全 文 ：黑胡椒、快乐鼠尾草与生姜精油的化学成分
及其对产气荚膜梭菌的抑制活性
区敏港1，彭新宇2* ，唐兴刚2，魏光伟2，孙俊颖2，郭世宁1*
(1． 华南农业大学兽医学院，广东 广州 510642;
2． 广东省农业科学院兽医研究所，广东 广州 510640)
摘要:用水蒸气蒸馏法提取了黑胡椒、快乐鼠尾草与生姜精油，采用 GC-MS技术分析了各精油的主要化学成分，并用纸片扩散法和最小抑菌浓
度法测定 4 种植物精油对产气荚膜梭菌的体外抑菌作用。结果表明，3 种精油的主要成分中主要是酚类、萜类化合物及萜类化合物的含氧衍生物
且各精油均有较强的抑菌作用。
关键词:精油;化学成分;产气荚膜梭菌;抑菌活力;最小抑菌浓度
中图分类号:Q946. 85 文献标识码:A 文章编号:0529-5130(2012)03-0062-04
植物精油主要来自植物的花、叶、根、树皮、果
实、种子和树脂等，一般含有酚类、醇类、醛类、酮
类和萜烯类化合物等主要成分［1］。研究表明，酚类、
醇类、醛类、酮类和萜烯类化合物有一定的抑菌
作用［2－6］。
产气荚膜梭菌 (Clostridium perfringens)又称魏
氏梭菌，为厌氧性的革兰阳性菌，在某些条件下，可
能成为人兽共患病病原菌，导致坏死性肠炎、肠毒血
症和创伤性气性坏疽等疾病。目前，防治产气荚膜梭
菌引起的疾病主要是使用抗生素及化学合成药物，然
而大量使用抗生素导致耐药性菌株不断出现，以致疾
病难以控制，同时长期使用这类药物会污染自然环
境、伤害机体、降低免疫力。所以，人们在不断寻找
抗生素和化学药物的替代品。植物精油属天然产物，
有着低残留、低毒副作用、无污染等特点，其杀菌、
保健等功能越来越引起人们的关注，从中筛选出抗生
素及化学合成药的新型替代物是解决抗生素滥用问题
的有效途径之一。
本研究采用水蒸气蒸馏法提取各植物精油，用
GC-MS技术分析所得精油的主要化学成分，并通过
滤纸片法测量植物精油对产气荚膜梭菌的最大抑菌圈
直径，初步确定植物精油的抑菌作用，最后通过最小
抑菌浓度法确定植物精油的最小抑菌浓度，筛选出具
有较强抑菌活性的精油，期望能作为抗生素及化学合
成药的新型替代物。
收稿日期:2011-10-27
基金项目:广东省农业攻关课题资助项目 (2010B020307004)。
作者简介:区敏港 (1986- ) ，女，硕士研究生。
* 通讯作者:彭新宇 (1967- ) ，男，研究员，研究方向:天然
植物药及畜禽疾病防治，E-mail:p-xy@ 163. com。
郭世宁 (1969- ) ，男，副教授，硕导，研究方向:中兽医，E-mail:
shining@ scau. edu. cn。
1 材料与方法
1. 1 供试植物
黑胡椒与快乐鼠尾草均购自广州利康堂药店;生
姜购自超市。
1. 2 菌种
产气荚膜梭菌 ATCC13124，购自 ATCC菌种库。
1. 3 试剂和培养基
血平板，广东环凯微生物科技有限公司生产。
硫乙醇酸盐流体培养基 (FT 培养基) ，广东环
凯微生物科技有限公司生产。
吐温-80，天津博迪化工有限公司生产。
1. 4 植物精油的提取
生姜晒干，将黑胡椒、快乐鼠尾草与生姜粉碎过
筛，分别称取 100 g装入不同 1 000 mL的圆底烧瓶中
并加入 600 mL蒸馏水，采用水蒸气蒸馏法连续蒸馏
4 h，所得精油用无水硫酸钠脱水。
1. 5 植物精油供试品的配制
吸取 0. 4 mL 植物精油至 EP 管内，添加吐温-80
0. 1 mL，摇匀，加入 0. 5 mL 纯水，稀释成浓度为
400 μg /mL，再次摇匀。乳白色液体，现配现用。
1. 6 气相色谱-质谱 (GC-MSD)分析
GC条件:色谱柱:DB-1 (30 m × 0. 32 mmID ×
0. 25 μm) ;柱温 45 ℃ 下保持 1 min;然后升温
(3 ℃ /min)至 80 ℃，保持 2 min;升温 (5 ℃ /min)
至 120 ℃，保持 5 min;升温 (10 ℃ /min)至
250 ℃;进料量为 0. 4 μL;载气 He;载气流量
1. 0 mL /min;分流比 30 ∶ 1。
质谱条件:EI 离子源温度 230 ℃，注入口温度
为 250 ℃;电子能量 70eV;扫描范围 35 ～ 395。
每种成分的相对含量计算是采用面积归一化法。
·26· Animal Husbandry ＆ Veterinary Medicine 2012 Vol. 44 No. 3
1. 7 菌悬液的制备
挑取少许粉状产气荚膜梭菌到脑心浸液培养基
内，吹打并摇匀。吸取 100 μL 菌液到 1%葡萄糖血
琼脂培养基上，均匀涂布后倒置于厌氧培养箱内，于
(36±1)℃培养 24 h。从平板上挑取呈双重溶血环的
菌落，接种于 FT 培养基中， (36 ±1)℃厌氧培养
24 h。将菌液加生理盐水稀释，与麦氏比浊管比对成
108 CFU /mL。
菌液 4 ℃冰箱保存或加入甘油－30 ℃冰箱保存。
1. 8 纸片扩散法测定植物精油抑菌活性
取滤纸片，用移液枪每片滴加不同精油 5 μL，
充分吸收后，样片备用。
吸取 100 μL菌悬液至 FT营养琼脂培养基上，用
涂布器均匀涂布 3 次，然后绕平板边缘涂抹一周，盖
好平皿。
用无菌镊子将样片轻轻贴于平板表面，每个平板
贴 1 片样片，1 片无菌生理盐水对照片。
将平皿倒置，(36±1)℃厌氧培养 24 h，观察并
测量抑菌圈得直径。试验重复 3 次，取平均值。
抑菌圈判定标准［7］:抑菌效果以抑菌圈直径在
小于 10 mm为不敏感，在 11 mm ～ 15 mm 之间为敏
感，在 16 mm ～20 mm之间为中度敏感，大于 20 mm
为高度敏感。
1. 9 最小抑菌浓度法测定植物精油抑菌浓度
采用二倍稀释法。无菌条件下，取 10 支试管，
编号，其中 9 号管为阳性管，10 号管为为阴性管，
其余为不同浓度管。用移液枪给 1 号管和 10 号管加
9 mL FT培养基，其余各管加 5 mL FT培养基。再给
1 号管加入植物精油供式品，吹打均匀，吸取 5 mL
放入 2 号管，依次类推至 8 号管。10 号管加入植物
精油供式品，吹打均匀，吸取 5 mL，弃去。给 1 号
管至 9 号管添加 100 μL菌悬液。(36±1)℃厌氧培养
6 ～ 8 h。分别吸取各管内液体 100 μL至 FT营养琼脂
培养基上，涂布均匀。(36±1)℃厌氧培养 24 h，观
察结果。凡是无菌生长平板对应的药物最高稀释浓度
为这种植物精油对产气荚膜梭菌的最小抑菌浓度。试
验重复 3 次。
2 结果
2. 1 化学成分的 GC-MS分析
按照 GC-MS 条件分别对黑胡椒、快乐鼠尾草与
生姜精油的化学成分进行分析，得到三者的 GC-MS
总离子流色图谱通过计算机检索并与标准质谱图相对
照，同时查阅有关质谱资料，对各峰加以鉴定。各精
油所鉴定成分中的主要成分见表 1。
由表 1 可以看出，3 种植物精油的主要成分为酚
类或萜类化合物，其中黑胡椒精油中的萜类化合物为
酚 类 (65. 42%)、 萜 烯 类 (18. 52%)、 酮 类
(0. 12%)与醇类 (1. 55%) ，快乐鼠尾草精油中为
萜 烯 类 (7. 80%)、醇 类 (33. 13%) 与 酯 类
(2. 04%) ，生姜精油中为萜烯类 (87. 42%)。
2. 2 纸片法结果及最小抑菌浓度的测定效果
由表 2 可以看出，黑胡椒、快乐鼠尾草与生姜精
油对产气荚膜梭菌抑菌效果高度敏感。黑胡椒的最小
抑菌浓度为 10 μL /mL，快乐鼠尾草的最小抑菌浓度
为 5 μL /mL，姜油的最小抑菌浓度为 1. 25 μL /mL。
3 讨论
从 GC-MS的测试结果看出，虽各植物精油的主
要成分中各成分所占比例不相同，但主要还是酚类与
萜类化合物。黑胡椒精油中主要为酚类 (65. 42%)、
单萜类化合物 (17. 10%)及倍半萜类化合物
(2. 96%) ;快乐鼠尾草精油中主要为单萜类化合物
(38. 96%)及倍半萜类化合物 (4. 01%) ，其中含氧
单萜类化合物占 33. 13%;生姜精油中主要为单萜类
化合物 (74. 65%)及倍半萜类化合物 (21. 50%) ，
不含有含氧单萜类化合物。
以往研究表明，植物精油中的酚类与含氧单萜类
化合物具有明显的抑菌作用［8］。本试验中，含氧单
萜类化合物和酚类含量高的精油表现出较强的抑菌作
用，这和前人的研究结果一致。生姜精油的有效抑菌
成分及其效果的还有待进一步明确。
本试验提示，通过测定植物精油中酚类及含氧单
萜类化合物的含量，有助于筛选出有效的抑菌精油，
这对以后抗生素及化学合成药的新型替代物的筛选工
作有着重要的指导意义。
植物精油有着一定的抑菌效果，其作用机理可能
为:第一，多数植物精油的主要成分是酚类及萜类化
合物，萜类化合物有着较强的抗菌作用，其能使细菌
细胞壁的结构蛋白变性和凝聚，改变 H+和 K+的渗透
性，会使细胞内外物质交换失去平衡，细胞内容物渗
漏，最终导致细菌死亡［9－10］;第二，会改变线粒体膜
的通透性，阻止线粒体的呼吸氧化过程，使病原微生
物因缺乏能量供应而死亡［11］;第三，进入病原体的
核糖体、内质网和高尔基体，进而影响膜的通透性，
使蛋白质、酶的合成和转换受阻，从而影响病原微生
物的生长［12］;第四，直接影响脂质层的稳定性，溶
解病原微生物的脂肪体，甚至会降低细胞膜脂质层的
相变温度，进而影响脂膜的流动性［13］。
虽然植物精油的抗菌活性已有一定研究，但其药
用价值、饲用价值还需进一步的深究。
·36·畜牧与兽医 2012 年 第 44 卷 第 3 期
表 1 黑胡椒、快乐鼠尾草与生姜精油的主要化学成分
化合物名称 分子量 分子式
相对含量 /%
黑胡椒 快乐鼠尾草 生姜精油
4-羟基-4-甲基-2-戊酮 116. 1583 C6H12O2 0. 11 － 0. 11
α-蒎烯 136. 234 C10H16 13. 94 － 0. 74
莰烯 136. 234 C10H16 0. 35 － 2. 17
β-蒎烯 136. 234 C10H16 0. 98 － 3. 99
柠檬烯 136. 234 C10H16 0. 20 － 14. 55
丁香酚 164. 2011 C10H12O2 59. 18 － －
石竹烯 190. 3245 C14H22 11. 54 1. 82 －
蛇麻烯 204. 3511 C15H24 1. 28 － －
花侧柏烯 202. 3352 C15H22 1. 48 － －
柏木脑 222. 3663 C15H26O 1. 4 － －
月桂烯 136. 234 C10H16 － 2. 25 4. 54
反式罗勒烯 136. 234 C10H16 － 2. 35 －
芳樟醇 154. 2493 C10H18O － 23. 75 －
松油醇 154. 2493 C10H18O － 5. 87 －
橙花醇 154. 2493 C10H18O － 1. 01 －
乙酸芳樟酯 196. 286 C12H20O2 － 46. 31 －
橙花醇乙酸酯 196. 286 C12H20O2 － 2. 23 －
乙酸香叶酯 196. 286 C12H20O2 － 4. 18 －
大牻牛儿烯 D内酯 204. 3511 C15H24 － 1. 89 －
β-水芹烯 136. 234 C10H16 － － 19. 08
γ-萜品烯 136. 234 C10H16 － － 1. 94
异松油烯 136. 234 C10H16 － － 2. 44
水杨酸甲酯 150. 2176 C8H8O3 － － 6. 58
1-甲基-4- (6-甲基-5-庚烯-2-基)苯 202. 3352 C15H22 － － 2. 75
姜烯 204. 3511 C15H24 － － 9. 01
β-没药烯 204. 3511 C15H24 － － 3. 25
3- (6-甲基-5-庚烯-2-基)-6-亚甲基环己烯 204. 3511 C15H24 － － 3. 87
表 2 植物精油对产气荚膜梭菌的抑菌活力及对产气荚膜梭菌最小抑菌浓度的测定效果
植物精油 测定指标 重复Ⅰ 重复Ⅱ 重复Ⅲ 平均值
姜油
抑菌圈直径 /mm 22. 0 23. 2 22. 0 22. 4
MIC /μL·mL－1 10 10 10 －
快乐鼠尾草
抑菌圈直径 /mm 23. 1 22. 1 23. 2 22. 8
MIC /μL·mL－1 5 5 10 －
黑胡椒
抑菌圈直径 /mm 23. 1 23. 2 24. 0 23. 4
MIC /μL·mL－1 0. 625 1. 25 1. 25 －
·46· Animal Husbandry ＆ Veterinary Medicine 2012 Vol. 44 No. 3
氯化锶对体外成熟小鼠卵母细胞的最佳激活条件
曹新燕，赵家平，王凯英，徐 超，李丹丽，李光玉*
(中国农业科学院特产研究所，吉林 吉林 132109)
摘要:为寻求小鼠体外成熟卵母细胞孤雌激活的最佳作用条件，本文对氯化锶作用浓度和时间进行了摸索。结果表明:去卵丘卵母细胞用
10 mmol /L氯化锶分别处理 1 h、2. 5 h、3. 5 h、5 h，激活率分别为 89. 3%、93. 7%、94. 6%、91. 4%，差异不显著 (P＞0. 05) ，囊胚发育率分别
为 3. 2%、18. 4%、7. 9%、5. 6%，2. 5 h组的囊胚发育率显著高于其他组。用 5 mmol /L、10 mmol /L、15 mmol /L、20 mmol /L、30 mmol /L的氯化
锶激活卵母细胞 2. 5 h，激活率分别为 86. 2%、93. 8%、92. 5%、97. 7%、78. 1%，囊胚发育率分别为 6. 7%、16. 8%、16. 0%、25. 9%、0%，
30 mmol /L氯化锶的激活率和囊胚发育率都显著低于 10、15、20 mmol /L氯化锶，与 5 mmol /L氯化锶差异不显著，10、15、20 mmol /L氯化锶的
激活率和囊胚发育率都没有显著差异。试验结果表明，10、15、20 mmol /L氯化锶为卵母细胞孤雌激活的最佳作用浓度，2. 5 h的激活时间为最佳
作用时间;氯化锶的浓度和作用时间对体外成熟的小鼠卵母细胞孤雌激活有显著的影响。
关键词:小鼠;体外成熟;卵母细胞;氯化锶;孤雌激活
中图分类号:S814. 8 文献标识码:A 文章编号:0529-5130(2012)03-0065-03
卵母细胞的有效激活是细胞核移植成功的关键步
骤之一［1－2］，研究卵母细胞激活有助于把卵子活化的
各个过程 (如皮质反应、减数分裂的恢复和发育到
第 1 次卵裂过程)分开来研究，对于阐明哺乳动物
卵激活过程的信号转导、细胞周期阻滞的恢复、受精
机制和发育机理具有重要意义。
收稿日期:2011-04-01
基金项目:公益性行业 (农业)科研专项经费 (200903014)。
作者简介:曹新燕 (1980- ) ，女，助理研究员，博士，研究方
向:动物生殖发育与胚胎工程。
* 通讯作者:李光玉 (1971- ) ，男，研究员，博士，研究方向:
特种经济动物营养学。
卵母细胞孤雌激活化学激活法最常用的化学药物
有乙醇［3］、氯化锶、离子霉素 (ionomycin)［4］、6-二
甲氨基嘌呤 (6-DMAP) ，氯化锶是迄今为止唯一可
以诱导小鼠卵母细胞产生与正常受精时精子诱导的胞
质内多次钙波动类似变化的孤雌激活剂［5－6］。尽管氯
化锶已广泛地用于激活正常卵母细胞［7－9］和克隆研究
中的去核卵母细胞［10－12］，然而，对氯化锶在体外激
活成熟的小鼠卵母细胞的最佳浓度和处理时间的研究
还很少。本文以昆明白小鼠为研究对象，摸索体外成
熟卵母细胞氯化锶最佳激活时间及浓度，为研究哺乳
动物卵母细胞孤雌激活和提高体细胞核移植成功率提
供基础数据
櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔
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·56·畜牧与兽医 2012 年 第 44 卷 第 3 期