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艾纳香挥发油的化学成分及抗细菌活性研究



全 文 :北京农业 2015 年 6 月中旬刊224
农业问题研究
艾纳香挥发油的化学成分及抗细菌活性研究
张  颖1  李  翔1  宋  婷1  许俊强1  张应华1  周恒苍2
(1 云南农业大学 云南省滇台特色农业产业化工程研究中心, 昆明 650201,
2 云南农业大学香料研究所, 昆明 650201)
摘  要 采用GC-MS方法对艾纳香挥发油挥发性成分进行鉴定,共检测出45种成分。艾纳香精油主要化学成分14种,为2-茨醇、反式石竹
烯、D-樟脑等。试验同时以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌为受试菌种,对艾纳香挥发油的抗细菌活性进行研究。结果显示,这种挥发油对2种
试用菌均有明显的抑菌作用,且随精油浓度的增加抑菌作用增强。
关键词 艾纳香精油; 化学成分; 抑菌能力; 2-茨醇
中图分类号 R 284 文献标志码 B
艾纳香(Blumea balsamifera)为菊科艾纳香属植物,别名
大风艾、大毛药、大艾等。此植物为提取冰片的原料,故有冰
片艾之称。其为多年生草本或亚灌木,茎粗壮、直立,高1~3
m,产自云南、贵州、广西、广东、福建和台湾等省区。生于
林缘、林下、河床谷地或草地上,海拔600~1 000 m。印度、
巴基斯坦、缅甸、泰国、中南半岛、马来西亚、印度尼西亚和
菲律宾也有分布[1]。艾纳香挥发油被广泛认为是艾纳香的精华所
在。有研究表明艾纳香挥发油不仅具有治疗风湿性关节炎、湿
疹、产后痛风的功效,而且具有抗菌和驱虫活性[2]。
随着社会的发展,食品安全问题受到人们越来越多的关
注,然而食品中添加的化学防腐剂存在诸多弊端,对人体健康
存在或多或少的影响而受到人们的抵触。因此,开发高效、低
毒、低残留的防腐剂尤为重要。艾纳香挥发油作为一类次生代
谢产物,具有安全、无毒、无污染等特点,用其代替化学防腐
剂具有很好的发展前景。试验通过对艾纳香挥发油的化学成分
及其抗细菌作用研究,为艾纳香挥发油的合理开发和综合利用
提供理论基础。
1 试验部分
1.1 材料和菌株
1.1.1 艾纳香挥发油 艾纳香挥发油由云南农业大学香料研究
所周恒苍老师提供。
1.1.2 受试菌株 受试菌株为金黄色葡萄球菌(Staphylococcus
aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli),分别由云南大学微生
物研究所和云南农业大学园林园艺学院提供。
1.2 试验方法
1.2.1 GC-MS分析挥发油的化学成分 将艾纳香挥发油做
GC-MS分析[3,4]。
1)仪器:Agilent 7890-5975c气质联用仪—Agilent 7890气
相色谱、Agilent 5975c质谱检测器、Agilent sampler 80CTC进样
器,美国安捷伦公司生产。
2)仪器方法:仪器控制参数为GC-MS。
3)气相毛细管柱为HP-5MS 5% Phenyl Methyl Silox 325
℃,30 m×250.00 μm×0.25 μm;载气为氦气,进样口温度为
250 ℃,柱流速1.2 mL/min,进样量1 µL;升温程序为起始温度
100 ℃(保持2 min),按4 ℃/min升到250 ℃,保持5 min;分流
比为50∶1。
4)质谱方法:离子源为EI,气质接口温度为280 ℃,离
子源温度为230 ℃,四级杆温度为150 ℃,电子倍增器电压为
1 894 V,电子能量为70 eV。
1.2.2 艾纳香挥发油抑菌活性测定 1)菌种的活化:大肠杆菌
和金黄色葡萄球菌在LB固体培养基上平板培养12 h复壮,转种2
次以达到活化目的。
2)菌悬液的制备:将2种菌种用固体斜面培养基进行活化
后,转移至肉汤液体培养基中进一步培养,利用平板计数法将
各菌液的浓度调至50 CFU/mL[5],备用。
3)抑菌圈直径的测定:采用平板扩散法并稍作改进。用丙
酮将艾纳香挥发油分别稀释成90、180、270、360 mg/mL和450
mg/mL,并用0.20 μm针头式细菌过滤器过滤处理,备用。在
以凝固的LB培养基上均匀涂布200 μL菌悬液,后将事先准备的
已灭菌的6 mm滤纸片点5 μL梯度稀释的植物精油,每皿放置3
片滤纸片,每种浓度处理3皿,同时对照加5 μL丙酮代替挥发
油。37 ℃下培养24 h后用十字交叉法测量菌落直径(mm),计
算平均值,以此评价不同浓度艾纳香挥发油的抑菌能力。
1.2.3 统计分析 采用Excel 2003和Dps7.05对实验数据进行计
算和方差分析[6]。
图1 艾纳香挥发油的GC-MS总离子图
作者简介:张颖(1992-),硕士在读生,从事芳香植物挥发油的提取
及抗菌性研究。
通讯作者:周恒苍(1971-),助理研究员,从事天然香料研究。
基金项目:云南省教育厅科学研究基金项目。
收稿日期:2015-05-17
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北京农业 2015 年 6 月中旬刊225
农业问题研究
2 结果与分析
2.1 艾纳香挥发油主要化学成分 图1为艾纳香挥发油的
GC-MS总离子图。经GC-MS联用分析,共鉴定出45种化学成
分,其中主要化合物包括14种,具体结果见表1。
2.2 艾纳香挥发油的抗菌活性 植物挥发油普遍具有抗菌性
能,但是不同挥发油对不同菌种的抗菌能力存在差异,需要
做详细的研究。试验选取大肠杆菌、金黄色葡萄球菌作为测试
表1 艾纳香挥发油的主要化学成分和含量
编号 化合物名称 化学式 相对分子质量 含量/%
1 1-辛烯-3-醇(1-Octen-3-ol) C8H16O 128.12 1.767
2 左旋-beta-蒎烯[(1S)-(1)-beta-Pinene] C10H16 136.13 2.677
3
1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)环己醇乙酸酯[1-methyl-4-(1-methylvinyl)cyclohexyl
acetate]
C12H20O2196.15 2.102
4 D-樟脑(D-CAMPHOR) C10H16O152.12 13.590
5 2-茨醇(endo-Borneol) C10H18O154.14 23.897
6 2,2,8-Trimethyltricyclo[6.2.2.01,6]dodec-5-eneC15H24 204.19 3.041
7
(1aS,7αβ,7bα)-Decahydro-1,1,3aα-trimethyl-7-methylene-1H-cyclopropa[a]
naphthalene
C15H24 204.19 5.754
8 反式石竹烯(Caryophyllene) C15H24 204.19 19.975
9 ALPHA-律草烯(Humulene) C15H24 204.19 1.480
10 别香橙烯(Alloaromadendrene) C15H24 204.19 2.991
11 石竹素(Caryophyllene oxide) C15H24O220.18 4.979
12 愈创木醇(Guaiol) C15H26O222.19 1.079
13 喇叭茶醇(Ledol) C15H26O222.19 1.095
14 花椒素(Xanthoxylin) C10H12O4196.07 3.643
图2 金黄色葡萄球菌抑菌效果
表2 不同浓度艾纳香挥发油的抑菌作用
编号 浓度/(mg/mL)
抑菌圈直径/mm
大肠杆菌 金黄色葡萄球菌
1 90 8.5 6.7
2 180 9.0 13.2
3 270 10.8 16.2
4 360 12.0 18.3
5 450 13.5 21.3
6 丙酮 6.0 6.0
表4  大肠杆菌抑菌效果
处理 重复数 均值(MEAN)/mm 标准差(SD)/mm 结果
90mg/mL 3 8.500 00 0.500 00 不敏感
180mg/mL 3 9.000 00 0.500 00 不敏感
270mg/mL 3 10.833 30 1.258 31 低度敏感
360mg/mL 3 12.000 00 1.000 00 低度敏感
450mg/mL 3 13.500 00 1.500 00 低度敏感
0mg/mL 3 6.000 00 0.000 00 -
表3  金黄色葡萄球菌抑菌效果
处理 重复数 均值(MEAN)/mm 标准差(SD)/mm 结果
90mg/mL 3 6.666 70 0.577 35 不敏感
180mg/mL 3 13.166 70 0.763 76 低度敏感
270mg/mL 3 16.166 70 4.252 45 中度敏感
360mg/mL 3 18.330 00 1.155 00 中度敏感
450mg/mL 3 21.330 00 0.577 00 高度敏感
0mg/mL 3 6.000 00 0.000 00 -
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北京农业 2015 年 6 月中旬刊226
农业问题研究
2012-2014年邢台医学高等专科学校
含有金银花的中成药制剂分析
郑  丽  张金玲  胡亚平  畅永振  李跃卫  项贵贤  孟  夏  王  艳
(邢台医学高等专科学校, 河北邢台 054000)
摘  要 分析邢台医学高等专科学校含有金银花的中成药制剂的应用情况,为其合理应用提供依据。方法是利用该院2012-2014年含有金银
花的中成药制剂的销售记录,分析制剂的用药频度(DDDs),日用药金额(DDDC)及药物利用指数(DUI)判断其用药是否合理。结果
表明:DDDs 排序比较稳定,DDDC多在20元以下,DUI多为1.00。说明该院含有金银花的中成药制剂使用合理,主要集中在呼吸道感染、
泌尿系统感染、心血管病及皮肤病抗菌消炎等方面的使用,具有价格竞争优势。
关键词 金银花; 中成药制剂; 抗菌; DDDs; DDDC; DUI
中图分类号 R 282 文献标志码 B
金银花是一种常见的中草药,别名双花、忍冬等,《本草
纲目》记载,“消肿散毒治疮为要药”,现多用于清热治燥等
用途,有较好的抗菌作用,本研究对邢台医学高等专科学校含
有金银花的中成药制剂的应用进行分析,为含有金银花的中成
药制剂的合理应用提供参考依据。
1 资料与方法
1.1 资料来源 所需资料来源于邢台医学高等专科学校2012年
1 月 1 日- 2014 年 12 月31日的医院信息管理系统,收集全院所
有含有金银花的中成药制剂消耗相关数据。在计算限定日剂量
等时排除儿科用药,并且按照成人剂量作为标准,剂量如果有
波动范围,取中间值。
1.2 方法
1.2.1 DDDs DDD指为达到主要治疗目的而用于成人的药
物平均日剂量。研究中DDD 值依据《中华人民共和国药典》
(2010版),或药品说明书结合邢台医学高等专科学校实际临
床用药习惯来定。DDDs= 该药总用量/该药的DDD值。DDDs反
映了药品的用药人数。
1.2.2 DDC DDC=该药的销售总金额/该药的DDDs,DDC反
映了日均费用。
1.2.3 DUI DUI= 金额排序/DDDs排序,DUI反映了医生用药
是否合理。
2 结果
2.1 2012-2014年含有金银花中成药制剂的总体应用情况 2012-
基金项目:河北省高等学校科学技术研究项目—巨鹿不同品种金银花体
外抗菌活性的研究(项目编号为Z2012040)。
收稿日期:2015-05-23
菌,通过抑菌圈直径(见表2)和E50(见表3、4)2个指标对艾
纳香挥发油的抑菌活性进行初步研究。
结果判定标准:抑菌圈直径>20 mm为高度敏感,15 mm
<抑菌圈直径≤20 mm为中度敏感, 10 mm<抑菌圈直径≤15
mm为低度敏感,≤10 mm为不敏感。结果表明:2个受试菌种抑
菌圈直径均随挥发油浓度增大而增大;90 mg/mL浓度下2种菌种
抑菌效果均为不敏感,450 mg/mL浓度下金黄色葡萄球菌表现为
高度敏感,大肠杆菌表现为低度敏感。综合比较可知,艾纳香
挥发油对金黄色葡萄球菌抑菌效果更为明显(见图2)。
3 结论
通过体外实验对艾纳香挥发油抗细菌活性进行了初步研
究。经GC-MS分析,挥发油被检测出45种化学成分,主要为单
萜类化合物,相对含量较高的组分为2-茨醇、石竹烯、D-樟脑
等。同时,挥发油对2种细菌均表现出抑制活性,对金黄色葡
萄球菌具有较好的抑制能力。从以上所含化学成分及抗菌活性
看,艾纳香挥发油具有开发成为天然抗菌剂的潜力,应用范围
及效果有待进一步研究。
参考文献
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