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艾纳香残渣不同提取部位体外抑菌活性研究



全 文 :艾纳香残渣不同提取部位体外抑菌活性研究
闻庆1,2,3,庞玉新2,3,胡璇2,3,杨全1,张影波2,3,邹婧1,2,3
(1.广东药学院 中药学院,广东 广州 510006;2.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究
所 /农业部华南热带作物基因资源与种质创制重点开放实验室,海南 儋州 571737;3.海南省
艾纳香工程技术研究中心,海南 儋州 571737)
摘要:目的 考察艾纳香残渣(艾渣)不同提取部位的体外抑菌活性,确定艾渣抑菌活性的有效部位。
方法 采用体积分数 80%乙醇对艾渣中化合物进行提取得到艾渣总提取物,用适量水混悬后,依次用石
油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇萃取,得到不同提取部位;采用琼脂扩散法测定艾渣不同提取部位的
抑菌圈直径;采用二倍稀释法测定最低抑菌浓度(MIC)及最低杀菌浓度(MBC)。结果 艾渣醇提部位及
石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇和水萃取部位对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、白色
念珠菌、铜绿假单胞菌和乙型溶血性链球菌有不同程度的抑制作用;抗菌活性部位主要为三氯甲烷萃取
物,该萃取物对大肠埃希菌和乙型溶血性链球菌均有较显著的抑菌和杀菌作用,说明抑菌活性物质主要
为极性较小的化合物。结论 艾渣提取物具有较好的体外抗菌活性,尤以三氯甲烷萃取部位对乙型溶血
性链球菌和大肠埃希菌的抑制作用显著。
关键词:艾渣;提取部位;抑菌活性;琼脂扩散法;二倍稀释法
中图分类号:R285.5 文献标志码:A doi:10.3969 / j.issn.1006-8783.2015.06.005
文章编号:1006-8783(2015)06-0713-04
收稿日期:2015-10-16
基金项目:黔科合重大专项项目([2013]6011) ;艾纳香提取加工关键技术升级与产业化开发(41101224)
作者简介:闻庆(1989—),女,2013级硕士研究生,Email:GDPU_Wen@ 126.com;通信作者:杨全(1972—),男,教授,从事中药
资源学研究,Email:yangquan7208@ vip.163. com;庞玉新(1975—),男,副研究员,从事南药资源开发与利用研究,
Email:pyxmarx@ 126.com。
网络出版时间:2015-11-27 16:27 网络出版地址:http:/ /www.cnki.net /kcms /detail /44.1413.R.20151127.1627.008.html
Study on antibacterial activity of extracts from residues of Blumea balsamifera(L.)
DC. in vitro
WEN Qing1,2,3,PANG Yuxin2,3,HU Xuan2,3,YANG Quan1,ZHANG Yingbo2,3,ZOU Jing1,2,3
(1. School of Traditional Chinese Medicine,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou 510006,
China;2.Tropical Crops Genetic Resource Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences /Key
Laboratory of Crops Genetic Resources and Germplasm Enhancement in Southern China,Danzhou 571737,
China;3.Hainan Provincial Engineering Research Center for Blumea balsamifera,Danzhou 571737,China)
Abstract:Objective To study the antibacterial activity of different extracts from residues of Blumea
balsamifera (L.)DC in vitro and determine the effective part of the Blumea balsamifera (L.)DC residues.
Methods 80% ethanol was used to extract compounds,and the different extracts were obtained by
systematic extraction used petroleum ether,chloroform,ethyl acetate,n-butanol and water. Agar plate
diffusion and tube double dilution methods were used to determine the inhibition zone and the minimal
inhibitory concentration as well as the minimal bactericidal concentration of different extracts from the
residues of Blumea balsamifera (L.)DC. Results The crude ethanol extracts,petroleum ether,chloroform,
ethyl acetate,n-butanol and water parts inhibited the growth of Staphyloccocus aureus,Escherichia coli,
Klebsiella pneumoniae,Canidia albicans,Pseudomonas aeruginosa and Streptococcus hemolytic-β in varying
degrees. The main antibacterial part was chloroform extract,which significantly inhibited the Escherichia coli
and Streptococcus hemolytic-β. These results indicated that the antibacterial composition were low polar
compounds. Conclusion The extracts of the residues from Blumea balsamifera (L.)DC had good
antibacterial activity in vitro especially chloroform extract,which remarkably inhibited the Escherichia coli
广东药学院学报
Journal of Guangdong Pharmaceutical University Dec. 2015,31(6)
and Streptococcus hemolytic-β.
Key words:Residues of Blumea balsamifera(L.)DC.;different extracts;antibacterial activity;agar plate
diffusion method;tube double dilution method
艾纳香为菊科(Asteraceae)艾纳香属植物艾纳
香 Blumea balsamifera (L.)DC.的新鲜或干燥地上
部分[1],又名大风艾、冰片艾、大风叶、艾罗香等,广
泛产于海南、贵州、广西等省区,是黎族、苗族等少数
民族的重要民族药[2]。国内外对艾纳香的化学成
分和药理作用已有广泛的研究,艾纳香主要含有挥
发油和黄酮类成分[3-4],具有抗氧化、抗癌、抗菌等功
效[3,5-6]。艾渣是指艾纳香全株经水蒸气蒸馏提取
艾片后的残渣[7]。目前,国内外艾纳香的产业链依
旧注重于艾片的生产和相关产品的开发,对艾渣的
深入研究鲜有报道。有文献报道,艾渣不同提取部
位具有一定的降血糖[8]、抗感染、止痛、止血[9]及治
疗大鼠实验性佐剂类风湿关节炎的活性[10]。但是
对于艾渣的抗菌活性并没有进行深入研究。
贵州罗店红水河地区艾纳香资源丰富,大量艾
片生产厂家分布于此。随着艾片需求量和产出量的
不断增加[11],未及时处理的产品附属物—艾渣被大
量废弃。本文对提取艾片后的艾纳香残渣进行了再
提取,并对不同提取部位进行抑菌活性检测,以期为
艾纳香残渣再利用及进一步开发提供理论依据。
1 仪器与材料
1.1 仪器
R206B旋转蒸发仪(上海申生科技有限公司);
DZF-6020型真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公
司);SW-CJ-1Bμ 型单人单面净化工作台(苏州净化
设备有限公司);LDZF-75KB 立式压力蒸汽灭菌器
(上海申安医疗器械厂);DNP-9052BS-III 电热恒温
培养箱(上海新苗医疗器械制造公司);HZQ-X160
恒温震荡培养箱(太仓市豪诚实验仪器制造有限公
司);0.22 μm微孔滤膜(天津津腾公司)。
1.2 药材
艾纳香 Blumea balsamifera (L.)DC.为 2014 年
11月采集于贵州罗店红水河地区,由中国热带农业
科学院热带作物品种资源研究所庞玉新博士鉴定为
正品,艾渣为艾纳香提取艾片后的残渣,由贵州艾源
生态药业开发有限公司提供。
1.3 供试菌种
金黄色葡萄球菌[Staphyloccocus aureus,CMCC
(B)26003]、大肠埃希菌[Escherichia coli,CMCC(B)
44102]和白色念珠菌[Canidia albicans,CMCC(F)
98001]中国医学微生物菌种保藏管理中心
(CMCC);肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae,
ATCC13883)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,
ATCC27853)和乙型溶血性链球菌(Streptococcus
hemolytic-β,ATCC21059)购自美国模式培养物集存
库(ATCC)。
1.4 试剂
无水乙醇(批号:2014112502)、石油醚(批号:
20140112-1)、乙酸乙酯(批号:20140901-1)、三氯甲
烷(批号:20141201-2)、正丁醇(批号:20140102-2)、
二甲基亚砜(批号:111115)均购自西陇化工股份有
限公司,分析纯;沙氏葡萄糖琼脂培养基(批号:
20150510)购自北京奥博星生物技术有限公司;脑心
浸出液肉汤 (批号:3104034)、血平板 (批号:
E0808Y)均购自广州环凯公司;四环素(批号:
20150311)购自湖北省鄂州市生物化学制药厂。
2 方法
2.1 艾渣乙醇提取物及各萃取物的制备
艾渣经干燥后粉碎,用(10 倍、10 倍、8 倍)80%
(体积分数,下同)乙醇热回流提取 3 次,时间分别
为 2、2、1 h。减压浓缩回收至无醇味后加入蒸馏水,
充分混悬后依次用石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯、正
丁醇萃取(每种溶剂至少萃取 6 遍),将各种溶剂的
萃取液合并减压浓缩,浓缩液放置真空干燥箱中,于
40~ 50 ℃干燥得艾渣的不同极性浸膏。取上述干
燥的艾渣醇提物(BE)、石油醚相浸膏(BP)、三氯甲
烷相浸膏(BC)、乙酸乙酯相浸膏(BEO)、正丁醇浸
膏(BB)、水相浸膏(BW)用二甲基亚砜配制成质量
浓度为 200 mg /mL 的溶液。经 0.22 μm 滤膜过滤
除菌,4 ℃冰箱保存备用。
2.2 培养基的制备
普通营养琼脂培养基用于金黄色葡萄球菌、大肠
埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌的培养,沙氏葡
萄糖琼脂培养基用于白色念珠菌的培养,脑心浸出液
肉汤和血平板用于乙型溶血性链球菌的培养。
2.3 菌悬液的制备
将各种受试菌在培养基上活化至少一代后,在
无菌条件下,用接种环挑取活化好的菌种放置到装
有液体培养基的小三角瓶中,放置于 37 ℃恒温箱中
培养 24 h,真菌放置于 28 ℃恒温箱中培养 48 h。在
417 广东药学院学报 第 31卷
无菌条件下,用无菌液体培养基校正到浓度相当于
0.5麦氏比浊标准(1~2×108 CFU /mL),备用。
2.4 药敏纸片的制备
用打孔器将定性滤纸打成直径为 6 mm 的小圆
片,置培养皿内高压灭菌后,分别浸泡在不同供试药
液中,备用。阴性对照浸泡二甲基亚砜,阳性对照浸
泡四环素。
2.5 抑菌圈的测定
使用琼脂扩散法对艾渣不同极性提取物抑菌圈
进行测定。吸取 0.1 mL 处于对数生长期的各种菌
液(2×108 CFU /mL)于适宜各菌生长的培养基上,用
无菌涂布棒将菌液涂布均匀。将药敏纸片置于药液
中浸泡 2 h灭菌阴干,贴于含菌培养基上,每皿放置
4片,同时用浸有溶剂的滤纸片做阴性对照,用浸泡
过四环素的纸片为阳性对照。置于 37 ℃烘箱中培
养 24 h(真菌 28 ℃,48 h)后观察。以游标卡尺分别
测量每一个抑菌圈两个垂直方向的直径(mm),以
肉眼看不到细菌明显生长为抑菌环的边缘,评价不
同样品的抑菌活性。以上操作平行重复测定 3 次,
并计算抑菌圈平均直径和标准差。
2.6 最低抑菌浓度( MIC) 和最低杀菌浓度( MBC)
的测定
采用二倍稀释法测定药物的最低抑菌浓度
(MIC)[12],每管液体培养基中分别加入试验样品,使
各提取物质量浓度分别为 100、50、25、12.5、6.25、3.13、
1.56、0.78 mg /mL,各管最终总体积为 1 mL。另设等
量不含药物的液体培养基作为空白对照,含药不加菌
的液体培养基作为自身对照。在每管内加入上述制
备好的 2×108 CFU/mL 试验菌液 0.1 mL,置于 37 ℃
恒温培养箱中培养 24 h(真菌 28 ℃下培养 48 h),取
出,观察试验菌的生长情况,以摇匀后仍澄清(未见细
菌生长)的最高稀释度为该样品的 MIC(minimal
inhibitory concentration)。每组平行重复 3次。
分别从各极性段的 MIC 和大于 MIC 的试管中
吸取 0. 1 mL 培养物并转种于相应的培养基上,
37 ℃培养 24 h(真菌 28 ℃下培养 48 h),观察菌
落的生长情况,观察平板上生长的菌落数少于 5 个
的最低药物浓度即为该样品的 MBC (minimal
bactericidal concentration)[13]。每组平行重复 3次。
3 结果
3.1 琼脂扩散法测定艾渣不同提取物体外抑菌
活性
抗菌药物敏感度的判定标准为:抑菌圈直径≥
18 mm为高度敏感,12 ~ 18 mm 为中度敏感,7 ~ 12
mm为低度敏感,<7 mm 为不敏感[14]。从表 1 结果
可知:艾渣总提取物及各萃取部位对金黄色葡萄球
菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌、铜绿假
单胞菌及乙型溶血性链球菌均有不同程度的抑制作
用,但抑菌能力和范围存在差异。在生药质量浓度
为 200 mg /mL时,乙醇提取物和三氯甲烷部位对乙
型溶血链球菌的抑菌活性最好,抑菌圈大小分别为
(20.4±1.8)mm和(21.1±1.8)mm,为高度敏感;乙酸
乙酯、正丁醇和水部位对乙型溶血性链球菌的抑制
活性较好,为中度敏感;另外,仅乙醇提取物对白色
念珠菌有抑制作用,且为低度敏感,其余部位均为不
敏感;而对于铜绿假单胞菌,三氯甲烷和水部位均为
低度敏感,其余部位均为不敏感。
3.2 艾渣不同提取部位的 MIC及 MBC
艾渣不同提取物对 6 种菌株的 MIC 及 MBC 分
别见表 2和 3。可见:艾渣不同提取物对于革兰阳
性菌金黄色葡萄球菌、乙型溶血性链球菌及革兰阴
性菌大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌的 MIC 范围为
3. 13~ 100 mg /mL,MBC 范围为 6.25 ~ 100 mg /mL;
三氯甲烷部位的抑菌活性最强,抑菌范围最广,对乙
型溶血性链球菌、大肠埃希菌均有显著的抑菌和杀
菌作用,与抑菌圈测定结果一致。
表 1 艾渣不同提取部位的抑菌活性
Table 1 The antibacterial activity of different extracts from the residues of Blumea balsamifera (L.)DC.(珋x±s,n= 3)
供试菌
不同提取部位的抑菌圈直径 /mm
BE BP BC BEO BB BW CK AC
金黄色葡萄球菌 6.9±0.9 7.6±0.5 11.4±0.8 8.6±0.2 7.3±0.8 10.0±0.5 - 22.3±1.3
大肠埃希菌 7.1±0.5 10.0±0.6 11.6±0.3 9.1±0.5 7.5±0.7 8.3±0.2 - 19.3±0.6
肺炎克雷伯菌 6.4±0.3 7.9±0.7 9.3±0.8 11.0±1.1 7.6±0.3 9.0±0.7 - 21.8±1.6
白色念珠菌 7.4±0.8 6.4±0.1 - - - - - 20.9±1.5
铜绿假单胞菌 - - 7.7±0.4 - 6.3±0.2 11.5±1.2 - 18.4±0.5
乙型溶血性链球菌 20.4±1.8 9.7±0.6 21.1±1.8 15.7±2.0 15.9±1.2 12.4±1.6 - 23.5±1.2
注:BE,艾渣总提取物;BP,石油醚;BC,三氯甲烷;BEO,乙酸乙酯;BB,正丁醇;BW,水萃取物;CK,二甲基亚砜(空白对照组);
AC,四环素(阳性对照)。下同。
517第 6期 闻庆,等.艾纳香残渣不同提取部位体外抑菌活性研究
表 2 艾渣不同提取部位的 MIC测定
Table 2 The minimal inhibitory concentration of different extracts
from the residues of Blumea balsamifera (L.)DC.
供试菌
不同提取部位的 MIC /(mg·mL-1)
BE BP BC BEO BB BW
金黄色葡萄球菌 25 25 12.5 50 50 50
大肠埃希菌 12.5 25 3.13 6.25 6.25 12.5
肺炎克雷伯菌 50 50 6.25 25 25 25
白色念珠菌 25 50 >100 >100 >100 >100
铜绿假单胞菌 >100 >100 50 >100 50 12.5
乙型溶血性链球菌 12.5 100 3.13 100 25 12.5
表 3 艾渣不同极性部位的 MBC测定
Table 3 The minimal bactericidal concentration of different
extracts from the residues of Blumea balsamifera (L.)DC.
供试菌
不同提取部位的 MBC/(mg·mL-1)
BE BP BC BEO BB BW
金黄色葡萄球菌 50 25 25 50 50 50
大肠埃希菌 12.5 25 6.25 12.5 12.5 25
肺炎克雷伯菌 100 100 6.25 50 25 50
白色念珠菌 50 100 >100 >100 >100 >100
铜绿假单胞菌 >100 >100 50 >100 50 25
乙型溶血性链球菌 50 >100 6.25 >100 25 25
4 讨论
本文曾对艾渣的不同体积分数(95%、80%、
75%)乙醇提取物的抗菌活性进行了比较,发现
80%乙醇提取物的抗菌活性最强;另外,由于艾渣中
的主要活性物质为非挥发性成分[9,15],因此本文采
用 80%乙醇对艾渣中化合物进行提取。
为比较各部位提取物的抗菌活性,采用系统溶
剂法将艾渣提取物通过不同溶剂萃取分为石油醚、
三氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇和水萃取部位,并首次
对各部位进行了体外抗菌活性研究。结果表明,艾
渣不同提取部位除了对革兰阳性菌有显著的抑菌或
杀菌作用外,对革兰阴性菌也有一定的抑制作用,但
对于受试真菌(白色念珠菌),除乙醇提取物及石油
醚部位有抑制作用外,其余部位均无抑制作用。不
同部位的抑菌活性存在较大差异,可能与各部位的
化学成分种类和含量有关。其中,三氯甲烷部位的
抑菌活性最强,抑菌范围最广,说明在本试验条件
下,抗菌活性部位主要为三氯甲烷部位,提示抑菌活
性物质主要为极性较小的化合物。
中药的抗菌作用机制不同于抗生素,具有不易
使细菌产生耐药的优点[16]。尽管艾渣的抑菌作用
不及四环素,但经过对艾渣醇提物的逐级萃取使其
抗菌活性物质富集,增强抑菌作用,这为减少用药
量、减少非活性成分对机体的不良反应,同时提高药
效提供了依据。因此,本研究对从具有抑菌活性的
艾渣中获得抑菌活性物质,提高艾渣资源的再利用
价值有积极的指导意义。
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( 责任编辑: 陈翔)
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