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金杯藤叶提取物的体外抗菌活性研究



全 文 :金杯藤叶提取物的体外抗菌活性研究
陶文琴,高 雅,杨清林,崔楚颖,谭海娟 (广州大学生命科学学院,广东广州 510006)
摘要 [目的]对金杯藤叶的提取物进行体外抗菌活性测定及化学成分定性分析。[方法]用浓度 85%乙醇作溶剂,采用微波辅助提取
获得总提物,随后用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇依次萃取;用纸片扩散法和微孔板二倍稀释法测定总提物及各萃取相对 7 种常见致病菌
的抑菌圈、最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)。用系统预试法初步测定叶提取物的化学成分。[结果]金杯藤叶总提物对表皮
葡萄球菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌有明显抗菌作用,而对铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯氏菌、乙型副伤寒沙门氏菌、大肠埃希氏菌
等无抗菌作用;其中石油醚相和水相对 3种革兰氏阳性菌有抗菌活性。金杯藤叶可能含有糖类、多糖及苷类、皂苷、有机酸、生物碱、黄
酮、甾体及三萜类和强心苷类等成分。[结论]金杯藤叶的总提物含多种生物活性物质,对革兰氏阳性菌有特异性抗菌活性,且有效成分
存在于石油醚相和水相。
关键词 金杯藤(Solandra nitida);体外抗菌活性;系统预试验
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2013)21 -08874 -03
Study on Antibacterial Activities in vitro of Extracts from Solandra nitida
TAO Wen-qin et al (School of Life Sciences,Guangzhou University,Guangzhou,Guangdong 510006)
Abstract [Objective]To research preliminarily the antibacterial activities in vitro and the chemical composition of Solandra nitida. [Meth-
od]The total extracts,which were extracted from the leaves of this plant with 85% alcohol by method of microwave assisted extraction,were
fractionated in turn by petroleum ether,ethyl acetate,n-butyl alcohol and water. The bacteriostatic circle,minimal inhibitory concentration
(MIC)and minimal bactericida concentration (MBC)of the extracts against 7 species of common pathogenic bacteria were measured by disk
diffusion method and microtiter plate double dilution method. The extracted mixture from leaves of this plant with water,95% ethanol and pet-
rol ether was respectively experimented by test tube method. [Result]The result showed that the total extracts,petroleum ether phase and wa-
ter phase had obvious antibacterial effect against Gram-positive bacterium such as Staphylococcus aureus,Bacillus subtilis and Staphylococcus
epidermidis,but no inhibition against the Gram-negative bacterium such as Pseudomonas aeruginosa,Klebaiella pneumoniae,Salmonella para-
typhi B and Escherichia coli. The leaves of Solandra nitida may contain sugar and polysaccharide and glycosides,saponins,organic acids,al-
kaloids,flavonoids,steroids and triterpene,cardiac glycosides. [Conclusion]The total extract from the leaves of S. nitida,which contains
various bioactive substances,had antibacterial specificity against Gram-positive bacterium,and its active constituents may be in both petroleum
ether phase and water phase.
Key words Solandra nitida;Antibacterial activities in vitro;Comprehensive preliminary test
基金项目 国家级大学生创新训练资助项目(201211078024)。
作者简介 陶文琴(1969 - ) ,女,江西南昌人,副教授,博士,从事天然
产物药理活性研究,E-mail:taowenqin@ 21cn. com。
收稿日期 2013-06-17
目前,细菌对抗微生物制剂的耐药性问题日趋严重,而
中草药因其抗菌成分多样,毒副作用小,不易产生耐药性等
优点,引起越来越多学者的关注[1]。金杯藤(Solandra niti-
da)隶属于茄科(Solanaceae)金杯藤属(Solandra) ,别名金杯
花,原产中美洲,国内近年来引种作园林植物栽培[2]。在墨
西哥,金杯藤有治疗糖尿病的民间药用记载[3]。在古巴的传
统草药中记录了其同属植物长花金(S. longiflora)具有治疗
风湿的功效[4]。目前,国内外关于金杯藤提取物药理活性的
研究鲜有报道。鉴于茄科植物富含生物活性物质,具有抗病
原微生物、镇痛和止喘等功效[5]。笔者以金杯藤为材料,研
究乙醇总提物及其不同极性萃取相的体外抗菌活性,以期为
开发天然抗菌药物提供研究基础。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 研究对象。金杯藤叶,采自广州大学城内,经鉴定为
Solandra nitida的新鲜叶片。
1. 1. 2 供试菌株。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、枯草芽胞杆菌(Ba-
cillus subtilis)、肺炎克雷伯氏菌(Klebaiella pneumoniae)、表皮
葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、乙型副伤寒沙门氏菌
(Salmonella paratyphi B)和大肠埃希氏菌(Escherichia coli)等
菌种,均由杭州天和微生物试剂有限公司提供。
1. 1. 3 主要仪器。高压蒸汽灭菌锅,购自上海中安医疗器
械厂;超净工作台,购自苏州净化设备有限公司;实验专用微
波炉,购自南京杰全微波设备有限公司;旋转蒸发仪,购自上
海亚荣生化仪器厂。
1. 1. 4 主要试剂。营养肉汤、MH肉汤、MH琼脂、1%TTC无
菌溶液、四环素、氯霉素和环丙沙星抗菌药物药敏纸片,均由
杭州天和微生物试剂有限公司提供;苦味酸、茚三酮、双缩
脲、斐林、α -萘酚、明胶、三氯化铁、溴酚蓝、镁粉、盐酸羟胺、
三氯化铝、醋酸镁等试剂均为国产分析纯,市售。
1. 2 方法
1. 2. 1 提取物的制备。将采摘的金杯藤叶经干燥、粉碎处
理后,称取样品粉末 50. 000 g置圆底烧瓶中,加入 250 ml 浓
度 85%乙醇,置于微波炉中进行提取;提取条件为微波功率
300 W,温度 54 ~ 55 ℃,时间 6 min。抽滤得滤液,滤渣再重
复提取3次(乙醇体积依次为200、150和100 ml) ;合并滤液,
用旋转蒸发仪浓缩至收集瓶溶液不再增加,得浸膏为其乙醇
总提物,称重计算提取率,低温避光保存。将总提物依次用
石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取,每个萃取相均以溶剂体积
比 1 /2、1 /3、1 /4和 1 /6 依次萃取 4 次,同相萃取液合并、浓
缩,得各萃取相[6]。取总提物及各萃取相,以无菌蒸馏水配
制为浓度 2 g /ml的药液,巴氏灭菌后置 4 ℃冰箱内保存。
1. 2. 2 药物纸片的制备。用打孔机自制直径为 6 mm的圆
责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2013,41(21):8874 - 8876
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.21.111
形滤纸片,灭菌密封保存。取无菌纸片浸于无菌药液中 10 ~
15 min,制成浓度 2 g /ml的药物纸片。
1. 2. 3 试验菌液的制备。将保存菌种接种于营养肉汤中,
置于恒温培养箱 37 ℃培养 24 h以复活菌种;再将菌液划线
接种至营养琼脂平板,37 ℃倒置培养 24 h。挑选 1 ~ 2 个单
菌落接种于 MH肉汤中,置于 37 ℃恒温箱中培养 24 h,作为
供试菌液。
1. 2. 4 纸片扩散法[7]。取供试菌稀释至 0. 5 麦氏比浊度,
取 0. 1 ml稀释菌液涂布于 MH琼脂培养基,并随即贴上药物
纸片,于 37 ℃恒温培养 24 h后取出,测量抑菌圈的直径。并
用四环素、氯霉素或环丙沙星标准药敏纸片检测供试菌抑菌
圈是否属于质量控制范围。
1. 2. 5 微量二倍稀释法[8]。取无菌 96 孔细胞培养板,每孔
加入 50 μl营养肉汤和 50 μl浓度 2 g /ml药液,混匀后吸 50
μl至第 2个孔,又从第 2孔吸 50 μl入第 3孔,重复该步骤至
最后 1个孔,最后 1个孔弃去 50 μl,获得一系列 2 倍梯度的
药物稀释液。取 10 ml 0. 5 麦氏比浊度的菌液,加入 200 μl
浓度 1%TTC无菌溶液,混匀后将此含 TTC菌液加入细胞培
养板中,每孔 50 μl。各板设置药物对照、肉汤对照和菌液对
照。将培养板平放于恒温摇床 37 ℃培养 16 ~ 18 h后,观察
微孔内颜色变化。颜色为红色,则表示有细菌生长,而以无
红色显示的最小药物浓度判定为终点即 MIC。
1. 2. 6 最低杀菌浓度(MBC)测定[9]。以灭菌的圆头牙签将
无红色显示的微孔中的肉汤依次接种于 MH琼脂平板上,倒
置于 37 ℃恒温箱培养 16 ~ 24 h后取出,以平板上无菌落的
药物浓度作为最低杀菌浓度终点。
1. 2. 7 化学成分的系统预试验。按文献常规方法制备石油
醚提取液、水提取液和浓度 95%乙醇提取液作为检定液,采
用试管预试法,鉴定提取液所含的化学成份[10 -11]。每个试
验同时作 1个空白及 2个平行试验,并重复 3次。
2 结果与分析
2. 1 金杯藤叶总提物对 7种细菌的抑菌圈结果 由表 1 可
知,金杯藤叶的总提物(2 g /ml)对表皮葡萄球菌、枯草芽孢
杆菌及金黄色葡萄球菌有明显抑菌作用,而对铜铝假单胞
菌、肺炎克雷伯氏菌、乙型副伤寒沙门氏菌、大肠埃希氏菌无
抑菌作用,表明金杯藤叶总提物只对革兰氏阳性菌有抗菌活
性,而对革兰氏阴性菌无抗菌作用。
表 1 总提物对 7种细菌的抑菌圈(n =3)
试验号 菌种 药物纸片抑菌圈直径∥mm
1 金黄色葡萄球菌 12. 53 ±0. 75
2 枯草芽孢杆菌 10. 28 ±1. 57
3 表皮葡萄球菌 10. 75 ±0. 33
4 铜绿假单胞菌 -
5 肺炎克雷伯氏菌 -
6 乙型副伤寒沙门氏菌 -
7 大肠埃希氏菌 -
注:“-”为无明显抑菌作用;表中数据为“平均值 ±标准差”。
2. 2 总提物及其各萃取相对革兰氏阳性菌的抑菌圈结
果 从金杯藤叶的总提物进一步分离出不同极性的萃取相,
对 3株革兰氏阳性菌进行抑菌圈测试,结果见表 2。在 4 个
萃取相中,只有石油醚相和水相对受试菌有抑菌圈,而乙酸
乙酯相和正丁醇相则无明显抑菌圈。金杯藤叶总提物对金
黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌和表皮葡萄球菌的抑菌圈依次
为 12. 53、10. 28 和 10. 75 mm。石油醚相的抑菌圈依次为
10. 11、10. 18和7. 83 mm。水相的抑菌圈依次为12. 01、12. 42
和 9. 29 mm。
表 2 各萃取相对 3种革兰氏阳性菌的抑菌圈 mm
提取物 金黄色葡萄球菌 枯草芽胞杆菌 表皮葡萄球菌
总提物 12. 53 ±0. 75 10. 28 ±1. 57 10. 75 ±0. 33
石油醚相 10. 11 ±1. 17 7. 83 ±0. 47 10. 18 ±0. 27
乙酸乙酯相 - - -
正丁醇相 - - -
水相 12. 01 ±0. 62 9. 29 ±0. 58 12. 42 ±0. 62
注:“-”为无明显抑菌作用;表中数据为“平均值 ±标准差”。
2. 3 总提物、石油醚相和水相的最低抑菌浓度(MIC)和最
低杀菌浓度(MBC)测定 根据上述选择具有抗菌活性的总
提物、石油醚相和水相,进一步测定其对受试菌的最低抑菌
浓度和最低杀菌浓度,结果见表 3。金杯藤叶的总提物对金
黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和表皮葡萄球菌的 MIC 均为
0. 03 g /ml,MBC分别为 0. 25、0. 13和 0. 25 g /ml;石油醚相对
3种革兰氏阳性菌的 MIC分别为 0. 06、0. 25和 0. 25 g /ml,石
油醚相的 MBC分别为 0. 06、0. 25 和 0. 25 g /ml;水相的 MIC
分别为 0. 06、0. 25和 0. 13 g /ml;MBC均为 0. 25 g /ml。
表 3 总提物及萃取相对革兰氏阳性菌的MIC和MBC测定结果
g /ml
提取物 金黄色葡萄球菌 枯草芽胞杆菌 表皮葡萄球菌
总提物 0. 03(0. 25) 0. 03(0. 13) 0. 03(0. 25)
石油醚相 0. 06(0. 06) 0. 25(0. 25) 0. 25(0. 25)
水相 0. 06(0. 25) 0. 25(0. 25) 0. 13(0. 25)
注:括号外数据为 MIC,括号内数据为 MBC。
2. 4 金杯藤叶化学成分的系统预试验 为初步确定金杯藤
叶的化学成分,采用试管预试法对石油醚提取液、水提取液
和浓度 95%乙醇提取液进行检测。由表 4可见,金杯藤的叶
片可能含有糖类、多糖及苷类、皂苷、有机酸、生物碱、黄酮、
甾体及三萜类、强心苷类等化学成分。
3 结论与讨论
金杯藤叶的总提物对表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和
枯草芽孢杆菌有明显抑菌作用,而对铜绿假单胞菌、肺炎克
雷伯氏菌、乙型副伤寒沙门氏菌、大肠埃希氏菌则无抑菌作
用。研究结果表明,金杯藤叶的乙醇总提物对革兰氏阳性菌
有特异性抗菌活性。由于金杯藤为茄科外来植物,目前国内
尚未见其抗菌活性的相关报道,但涉及其同科植物的研究较
多。如有文献报道茄科植物白毛藤(Solanum lyratum)提取
物对大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、链球菌均有不同程度的
抑菌活性[12],且进一步提取的脂溶性生物碱对金黄色葡萄
球菌抗菌活性最强,对大肠杆菌抗菌活性较差[13]。这与试
验中金杯藤的抗菌特性有类似之处。另外,茄科植物枸杞
578841 卷 21 期 陶文琴等 金杯藤叶提取物的体外抗菌活性研究
(Lycium chinense)或宁夏枸杞(L. barbarum)的醇提物对金黄
色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和大肠杆菌等 12 种常见病原菌
均具抗菌活性[14]。
表 4 金杯藤提取液化学成分的系统预试验
检查项目 试验方法 正指标 现象 结果
挥发油 油斑试验 滤纸上有油斑,室温下挥发消失 无油斑 -
氨基酸、多肽、蛋白质 茚三酮反应 蓝、蓝紫、紫 棕色 -
双缩脲反应 紫、红、紫红 棕红色 +
加热沉淀 浑浊或沉淀 无明显沉淀 -
糖类、多糖及苷类 斐林反应 砖红或棕红沉淀 棕红色沉淀 +
α -萘酚试验 界面紫红色环 界面紫红色环 +
皂苷 泡沫试验 振荡后大量泡沫,10 min内不消失 有大量泡沫 +
有机酸 pH试纸法 试纸颜色在 pH7以下 pH =5 ~6 +
溴酚蓝试验 蓝色背景下显黄斑 蓝色背景有黄斑 +
酚类或鞣质 氯化铁反应 绿、墨绿、蓝绿、暗紫 呈棕色 -
明胶反应 白色沉淀或浑浊 无明显沉淀 -
黄酮类 氯化铝反应 滤纸片有黄绿斑,紫外灯下黄绿荧光 黄斑,黄绿光 +
盐酸 -镁粉反应 红、紫红色 水浴前后呈棕色 +
蒽醌 碱性反应 加碱变红,加酸褪色 加碱棕绿色,加酸无明显变化 -
醋酸镁反应 红色 绿色 -
甾体及三萜类 氯仿 -硫酸反应 氯仿层红、蓝、青色,浓硫酸层有绿色荧光 上层青色下层有绿光 +
强心苷 K - K反应 上层蓝绿、褐色,界面处有紫红色环 上层淡绿,界面红色 +
香豆素、内酯及苷类 荧光反应 浅蓝斑,加碱后显黄绿荧光 无蓝斑 -
异羟肟酸铁反应 橙红、紫红 棕红 -
开闭环反应 加碱清晰,加酸浑浊 加碱、加酸均浑浊 -
生物碱 苦味酸反应 黄色结晶或非结晶沉淀 有沉淀 +
由表 2可知,具有抑菌活性的物质主要集中在极性较小
的石油醚相和极性较大的水相。结合系统预试验结果,金杯
藤叶提取物的可能含有糖类、多糖及苷类、皂苷、有机酸、生
物碱、黄酮、甾体及三萜类、强心苷类等成分,因而推测金杯
藤叶中所含的抗菌化合物可能是极性较小的萜类、甾体,以
及极性较大的生物碱类、皂苷类。关于金杯藤提取物中有效
成分的分离、纯化及抗菌作用的机理有待进一步研究。
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