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白茅根提取物的抑菌效果研究



全 文 :白茅根提取物的抑菌效果研究
李昌灵1 , 2 ,3 ,   张建华1
(怀化学院 1.生命科学系; 2.湘西药用植物与民族植物学湖南省高校重点实验室;
3.民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室 , 湖南 怀化 418008)
摘 要:研究白茅根提取物的抑菌效果.以水 、 50%乙醇 、 乙酸乙酯和丙酮为溶剂对白茅根进行提取 , 将获得
提取物进行抑菌实验.使用药敏纸片法和二倍稀释法测定了其提取物对产气肠杆菌 、 大肠杆菌 、 金黄色葡萄球菌 、
假丝酵母及枯草芽孢杆菌 5种细菌的抑菌效果.乙酸乙酯提取物对于假丝酵母 , 水煮提取物对于大肠杆菌 , 丙酮提
取物对于金黄色葡萄球菌 , 水煮提取物枯草芽孢杆菌及其 50%乙醇提取物对于产气肠杆菌的抑菌效果最好 , 抑菌圈
直径分别为 12.0、 13.0、 13.5 、 13.5 和 15.0 mm.白茅根的各种提取物对供试菌种的最低抑菌浓度 (MIC)为:白茅根
水煮提取物对大肠杆菌的抑菌效果最好 , 其MIC 值为 0.125 g mL;其水煮 、 50%乙醇及乙酸乙酯提取物对大肠杆菌 、
产气肠杆菌及假丝酵母的MIC 值均为 0.500 g mL;而其丙酮提取物对金黄色葡萄球菌的MIC 值为 0.250 g mL.其 5 种
提取物对革兰氏阳性 、 革兰氏阴性菌和真菌均有一定抑制作用 , 且对大肠杆菌的抑菌效果最明显.
关键词:白茅根; 抑菌作用; 溶剂; 提取物; 药敏纸片法; 二倍稀释法
中图分类号:TS201.2   文献标识码:A   文章编号:1671-9743 (2012)11-0034-04
收稿日期:2012-10-18
基金项目:湖南省教育厅青年项目 (10B082);民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室项目 (ZDSYSJJ2012-3);
湖南省高校创新平台开放基金项目 (09K106);怀化学院科研启动资金.
作者简介:李昌灵 (1973-), 男 , 江西抚州人 , 怀化学院讲师 , 博士生 , 主要研究工业微生物与发酵技术.
  白茅根 , 别名茅根 、 兰根 、 白花茅根 、 丝茅 、 茅
草根 、 地节根 、 甜草根 、 丝毛草根及寒草根等.白茅
根为禾本科茅根属多年生草本植物白茅 (Imperata
cylindrica)的根状茎 , 植株高 20 ~ 100 cm.根茎白色 ,
匍匐横走 , 密被鳞片 .常见路旁干草地或山坡上 , 喜
温暖湿润气候 , 喜阳耐旱.分布非常广[ 1].白茅根所含
的主要成分为根茎含芦竹素 , 印白茅素 , 薏苡素 , 羊
齿烯醇 , 西米杜鹃醇 , 异山柑子萜醇 , 白头翁素 , 豆
甾醇 , β -谷甾醇 , 菜油甾醇及木糖等[ 2-3].国内对野
生植物从白茅的根茎中分离得到α-联苯双酯具有治疗
肝炎的作用[ 4] .中医认为 , 白茅根性寒 、 味甘 , 可入
肺经 、 胃经和膀胱经 , 具有凉血止血 、 清热利尿的作
用 , 《本草纲目》 中记载 , 白茅根可 “伤寒哕逆 、 肺热
喘急 、 水肿黄疸 、 解酒毒” , 《本经》 中记载 , 白茅根
可 “主劳寒虚赢 、 补中益气 、 除瘀血 、 血闭寒热 、 利
小便” , 《别录》 中记载 , 白茅根可 “下武淋 、 除客热
在肠胃 、止渴 、 坚筋 、 妇人崩中” .此药多用于治疗因
血热忘行所致的咯血 、 尿血 , 以及因肺胃蕴热所致的
心烦口渴 、 呕吐 、 咳嗽等症.现代药理研究表明 , 白
茅根富含钾盐 、 葡萄糖 、 果糖 、 蔗糖 、 柠檬酸 、 草酸 、
苹果酸 、 芦竹素以及白茅素等 , 对急慢性肾小球肾炎 、
麻疹 、 肺结核 、 痔疮等均具有一定的治疗作用[ 5].
目前 , 白茅根的临床应用较广.但迄今对其提取
物抗菌作用的研究鲜有报道.本研究针对白茅根提取
物抑制作用进行了研究 , 以初步阐明其抗菌特性.
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验材料
白茅根采集于湖南省湘西自治州 , 经鉴定为禾本
科茅根属多年生草本植物白茅的根状茎.
1.1.2 实验仪器及试剂
立式压力蒸汽灭菌器 (YXQ-LS-50S1 , 上海博迅
实业有限公司医疗设备厂)、 摇床 (ZHWY200B , 上海
智城分析仪器制造有限公司)、 电热恒温培养箱 (DHP
-2000 型 , 天津市华北实验有限公司)、 水平层流净化
工作台 (苏州洁净技术研究所制造)、 SHZ-Ⅲ型循环
水真空泵 (上海亚荣生化仪器厂)、 旋转蒸发器 (RE-
52AA.上海亚荣生化仪器厂)、 KQ-500DE巨型超声波
萃取仪 (昆山市超声波仪器有限公司).乙醇 、乙酸乙
第31卷第 11 期           怀化学院学报           Vol.31.No.11
2 0 1 2年 1 1月         JOURNAL OF HUAIHUA UNIVERSITY            Nov., 201 2
DOI :10.16074/j.cnki.cn43-1394/z.2012.11.011
酯 、丙酮 、 石油醚 、 NaOH和 NaCl等化学试剂均为国
产分析纯.
1.1.3 实验菌种
假丝 酵 母 、 大 肠 杆 菌 、 金 黄 色 葡 萄 球 菌
(CCTCCAB90153)、 产气肠杆菌及枯草芽孢杆菌.均由
怀化学院微生物学实验室提供.
1.1.4 培养基
固体 LB培养基:蛋白胨 10 g , 酵母浸粉 5 g , NaCl
10 g , 水 1 000 mL , pH 7.4 , 琼脂粉 20 g , 121℃灭菌 20
min.
马铃薯培养基:马铃薯 20 g , 葡萄糖 2 g , 琼脂 20
g , 水 100 mL , pH自然 , 121℃灭菌 30 min.
LB培养基:蛋白胨10 g , 酵母浸粉 5 g , NaCl 10 g ,
水 1 000 mL , pH 7.4 , 121℃灭菌 20 min.
2 LB培养基:蛋白胨 10 g , 酵母浸出粉 5 g , NaCl
10 g , 水 500 mL , pH 7.4 , 121℃灭菌 20 min.
1.2 方法
1.2.1 白茅根的处理
将白茅根清洗后切成长约 4 cm小段 , 置于干燥箱
中 60℃烘干后保存备用.
1.2.2 白茅根提取物的制备
取新鲜采摘的白茅根 , 用水洗净 , 烘干 , 然后粉
碎备用.各取 20 g白茅根干粉分别加入水煮及用 50%
乙醇 、乙酸乙酯 、 丙酮 、 石油醚各 200 mL进行超声波
(超声功率为 500 W , 时间为 40 min)提取 , 所得滤液
进行旋转蒸发浓缩 , 再加入蒸馏水 20 mL洗脱后装入
锥形瓶中 , 制成浓度为 1 g mL 的药液 , 高压蒸汽
(121℃, 10 min)灭菌后置 4 ℃冰箱中保藏备用.
1.2.3 实验菌种的活化
分别挑取大肠杆菌 、 金黄色葡萄球菌 、 产气肠杆
菌 、枯草芽孢杆菌 4种菌于相应的 LB斜面上 , 假丝酵
母菌种于马铃薯培养基斜面上 , 37℃下培养 24 h , 使
菌种活化.
1.2.4 麦氏比浊法
将于 37℃培养了 24小时的金黄色葡萄球菌 、 大肠
杆菌 、 枯草芽孢杆菌 、 产气肠杆菌及假丝酵母取出 ,
运用麦氏比浊法[ 6] 依次制备上述五种菌种的 108 cfu mL
菌悬液 , 再进行稀释 100倍 , 为 106 CFU mL的菌悬液.
1.2.5 药敏纸片法[ 7]
用打孔器将滤纸打成直径为 6 mm的圆纸片 , 于
121℃灭菌 20min , 将直径为 6 mm的无菌滤纸片分别浸
入白茅根提取物中 , 取出 , 放在 60℃干燥箱中烘干制
成药敏纸片.分别取制备好的 106 CFU mL 的不同供试
菌悬液 0.1 mL涂布到直径为 75 mm LB平板中 , 再将药
敏纸片贴在平板上 , 每个平板贴五片 , 将所有涂布好
的平板均置于 37℃恒温培养箱中培养 24 h , 测定抑菌
圈直径.以上实验重复 3 次 .再利用二倍稀释法进一
步测定白茅根提取物的最低抑菌浓度 (MIC值).
1.2.6 二倍稀释法测定药物的最低抑菌浓度[ 7]
在第一支无菌试管中放入 2倍浓度的液体 LB培养
基 1 mL , 在其余 10 支试管中放入液体 LB培养基 1mL ,
并取白茅根提取液 1 mL加入第一支试管中 , 混合后从
中取 1 mL加入第二支试管的 LB培养基中 , 再取 1 mL
加入第三支试管中 , 依次进行二倍稀释 , 最后一支试
管中取 1 mL弃去 , 使每支试管都含有 1 mL的不同稀释
度药液 , 另取 2 支试管 , 分别加入液体 LB培养基 1
mL , 其中 1 支试管加入 1%链霉素 0.03 mL作阳性对
照 , 另一支不加的作阴性对照 , 在上述试管中各接种
0.1 mL 106 CFU mL的供试菌的菌悬液 , 均置 37℃恒温
箱中培养 24 h , 观察生长情况 , 并从已培养好的每支
试管中取 0.1 mL 培养物 , 涂布到固体 LB培养基中均
置 37℃恒温箱中培养 24 h , 观察试验菌生长情况.以
上试验重复 3次.
2 结果与分析
2.1 药敏纸片法测定白茅根提取物的抑菌效果
根据 1.2.5的实验方法进行实验 , 于 37℃恒温培
养箱中培养 24 h后 , 观察实验结果 , 如表 1.
表 1 白茅根提取物的药敏纸片试验结果
菌种 抑菌圈直径 (mm)水煮 50%乙醇 乙酸乙酯 丙酮 石油醚
假丝酵母 8.5 8.5 12.0 8.3 9.5
大肠杆菌 13.0 10.0 8.0 9.5 8.5
金黄色葡萄球菌 9.5 9.0 8.0 13.5 9.0
产气肠杆菌 12.0 15.0 11.5 13.5 12.0
枯草芽孢杆菌 13.5 9.5 9.8 10.0 9.0
  由表 1可知 , 白茅根乙酸乙酯提取物对于假丝酵 母 , 水煮提取物对于大肠杆菌 , 丙酮提取物对于金黄
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色葡萄球菌 , 水煮提取物枯草芽孢杆菌及 50%乙醇提
取物对于产气肠杆菌的抑菌效果最好 , 抑菌圈直径分
别为 12.0 、 13.0、 13.5、 13.5和 15.0 mm.5种提取物对
革兰氏阳性 、 革兰氏阴性菌和真菌都有一定的抑制作
用.不过 , 白茅根五种提取物对细菌的抑制效果高于
真菌.
2.2 二倍稀释法测定白茅根提取物的MIC
根据药敏纸片法筛选出白茅根乙酸乙酯提取物与
假丝酵母组合 、 水煮提取物与大肠杆菌组合 、 丙酮提
取物与金黄色葡萄球菌组合 、 50%乙醇提取物与产气
肠杆菌组合 、 水煮提取物与枯草芽孢杆菌组合 , 采用
二倍稀释法进行实验 , 重复 2 次 , 以确定以上组合中
白茅根提取物的MIC值 , 实验结果见表 2~ 5.
表 2 白茅根水提取物对枯草芽孢杆菌和大肠杆菌最低抑菌浓度
供试菌种 阴性对照
阳性
对照
白茅根水煮提取物的浓度 (g mL)
0.500 0.250 0.125 0.0625 0.03125 0.015625
枯草芽孢杆菌 +++ - - + ++ ++ ++ +++
大肠杆菌 +++ - - - - + ++ +++
表 3 白茅根 50%乙醇提取物对产气肠杆菌的最低抑菌浓度
供试菌种 阴性对照
阳性
对照
白茅根 50%乙醇提取物的浓度 (g mL)
0.500 0.250 0.125 0.0625 0.03125 0.015625
产气肠杆菌 +++ - - + + ++ ++ +++
表 4 白茅根乙酸乙酯提取物的最低抑菌浓度
供试菌种 阴性对照
阳性
对照
白茅根乙酸乙酯提取物的浓度 (g mL)
0.500 0.250 0.125 0.0625 0.03125 0.015625
假丝酵母 +++ - - + ++ +++ +++ +++
表 5 白茅根丙酮提取物的最低抑菌浓度
供试菌种 阴性对照
阳性
对照
白茅根丙酮提取物的浓度 (g mL)
0.500 0.250 0.125 0.0625 0.03125 0.015625
金黄色葡萄球菌 +++ - - - + ++ ++ +++
  注:表中 “ -” 表示没有菌落 , “ +” 表示有极少数菌落 , “ ++” 表示有少数菌落 , “ +++” 表示有大量菌落.
  由表 2 ~ 5 可看出 , 白茅根水煮提取物对大肠杆菌
的抑菌效果最好 , 其 MIC 值为 0.125 g mL.其水煮 、
50%乙醇及乙酸乙酯提取物对大肠杆菌 、 产气肠杆菌
及假丝酵母的MIC值均为 0.500 g mL.而白茅根丙酮提
取物对金黄色葡萄球菌的MIC值为 0.250 g mL.
3 讨论
从药敏纸片法中 , 白茅根乙酸乙酯提取物对于假
丝酵母 , 水煮提取物对于大肠杆菌 , 丙酮提取物对于
金黄色葡萄球菌 , 50%乙醇提取物对于产气肠杆菌 ,
水煮提取物枯草芽孢杆菌的抑菌效果最好 , 抑菌圈直
径分别为 12.0、 13.0 、 13.5、 15.0 和 13.5 mm.根据以
上结果 , 白茅根不同溶剂提取物的抑菌效果不同 , 其5
种提取物对革兰氏阳性 、 革兰氏阴性菌和真菌都有一
定的抑制作用 , 且对枯草芽邕杆菌的抑菌效果最明显.
结合二倍稀释法白茅根水煮提取物对大肠杆菌的抑菌
效果最好 , 其MIC值为 0.125 g mL.白茅根水煮 、 50%
乙醇及乙酸乙酯提取物对大肠杆菌 、 产气肠杆菌及假
丝酵母的MIC值均为 0.500 g mL.而丙酮提取物对金黄
色葡萄球菌的MIC值为 0.250 g mL.白茅根提取物能对
以上五种试验菌株产生抑菌作用 , 主要是其内含卢竹
素 、 白茅素及α-联苯双酯等生理活性物质.从目前的
试验结果看 , 利用不同提取物对以上五种菌的抑制效
果不同 , 主要可能白茅根内抗菌有效成分对不同溶剂
·36· 怀化学院学报                  2012 年 11月
的溶解度有差异造成的.另外 , 白茅根提取物在体外
抑菌效果一般.有关其生理活性物质在体内抑菌效果
及作用机理还不清楚 , 需要进行药理学试验深入探索.
参考文献:
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Study on Bacteriostasis Effect of Extracts of Rhizoma imperatae
LI Chang-ling1, 2 , 3 ,   ZHANG Jian-hua1
(1.Department of Life Science , Huaihua University , Huaihua , Hunan 418008 ;
2.Key Laboratory of Hunan Higher Education for Hunan-Western Medicinal Plant and Ethnobotany , Huaihua , Hunan 418008;
3.Key Laboratory of Hunan Province for Study and Utilization of Ethnic Medicinal Plant Resources , Huaihua , Hunan 418008)
Abstract:Antibacterial experiments of extracts from Rhizoma imperatae were performed.The extracts were obtained from
Rhizoma Imperatae in water , 50% ethanol , ethyl acetate and acetone , respectively.The antibiotic effects of the extracts to
Enterobacter aerogenes , Escherichia coli , Staphylococcus aureus , Saccharomyces albicans and Bacillus subtilis were tested by drug
sensitive slips method and tube double dilution method , respectively.Diameter of inhibition zone of the extract in ethyl acetate to
Saccharomyces albicans was 12.0 mm , the extract in water to E.coli was 13.0 mm , the extract in acetone to Staphylococcus
aureus was 13.5 mm , the extract in water to B.subtillis was 13.5 mm and the extract in 50%ethanol to Enterococcus faecalis was
15.0 mm.Their respective MICs of the extracts to test bacteria were as follows:effect of the extract in water on E.coli was the
best of all , which its MIC was 0.125 g mL;MIC of the extract in acetone to Staphylococcus aureus was 0.250 g mL and its MIC
was 0.500 g mL.Their respective bacteriostasis effects of the extracts in water , 50%, ethanol and ethyl acetate to E.coli ,
Enterococcus faecalis and Saccharomyces albicans were all marked.The extracts to G+and G-bacteria and fungus were obvious ,
especially to E.coli.
Key words:Rhizoma imperatae;bacteriostasis; extracts; drug sensitive slips method , tube double dilution method
·37·第 31 卷第 11 期         李昌灵 , 张建华:白茅根提取物的抑菌效果研究