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荜澄茄及其有效成分柠檬醛的抗病原体作用



全 文 :495上海医药 2011年 第32卷 第10期494 上海医药 2011年 第32卷 第10期
临 床 交 流
临床前研究显示,盐酸度洛西汀能平衡地抑制 5-HT
和 NE 的再摄取,但与其它神经递质没有显著亲和力。
本研究使用盐酸度洛西汀治疗躯体形式障碍获得成功,
体会如下 :
1)躯体形式障碍常与抑郁症相伴相生。因此,如在
抗抑郁治疗时不考虑躯体形式障碍,则由于躯体问题的
存在而易导致抑郁症的复发,反过来又会加重躯体形式
障碍,形成恶心循环。5-HT 和 NE 双重再摄取抑制剂可
解决这一问题。
2)SSRI 仅对改善情绪有效,但对躯体形式障碍的
疗效很差,而盐酸度洛西汀能在改善情绪的同时也改善
躯体形式障碍。
3) 盐酸度洛西汀常有恶心等副反应,但一般呈一过
性,亦可通过分次服用的办法减轻此副反应。
(收稿日期:2011-06-09)
荜澄茄系樟科木姜子属植物山鸡椒的干燥成熟果
实,又名山苍子。中医将其归类于温里药,味辛,性温,
归脾、胃、肾、膀胱经,能温中散寒、行气、止痛,用
于胃寒呃逆、脘腹冷痛、寒疝、腹痛、寒湿、小便混浊。
临床上也将其挥发油用于治疗慢性支气管炎、慢性气管
炎和冠心病、脑血栓 [1]。近十几年来,对其抗病原体作
用的研究又有了较大进展。
1 抗真菌作用
1.1 体外抗真菌作用
荜澄茄挥发油是一种强效广谱抗真菌剂,能有效杀
灭青霉、草酸青霉、拟青霉、桔青霉、产黄青霉、白色
念珠菌、热带念珠菌、付克柔念珠菌、光滑念珠菌、近
平滑念珠菌、克鲁斯念珠菌、黄曲霉、黑曲霉、杂色曲
霉、烟曲霉、日本曲霉、白曲霉、土曲霉、焦曲霉、酵
母菌、酵母样菌、毛霉、总状毛霉、根足霉、米根霉、
黑根霉、镰孢菌、链格孢霉、枝孢霉、弯孢霉、狗小孢
菌、石膏样小芽孢菌、禾谷镰刀霉、尖口镰刀霉、散子
囊菌、浊水节霉、木霉、腊叶芽枝霉、新型隐球菌、皮
炎着色霉、疣状着色霉、孢小丝菌和石膏样毛癣菌等真
菌 [1~ 4]。杀菌浓度 :气熏平皿法为 6×10-5 ml/cm3; 直接试
管法为 1.5×10-3 ml/ml[1]。平板法最低抑菌浓度(MIC)
为 1.77 ~ 2.21 mg/ml,与苯甲酸钠和山梨酸钾不同,荜
澄茄挥发油受培养基 pH 影响很小,其 pH 活性范围在
4.5 ~ 8.5 之间 [2]。
柠檬醛是其抗真菌主要成分 [1,3,5,6]。杀菌浓度 :气熏
平皿法为 3×10-5 ml/cm3; 直接试管法为 7×10-4ml/ml。柠
檬醛对糠秕马拉色菌的 MIC 为 7.81 mg/L[7]。荜澄茄和柠
檬醛对深部和浅部致病性真菌及非致病性真菌都有明显
作用。
1.2 抗白色假丝酵母机制
日本学者发现 , 柠檬醛在 25 ~ 200 mg/L 浓度时只抑
制白色念珠菌菌丝体生长、不抑制其酵母型生长,当浓
度> 200 mg/L 时才明显抑制白色念珠菌酵母型和菌丝体
生长 [8]。电子显微镜下发现,荜澄茄挥发油在 1 :1 280
浓度时对白色念珠菌的细胞壁和细胞膜均有破坏作用,
使胞壁疏松破裂、胞膜丧失、互相融合,最后仅剩下无
包裹的菌块。荜澄茄能浓度依赖性抑制同位素标记的胸
苷、尿苷、亮氨酸和醋酸钠掺入菌体,推测其挥发油可
能通过抑制白色念珠菌的 DNA、RNA、蛋白质、胞壁的
甘露聚糖、几丁质及胞膜的麦角固醇的合成,从而对细
胞壁和细胞膜产生破坏作用 [9,10]。
1.3 抗黄曲霉机制
罗曼等 [6] 报道,柠檬醛对豆芽汁琼脂培养基中的黄
曲霉的 MIC 为 0.5 mg/L, 最低杀菌浓度为 2.0 mg/L。 又
报道对马铃薯葡萄糖琼脂培养基中的黄曲霉的 MIC 为
0.5 mg/ml[11],而谢小梅等 [12] 报道,对蔡氏培养液中的黄
曲霉的 MIC 为 2.6 mg/L。扫描电镜观察到柠檬醛浓度<
MIC 时,黄曲霉菌丝扭曲、欲折 ;分生孢子梗萎缩、表
面光滑 ;分生孢子形态不一、表面变平坦并有粘连趋势 ;
鲜有分生孢子头。当浓度> MIC 时,孢子表面粗糙而疏松,
隘痕变浅,有紧缩现象,孢子壁凹凸不平。此时透射电
镜观察到细胞壁破坏,变得粗糙、绒毛状、电子密度变低;
细胞膜部分萎陷或降解,周质间隙出现电子密集,提示
降解产物从细胞壁和细胞膜进入周质间隙,说明壁和膜
遭到了柠檬醛损伤。快速显微多道分光光度系统定位分
析显示,柠檬醛使黄曲霉细胞壁和质膜的透光量不断增
加,由不透光逐步变化到明亮,随着时间的延续,细胞
壁和质膜出现纤维丝状编织网,进而细胞表面呈凹凸不
平的干瘪状,网上充满瞳孔,表明壁和膜已被触蚀,与
电镜观察到的结果一致 [6,11]。MIC 浓度的柠檬醛使黄曲霉
的萌发率由 97.5% 降至 61.4%,黄曲霉菌丝体的电导率(电
荜澄茄及其有效成分柠檬醛的抗病原体作用
张明发 沈雅琴
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1006-1533(2011)10-0495-03
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临 床 交 流
介质外渗率)增加 52.8%,还原糖和蛋白质的利用率分
别下降 61.3% 和 44.3%,Na+ 和 K+-ATP 酶活性也明显降
低,导致菌丝体生长抑制 [6]。柠檬醛还浓度依赖性抑制
同位素胸苷、尿苷和亮氨酸掺入,提示柠檬醛还通过抑
制黄曲霉的 DNA、RNA 和蛋白质合成产生抗菌效应 [12]。
柠檬醛在 MIC 浓度时也抑制黄曲霉线粒体中的琥
珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶,活性分别呈不可逆性下降
27.1% 和 24.2%,随着浓度升高,活性下降直至消失。
以琥珀酸、α- 酮戊二酸和丙酮酸为底物时,线粒体呼
吸速率分别下降 24.1%、14.3% 和 36.1%,从而阻碍线粒
体的氧化还原系统和能量代谢系统,扫描和透射电镜都
观察到线粒体受损,形状不规则、结构无序和表面粗糙
以及异常线粒体数量增加。进一步研究发现,柠檬醛可
能是通过诱生自由基损伤黄曲霉细胞核内有关线粒体的
DNA 复制系统,使其线粒体发生畸变而失去正常结构和
功能 [11,13,14]。
1.4 抗黄曲霉毒素作用
荜澄茄挥发油在不影响黄曲霉菌丝体生成的浓度
(0.89 mg/ml)时就显著抑制霉菌产生黄曲霉毒素 [2]。荜
澄茄挥发油还有降解黄曲霉毒素的作用。Ames 试验发
现,黄曲霉毒素 B1 经荜澄茄挥发油处理后,致突变性基
本消失,不仅失去碱基移码致突变能力,而且丧失了碱
基置换致突变能力,也丧失了使鸭雏胆小管增生的特有
急性毒性作用。姊妹染色单体交换法 (SCE 法 ) 也证实其
挥发油能使黄曲霉毒素 B1 失去诱变性和致癌性。定性研
究表明,经 1% 和 0.1% 荜澄茄挥发油处理的黄曲霉毒素
B1 不再影响人淋巴细胞的 SCE 频率,同时未降解的黄曲
霉毒素 B1 残余量已极微,两浓度使黄曲霉毒素 B1 分别
降解 97.1% 和 103.9%, 但 0.01% 浓度仅能降解 39%,仍
具致突变性。用气熏比较荜澄茄挥发油和柠檬醛的降解
能力,发现气熏 8 d 分别降解 17% 和 29%, 12 d 分别降
解 54% 和 62%,说明柠檬醛是荜澄茄解除黄曲霉毒素毒
性的有效成分 [1]。
2 抗细菌作用
荜澄茄挥发油也具有广谱抗细菌作用,对金黄色葡
萄球菌(简称金葡菌)、白色葡萄球菌、甲型链球菌、大
肠埃希菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、产碱杆
菌、变形杆菌、肠球菌和淋球菌有较强的抑菌作用。其中,
淋球菌对荜澄茄挥发油最敏感,0.05% 荜澄茄挥发油就
能非常显著抑制淋球菌生长。对铜绿假单胞菌、枸橼酸
盐杆菌、黄链球菌、产气杆菌和假白喉杆菌也有抑制作用,
但对蜡状芽胞杆菌无抑菌作用 [1,4]。柠檬醛为其抗细菌成
分,对幽门螺杆菌 [15]、大肠埃希菌、肠沙门菌、空肠弯
曲菌和产单核细胞李斯特菌 [16] 有强大的杀菌活性。
荜澄茄挥发油乳剂对金葡菌和铜绿假单胞菌的 MIC
分别为 1 :1 600 和 1 :200。虽然都浓度依赖性抑制同位
素标记的胸苷、尿苷、亮氨酸和葡萄胺掺入金葡菌和铜
绿假单胞菌,但荜澄茄挥发油乳剂在 MIC 浓度时抑制上
述 4 种前体掺入金葡菌的能力明显高于掺入铜绿假单胞
菌。MIC 浓度作用于金葡菌 6 h 后,透射电镜观察到胞
壁逐渐疏松,胞膜不可见,最终胞壁和胞膜崩溃,胞浆
内容物随之漏出呈残渣状 ;扫描电镜观察到金葡菌外形
毛糙,菌体间明显粘连。MIC 浓度作用于铜绿假单胞菌
3 h 后,电镜观察到菌体显著膨胀,核质和核糖体移向周
边,胞壁内层完全消失,仅残留不全的外膜包裹胞浆内
容物,随着时间延长(18 h),内容物外溢,菌体形同躯壳。
荜澄茄挥发油是通过抑制细菌 DNA、RNA、蛋白质和肽
聚糖合成,损伤细胞壁和质膜产生抗菌作用的 [10]。
3 消毒防腐作用
用 10 种霉菌接种于动物(大鼠或兔)创面,进行
同体用药和对照实验,25% 荜澄茄挥发油在创面接种霉
菌后可使创面迅速控制霉菌生长并使创面培养转为阴性。
浓度筛选发现,只要 3% 以上就显示出防治霉菌感染的
效果。给尾部烫伤并感染铜绿假单胞菌、金葡菌或烟曲
霉小鼠外敷 3% 荜澄茄挥发油乳剂,能非常显著地降低
小鼠死亡数和死亡后的小鼠心脏血液培养的病原菌的阳
性数,即显著减少烧伤感染败血症的发生率。每个病例
在 4 个相邻部位的创面同时分别用 3% 荜澄茄挥发油乳
剂、3% 克霉唑乳剂、1% 磺胺嘧啶银霜剂和生理盐水局
部贴敷,每 12 h 换药 1 次,进行平行观察。20 例烧伤病
人用药前分离出 5 种霉菌和 18 种细菌,用药后 3% 荜澄
茄挥发油乳剂的霉菌培养转阴率为 8/9,与 3% 克霉唑乳
剂的 8/9 相当 ;细菌培养转阴率为 6/18,与 1% 磺胺嘧
啶银霜剂的 7/18 相当 ;而生理盐水分别为 1/9 和 1/18,
表明荜澄茄有良好的抗霉菌和抗细菌作用。该制剂对新
鲜创面有 5~10 min 可耐受的疼痛刺激,但对创面愈合及
全身无不良反应 [1]。
空气消毒实验表明,10% 荜澄茄挥发油的消毒效果
(指抗真菌和抗细菌)明显优于 10% 乳酸。对医院环境,
用 75% 荜澄茄挥发油乳剂作空气熏蒸试验 101 例次,对
微生物的总杀灭率为 84.79%,总杀菌效果为 0.817 8,其
中对霉菌为 0.902 4,对细菌为 0.765 0。对人工染菌木板
消毒实验表明,1% 荜澄茄挥发油乳剂的消毒作用与 1%
来苏相当。荜澄茄挥发油是一种浓度低、气味芳香、无
毒性、无腐蚀性、性质稳定的有效消毒剂。
柠檬醛 1 ml 放在直径 24 cm 的干燥器中,也能杀死
接种在大米、布、纸和中药材上的黄曲霉、黑曲霉、焦
曲霉和产黄青霉 [1],在 25 ~ 125 ppm 浓度能延长水果沙
拉的微生物储存期限 [17]。添加荜澄茄挥发油的辣椒油和
香辣酱,与同类产品相比具有非常突出的防霉、防腐性
能 [2]。容器内空气中的荜澄茄挥发油浓度为 0.1%(v/v)
时,完全抑制接种在芹菜和胡萝卜表面上的植物真菌(尖
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临 床 交 流
孢镰刀菌、Helminthosporium sp. 和 Stemphyllium sp.)生
长 [3]。一座储 125 万 kg 稻谷的粮仓,用 12.5 kg 荜澄茄
挥发油熏蒸 3 个月,稻谷中黄曲霉毒素的含量由原来的
100 μg/kg 下降到国家标准的 10 μg/kg 以下。在中、小型
储粮实验中,一般都能达到黄曲霉毒素完全解除的效果,
同时还有抑制其它霉菌生长和防治储粮虫害的功效,且
基本上无残毒危害 [1]。
提取挥发油后的荜澄茄果渣不仅有营养,而且对多
种霉菌有抗菌作用,抗菌效力与丙酸相近。6% 的荜澄
茄果渣饼粉对饲料的防霉效果与 3% 的丙酸相当 [18]。
4 抗虫作用
5% 荜澄茄水浸液可杀灭淡色库蚊,其油剂或酊剂
涂于皮肤可避蚊。用剃去毛的小鼠作为蚊子的血餐,发
现柠檬醛空间浓度在 0.013 ~ 0.25 μg/cm3(不影响蚊子
生存)时显著降低白纹伊蚊的寻求宿主能力,抑制蚊子
嗜血行为的取向和激活阶段 [19]。对日本血吸虫体外实验
有抑制作用,但体内实验无效。试管实验表明,荜澄茄
挥发油和柠檬醛在 0.05 ml/ml 浓度时都能在 48 h 内完全
杀死阴道滴虫。荜澄茄连皮研细装入胶囊治疗 60 例阿米
巴痢疾,每次 1 g,隔 2 h 1 次,每日连服 4 次,连服 3
~ 5 d,54 例症状消失,其中 42 例复查大便,38 例不再
发现阿米巴原虫 [1]。12.5 mg/L 浓度的柠檬醛能杀死异尖
线虫(Anisakis simplex s.l. L3)幼虫 [20]。
5 结语
荜澄茄挥发油及其所含的柠檬醛是传统的香精,也
是合成其它香精的重要化工原料,作为增香剂被广泛应
用于食品工业和化妆品等日用化工之中。本文提示,荜
澄茄和柠檬醛具有广谱的抗真菌和抗细菌作用,可用于
环境和创面的消毒,粮食、饲料和加工食品等的防腐、
防霉和防强致癌剂黄曲霉毒素污染。
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