harverst; medicinal part
鳞毛蕨属(Dryopteris)植物因其特有的抑菌特性
而日益受到关注 [1-2],现已证实其抑菌特性与其所
含间苯三酚类物质有关 [3]。研究表明我国黑龙江、
吉林和辽宁三省的鳞毛蕨属植物抑菌效果较好,总
第43卷 第3期 东 北 农 业 大 学 学 报 43(3): 81~84
2012年3月 Journal of Northeast Agricultural University Mar. 2012
间苯三酚类物质含量较高;而其它地区鳞毛蕨属植
物的抑菌效果较差,甚至没有明显的抑菌效果,总
间苯三酚含量也较低[4]。这表明,气候及环境条件
影响着鳞毛蕨属植物总间苯三酚类物质的形成。为
证实这一影响,并进一步探讨鳞毛作为该属植物的
特有形态特征与其抑菌特性之间是否存在某种关
系,笔者选择黑龙江省为分布区的中生蕨类植物香
鳞毛蕨(D. fragrans)作为研究对象,对不同产地、
不同采收期和不同部位样品的抑菌效果进行了比较
分析,并测定了不同样品中总间苯三酚含量,并以
粗茎鳞毛蕨(D. crassirhizoma)不同入药部位为对
照,进一步明确鳞毛蕨属植物抑菌特性与气候环境
特点及鳞毛结构特征的相关性,为合理开发鳞毛蕨
属植物资源提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试材料
2007年6月采自五大连池、镜泊湖、伊春红星
湿地和呼中林业局地区的香鳞毛蕨植株数株,并于
5~10月间每月 15日在五大连池地区采集香鳞毛蕨
植株数株。采自五大连池的香鳞毛蕨植株,分取根
茎、鳞毛、叶片和叶柄等不同部位,阴干后粉碎过
80目筛备用。
粗茎鳞毛蕨药材饮片(根茎)购于黑龙江哈尔滨
市三棵树中药材市场,植物材料采自帽儿山,分取
根茎、根茎外包鳞毛和去鳞毛根茎,阴干后粉碎过
80目筛备用。
供试材料香鳞毛蕨由中科院植物研究所张宪春
研究员和哈尔滨师范大学刘保东教授鉴定。香鳞毛
蕨植株标本保存于东北农业大学植物教研室(标本
号 WDLC-1、 WDLC-2、 OP-1、 HZ-1、 YC-1、
JPH-1、JPH-2)。粗茎鳞毛蕨植株和药材饮片经黑
龙江中医药大学药学院孙慧峰副教授鉴定。
供试细菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subfilis)(购
自黑龙江省微生物研究所)。牛肉膏蛋白胨培养基:
牛肉膏 3 g、蛋白胨 10 g、NaCl 5 g、琼脂 18 g、水
1 000 mL、pH 7.2~7.4。
绵马酚对照品,自制,纯度为97.2%;绵马贯
众素ABBA对照品,自制,纯度为97.4%。
1.1.2 仪器
数控超声波清洗器(KQ2200B型,昆山市超声
仪器有限公司),Hitachi-2000紫外可见分光光度
计(日本日立公司)。
1.2 方法
1.2.1 离体试验抑菌活性测定
在超净工作台内,将供试菌用斜面活化后,接
种于液体培养基,28 ℃震荡培养12 h后,置4 ℃放
置备用或马上接种使用。抑菌实验采用滤纸片扩散
法[5]。
1.2.2 香鳞毛蕨抑菌提取液制备及抑菌实验
取制备好的香鳞毛蕨样品粉末10 g,加50%乙
醇 100 mL,60℃超声提取 5 min,真空抽滤去沉淀
后取待用。
应用滤纸片扩散法,以蒸馏水和50%乙醇溶液
为对照,以枯草芽孢杆菌为指示菌[6],每种样品重
复5次,根据抑菌圈平均直径比较其抑菌效果。
1.2.3 总间苯三酚含量测定
总间苯三酚含量的测定,参照高增平的方法[4]。
精密称取绵马酚适量,用 95%乙醇溶液制成
0.02 g·L-1溶液备用。精密称取各样品 1 g,加入
95%乙醇溶液100 mL,60 ℃超声提取10 min,真空
抽滤去沉淀后备用。
精密量取各样品溶液或供试品溶液 2 mL,置
于10 mL磨口具塞刻度试管中,精密加入0.5%坚牢
蓝 BB盐溶液 5 mL,混匀,室温放置 20 min,在
476 nm波长处测定吸光度,每样品3次重复。依据
标准品吸收度绘制标准曲线,计算样品含量。
粗茎鳞毛蕨总间苯三酚含量的测定:以绵马贯
众素ABBA为对照品,其余方法同香鳞毛蕨。
1.2.4 数据处理方法
数据用统计软件 SPSS16.0进行差异显著性分
析。
2 结果与分析
2.1 不同采收地香鳞毛蕨抑菌效果比较
据调查,黑龙江省内香鳞毛蕨主要分布于五大
连池、镜泊湖、呼中林业局及伊春红星湿地,比较
上述地区香鳞毛蕨植株的抑菌效果,可确定其最佳
产地。由表1可见,采自不同地区的香鳞毛蕨均有
明显的抑制细菌作用,其中采自五大连池的抑菌效
果最好,平均抑菌圈直径达到 2.49 cm,其次是采
自镜泊湖和呼中林业局的样品,伊春红星湿地采集
样品抑菌效果最差。实验中作为对照的蒸馏水和
·82· 东 北 农 业 大 学 学 报 第43卷
50%乙醇溶液均无明显抑菌作用;对总间苯三酚类
物质含量的测定表明,采自五大连池的样品总间
苯三酚类物质含量最高,伊春红星湿地样品含量
最低,与抑菌试验的效果基本吻合。
表 1 不同采收地点样品抑菌效果比较
Table 1 Inhibitory activities of different locations
注:同一列数字后不同小写字母表示0.05水平差异显著。下表同。
Note: Different small letters in the same row mean significant difference at 0.05 level. The same as below.
序号No.
1
2
3
4
样品来源Sample source
香鳞毛蕨全株-五大连池6月
香鳞毛蕨全株-镜泊湖6月
香鳞毛蕨全株-呼中林业局6月
香鳞毛蕨全株-伊春红星湿地6月
平均抑菌圈直径(cm)Average diameters of the inhibition zone
2.49±0.15a
2.21±0.18b
2.18±0.12b
1.63±0.13c
总间苯三酚含量(%)Quantitative determination of total
17.23±0.99a
15.18±1.10b
14.72±2.14b
10.37±1.18c
2.2 不同采收期的香鳞毛蕨抑菌效果比较
由表2可见,五大连池地区不同采收时期的香
鳞毛蕨,植株的抑菌效果差异较大,其中 6月 15
日采收的样品抑菌效果最好,平均抑菌圈直径可
达 2.72 cm,总间苯三酚含量达 17.23%,与其他月
份采收样品差异显著;10月中旬至次年五月中旬
间采收的样品抑菌效果最差,可确定最佳采收时
间为6月中旬。
表 2 不同采收时间样品的抑菌效果比较
Table 2 Inhibitory activities of harvest times
序号No.
1
2
3
4
5
6
样品来源Sample source
香鳞毛蕨全株-五大连池5月
香鳞毛蕨全株-五大连池6月
香鳞毛蕨全株-五大连池7月
香鳞毛蕨全株-五大连池8月
香鳞毛蕨全株-五大连池9月
香鳞毛蕨全株-五大连池10月
平均抑菌圈直径(cm)Average diameters of the inhibition zone
1.54±0.09d
2.49±0.12a
2.34±0.20b
1.82±0.29c
1.69±0.18c
1.59±0.21d
总间苯三酚含量(%)Quantitative determination of total
10.12±1.25d
17.23±0.68a
16.12±1.28b
13.39±1.36c
12.48±0.74c
12.16±0.96c
2.3 不同入药部位抑菌效果的比较
测定结果表明,香鳞毛蕨全株都有抑菌作
用,其中鳞毛和叶片抑菌作用最明显,分离的鳞
毛抑菌作用最强,平均抑菌圈直径可达 2.65 cm,
总间苯三酚含量达 17.82%;根茎的抑菌作用最
弱,平均抑菌圈直径仅1.38 cm(见表3),总间苯三
酚含量仅为10.82%。
结果表明粗茎鳞毛蕨去除鳞毛碎片后,裸露
的根茎并没有明显的抑菌效果,总间苯三酚含量
仅为 1.6%;而鳞毛的抑菌效果明显,平均抑菌直
樊锐锋等:香鳞毛蕨抑菌特性比较研究第3期 ·83·
径达 1.96 cm,总间苯三酚含量为 17.14%,进一
步表明鳞毛蕨属植物的抑菌作用与其植株上分
布的鳞毛有关,鳞毛分布越多的部位抑菌效果
越好。
表 3 不同采收部位样品的抑菌效果比较
Table 3 Inhibitory activities of different parts
注:表中“_”表示无明显抑菌效果。Note: -means no inhibitory activities.
序号No.
1
2
3
4
5
6
7
8
样品来源Sample source
香鳞毛蕨根茎-五大连池6月
香鳞毛蕨鳞毛-五大连池6月
香鳞毛蕨叶片-五大连池6月
香鳞毛蕨叶柄-五大连池6月
香鳞毛蕨全株-五大连池6月
粗茎鳞毛蕨根茎饮片-购买
粗茎鳞毛蕨鳞毛-帽儿山6月
粗茎鳞毛蕨去鳞毛根茎-帽儿山6月
平均抑菌圈直径(cm)Average diameters of the inhibition zone
1.38±0.21d
2.65±0.17a
2.49±0.23b
2.38±0.14b
2.42±0.17b
1.57±0.12d
1.96±0.15c
_
总间苯三酚含量(%)Quantitative determination of total
10.82±1.13d
17.82±2.79a
15.34±1.67c
15.15±2.09c
17.23±2.16a
16.39±1.98b
17.14±1.36a
1.60±0.58e
3 讨论与结论
a. 五大连池、镜泊湖、呼中林业局和伊春红
星湿地四个地区均处于中温带,温度变化及降水
量等环境条件并无明显差异。香鳞毛蕨的主要生
长地均为火山喷发的断裂带,其生长环境均为不
同时期火山熔岩形成的滑石坡、火山岩石缝中,
但是生长环境中的土壤中的重碳酸盐含量差别明
显 [7],这可能是导致各地抑菌效果差异的主要原
因。
b. 抑菌试验表明,6月中旬采集的香鳞毛蕨植
株抑菌效果最好,其原因可能是该时期香鳞毛蕨
植株幼芽及叶的数量较多[8],覆盖在幼芽外及叶柄
上的鳞毛数量也相对较多,因此总间苯三酚含量
也较高,致使植株的抑菌效果较好。
c.同属植物具有相似的特有形态性状,其中很
多又具有同类特有的化学成分,特有形态性状与
其特有化学成分之间可能有着一定关系[2]。香鳞毛
蕨与粗茎鳞毛蕨均为鳞毛蕨科鳞毛蕨属植物[9],研
究表明大部分鳞毛蕨属植物具有间苯三酚类衍生
物[1, 3, 10],这可作为该属化学分类的一个主要特征。
而本研究证实香鳞毛蕨在抑菌中主要起作用的是
鳞毛,总间苯三酚含量也很高,同时在粗茎鳞毛
蕨中得到了相同的结果,我们推测鳞毛蕨属植物
主要起抑菌作用的部位是鳞毛,它的产生和发育
与间苯三酚类物质的积累有关。
[ 参 考 文 献 ]
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