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虎耳草乙醇提取物抑菌作用的研究



全 文 :虎耳草乙醇提取物抑菌作用的研究
刘世旺 ,徐艳霞
(黄冈师范学院生命科学与工程学院 ,湖北黄州 438000)
  摘要:用不同浓度的虎耳草乙醇提取物对 4 种细菌 、1 种酵母菌和 1种霉菌进行抑菌实验。结果表明 , 虎耳草乙醇提取物对金
黄色葡萄球菌 、苏云金芽孢杆菌 、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌等 4 种细菌的最低抑菌浓度(MIC)分别为 0.9·(12ml)-1 、1.1·(12ml)-1 、
2.3·(12ml)-1和 1.7g·(12ml)-1培养基 , 提取物对产黄青霉和啤酒酵母的生长无明显抑制作用。
关键词:虎耳草;乙醇提取物;抑制作用;最低抑菌浓度
中图分类号:Q949.72  文献标志码:A  文章编号:1005-8141(2007)06-0481-02
Inhibition Effect of Ethanol Extract of Saxifraga stolonifera Meerb.on Microorganisms
LIU Shi-wang , XU Yan-xia
(Life Science and Engineering College ,Huanggang Normal University ,Huangzhou 438000 , China)
Abstract:This paper reported the study on the inhibition effect of the ethanol extract of Saxifraga stolonifera Meerb.on 4 kinds of germs , 1 kind
of yeast and 1 kind of mould.The minimal inhibitory concentration(MIC)of the ethanol extract of S .stolonifera Meerb.on Staphylococcus aureus was
0.9g·(12ml)-1 culture medium , Bacillus thuringiensis was 1.1·g(12 ml)-1 , Escherichia coli was 2.3g·(12ml)-1 , and Bacillus subtilis was 1.7g·
(12ml)-1.But the inhibition effect of the ethanol extract of S.stolonifera Meerb.on Penicillium chrysogenum and Saccharomyces cerevisiae was not ob-
vious.
Key words:Saxifraga stolonifera Meerb;ethanol extract;inhibition effect;MIC
  收稿日期:2007-04-23;修订日期:2007-05-19
基金项目:黄冈师范学院科学研究重点项目(06CA23)资助。
第一作者简介:刘世旺(1965-),男 , 湖北省武汉人 , 医学硕士 ,副
教授 ,现从事生物化学和植物资源学方面的教学与科研工作。
  虎耳草(Saxifraga stolonifera Meerb.)为虎耳草科
(Saxifragaceae)虎耳草属的多年生常绿草本植物 ,天然
野生于阴湿山坡的石缝中 ,在黄冈市大别山地区很常
见。其主要成分有岩白菜素(bergenin)、槲皮素-3-
鼠李糖苷(ouarcitrin)、槲皮素 、原儿茶酸 、没食子酸 、琥
珀酸 、反甲基丁烯二酸等[ 1] 。虎耳草药用可治急性中
耳炎 、风热咳嗽等[ 2] ,农业上有用于抑制葡萄霜霉病菌
的报道[ 3] 。但目前有关虎耳草药理方面的研究还很
少[ 4-6] 。本文开展了虎耳草抑制细菌 、酵母和霉菌生
长的实验研究 ,对进一步了解虎耳草的抑菌机理和综
合开发利用该植物具有重要理论和实践意义 。
1 实验条件
主要仪器和设备:恒温培养箱 、电子天平 、循环水
真空泵 、旋转蒸发仪 、电热高压蒸汽灭菌锅 、超净工作
台 、电热干燥箱等。
主要药品:95%乙醇 、琼脂 、氯仿 、蔗糖 、KCl 、
K2HPO4 、FeSO4 、MgSO4·H2O 、NaNO3 、牛肉膏 、蛋白胨等 。
武汉大学生命科学院提供的菌种为:金黄色葡萄
球菌(Staphylococcus aureus)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus
thuringiensis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆
菌(Bacillus subtilis)、产黄青霉(Penicillium chrysoge-
num)、啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。
细菌培养基(1000ml):牛肉膏 3g 、蛋白胨 5g 、琼脂
15—20g ,加水至 1000ml ,调 pH 为 7.2—7.4。
酵母及霉菌培养基(1000ml):蔗糖 30g 、琼脂 15—
20g 、KCl 0.5g 、K2HPO4 1g 、FeSO 4 0.01g 、NaNO3 3g ,加水
至1000ml ,调 pH为 6.7。
2 实验方法
2.1 虎耳草水分含量测定及乙醇提取物制备
虎耳草由作者采自湖北省黄冈师范学院生命科学
与工程学院的植物园 。我们将鲜采的植物全株洗净 、
晾干 、剪碎 ,先称取 20.00g ,置于 75℃恒温烘箱中烘
11h左右 ,使其达到恒重 ,再次称重得 6.67g 。由此可
知 ,实验所用的虎耳草材料的含水量为 66.65%。另
取5kg 虎耳草(折算后的干重为 1667.5g)置入 95%酒
精中浸泡 30d ,期间经常搅拌;然后用棉花阻隔过滤 ,
用旋转蒸发仪蒸发浓缩 ,得膏状物 2312g 。通过烘干和
称重得知被乙醇浸泡提取后的虎耳草残渣干重为
1371g ,可见虎耳草原材料中有 296.5g 成分被提取进
入膏状物中 ,膏状物的含水量约为 87.2%(1g 膏状物
相当于0.72g 干燥虎耳草),膏状提取物冷藏备用 。
2.2 抑菌实验
称取膏状提取物后用适量无菌水溶解 ,再用移液
管定量吸取溶解液并转移至培养皿中。根据每培养皿
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中膏状物含量的多少分别设置 7个浓度梯度 ,即每皿
分别为 0.1 g 、0.5 g 、1.0 g 、1.5 g 、2.0 g 、2.5 g 和空白
组。接着将已加热熔化的培养基按每皿 12ml分别添
加到培养皿中并与膏状物均匀混合 ,然后放在高压蒸
汽灭菌锅中121℃湿热灭菌 15 min ,最后制成含一定浓
度提取物的培养基平板 ,每一浓度的培养基平板重复
3皿冷藏备用;将已活化的细菌种液 、酵母菌种液和霉
菌种液先用无菌水作适当稀释 ,接种到上述各培养皿
中 ,用涂布耙将菌液涂布均匀 ,然后放到培养箱(细菌
37℃、酵母和霉菌 28℃)中培养。由于细菌生长较快 ,
所以必须每天定时观察。由于青霉和酵母生长较慢 ,
所以可在培养 3d之后再开始每天定时观察 。每次观
察时都要用测微尺测量菌落直径大小 ,并用计数器记
录视野内的菌落数目 。
实验过程中 ,如果发现所培养的微生物除空白组
能生长外 ,其它浓度组都不能生长 ,说明微生物生长已
被完全抑制 ,这时必须降低提取物浓度 ,然后重复实验
过程。如果发现所有浓度组中的微生物都能生长 ,且
菌落大小 、数目等都相近或相似 ,说明微生物生长未受
影响 ,这时则应提高提取物浓度 ,重复实验操作过程 ,
继续观察抑制作用是否发生。如此反复几轮 ,最终就
可找到能够抑制微生物生长的最小浓度(MIC)。
3 结果与讨论
3.1 抑菌实验结果
我们利用膏状提取物每皿含量分别为 0.1 g 、0.5
g 、1.0 g 、1.5 g 、2.0 g 、2.5 g 和空白对照培养基培养 6
种待试微生物 ,细菌培养 4d 、产黄青霉和啤酒酵母培
养6d后的观测结果统计见表 1。
表 1 不同浓度的膏状提取物对不同微生物生长的抑制作用
空白 0.1g 皿 0.5g 皿 1.0g 皿 1.5g 皿 2.0g 皿 2.5 g 皿
金黄色葡萄球菌 37(3.5) 28(4.5) 20(4.6) - - - -
苏云金芽孢杆菌 40(7.3) 32(7.6) 28(7.8) 29(8.2) - - -
大肠杆菌 44(5.1) 45(5.6) 42(5.0) 33(4.4) 25(3.1) 20(2.0) -
枯草芽孢杆菌 42(7.9) 44(8.3) 42(8.3) 41(8.8) 39(8.9) - -
产黄青霉 21(9.8) 22(10.6)22(10.1)23(9.6) 18(9.9)20(10.3)19(11.0)
啤酒酵母 31(0.8) 33(0.8) 36(0.9) 30(0.7) 25(0.6) 21(0.7) 29(0.6)
  注:-表示没有菌落生长 ,括号外的数字表示 3个同浓度培养皿中
菌落个数的和 ,括号内的数字表示所有菌落直径的平均值 ,单位为 mm。
表1说明 ,当每一培养皿(含 12ml培养基)中膏状
乙醇提取物的含量提高到 1.0g 时 ,金黄色葡萄球菌的
生长就会受到完全抑制;当每一培养皿中膏状乙醇提
取物的含量提高到 1.5g时 ,苏云金芽孢杆菌的生长就
会受到完全抑制;当每一培养皿中膏状乙醇提取物的
含量提高到 2.5g 时 ,大肠杆菌的生长会受到完全抑
制;当每一培养皿中膏状乙醇提取物的含量提高到2.0
g 时 ,枯草芽孢杆菌的生长会受到完全抑制 。可见 ,虎
耳草乙醇提取物对 4种细菌的生长都有明显的抑制作
用。此外 ,当培养皿中膏状乙醇提取物的含量逐渐增加
时 ,每一培养皿中菌落个数一般都会减少 ,但菌落直径
则不然 ,其中金黄色葡萄球菌 、苏云金芽孢杆菌和枯草
芽孢杆菌的菌落直径有逐步变大的趋势 ,而大肠杆菌的
菌落直径则有逐步变小的趋势 ,这一现象是否说明虎耳
草的这种抑菌作用既可完全抑制又可部分抑制?
针对这一问题 ,我们利用液体培养测定细菌生长
曲线的方法进一步研究了提取物对金黄色葡萄球菌和
大肠杆菌的作用情况。初步研究结果表明:虎耳草乙
醇提取物中天然成分复杂 ,生物活性千差万别 ,有些成
分能抑制细菌生长 ,另一些成分似乎还可以促进其生
长;在提取物取活性成分的综合作用下 ,细菌生长曲线
的对数生长期都有所提前;比较生长曲线稳定期细菌
生物量的变化后发现 ,提取物的抑菌作用往往只在某
一浓度时最强 ,高于或低于这一浓度时变弱 ,有时甚至
表现为促进作用。如用含膏状提取物 0.01g·ml-1 、
0.05g·ml-1和 0.10g·ml-1的液体培养基培养葡萄球菌
时 ,抑制作用会随提取物浓度增加而增强 ,当提取物浓
度高于0.10g·ml-1且分别等于 0.15g·ml-1 、0.20g·ml-1
和0.25g·ml-1时 ,原来的抑制作用变成了促进作用 ,因
为在这3种提取物浓度下 ,细菌生物量都高于对照组。
表 1还表明 ,当每一培养皿中膏状乙醇提取物的
含量由 0.1g 增至 2.5g 时 ,产黄青霉除在菌落大小方
面有些变化外 ,在菌落个数上未见明显的变化趋势;与
此同时 ,啤酒酵母的生长也未见抑制作用发生 。
3.2 最小抑菌浓度
在上述实验的基础上 ,我们进一步精确配制每皿
(12 ml培养基)含膏状提取物0.6g 、0.7g 、0.8g 、0.9g 的
平板培养基并用以培养金黄色葡萄球菌;精确配制每
皿含膏状提取物 1.1g 、1.2g 、1.3g 、1.4g 的平板培养基
并用以培养苏云金芽孢杆菌;精确配制每皿含膏状提
取物 2.1g 、2.2g 、2.3g 、2.4g 的平板培养基并用以培养
大肠杆菌;精确配制每皿含膏状提取物 2.6g 、2.7g 、
2.8g 、2.9g的平板培养基并用以培养枯草芽孢杆菌。
培养实验结果表明:金黄色葡萄球菌 、苏云金芽孢杆
菌 、大肠杆菌 、枯草芽孢杆菌等 4种细菌分别在每皿
0.9g 、1.1g 、2.3 g 、1.7 g 等浓度的培养基上不能生长 ,
而在对应的较低浓度的培养基上可以生长 。由此判
定 ,虎耳草乙醇提取物(膏状物)对这 4种细菌的最小
抑菌每皿浓度分别为 0.9 g 、1.1g 、2.3g 和 1.7 g 。我们
对产黄青霉和啤酒酵母还使用每皿 3.0 g 、4.0 g 、5.0 g
等含较高浓度膏状提取物的培养基作抑菌实验 ,实验
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一个有生命力的模型 。
4 结束语
四川旅游资源得天独厚 ,雄伟秀丽的自然景观和
丰富多彩的人文景观紧密结合在一起 ,相得益彰 ,形成
众多各具特色的景区 、景点。四川省地域辽阔 ,自然资
源丰富 ,历史文化悠久 ,少数民族众多 ,旅游业资源丰
富 ,拥有极大的发展潜力和广阔的市场空间[ 12] 。四川
省作为我国著名的旅游大省之一 ,对境外游客具有较
强的吸引力。
通过模型分析 ,可以反映出四川省旅游业从 2000
年以后开始进入较快发展时期 ,并已拥有比较稳定的
客源市场。若无其它意外因素的影响 ,四川省境外客
流量将继续呈稳步上升态势 ,其客源市场将日趋稳定。
利用等维灰数递补动态预测模型理论建立的四川省客
流量变化的动态预测模型 ,其预测值与实际值吻合度
较高 ,对未来几年客流量预测的准确性也较高 。但应
当指出的是 ,通过模型预测可以看出 ,到 2008年四川
省境外游客人数将达到 180万人次 ,是 2000年游客数
的4 倍 ,届时将有“2008北京奥运会”的带动 ,如果能
及时做好宣传 ,实际游客数应该还有所增加;到 2010
年 ,四川省境外游客人数将达到 250 万人次 ,比 2000
年增加200万人次 ,是2005年的 2倍以上。达到如此
规模的境外游客市场 ,虽然能对四川省的经济发展起
到巨大的推动作用 ,但同时也是对四川省的旅游基础
设施 、旅游服务设施和服务质量的严峻考验 。所以在
未来旅游业的发展中 ,我们对四川省境外游客市场的
发展提出以下建议:①加强旅游基础设施投入 ,加快基
础设施建设;优化旅游的硬件环境 ,道路 、交通 、水电 、
住宿等基础设施建设应与国际化接轨。 ②进一步提高
旅游服务水平和服务质量 ,旅游地区的服务水平和质
量这些软环境指标往往是影响游客驻足 、消费和再次
光临的重要因素 。③做好旅游相关产品的设计 、开发 ,
把游客人数的增加真正变成经济收入的增长点。 ④突
出中国民族文化特色 ,发展特色旅游 ,体现四川省旅游
的独特之美。总之 ,必须不断加强其旅游吸引力 ,不断
开拓旅游资源市场和旅游客源市场 ,提高自身的旅游
承载力 ,才能使其境外游客客流量保持持续有规律地
增长 。
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(上接第 482页)
结果显示 ,产黄青霉和啤酒酵母在所有浓度的膏状提
取物培养基上都能生长 ,即高浓度的虎耳草乙醇提取
物对产黄青霉和啤酒酵母生长均无抑制作用 。
3.3 讨论
虎耳草分布广泛 、生长迅速 、生命力强 ,在大别山
地区野生资源非常丰富。虎耳草乙醇提取物对 4种细
菌的MIC均较低的实验结果说明 ,虎耳草抑制细菌生
长的作用明显 ,把虎耳草作为抑菌消炎药物或绿色农
药进行开发是完全可能和可行的。虎耳草乙醇提取物
对酵母生长无抑制作用的实验结果提示 ,利用酵母发
酵法转化利用虎耳草也是可行的 。但是 ,虎耳草提取
物抑菌作用机理复杂 ,为了更充分地综合利用虎耳草
资源 ,对其抑菌作用的特点和机理还需进一步深入研
究。
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