全 文 :新疆草原糙苏抑菌作用的研究
叶 星,黄罗冬,索菲娅,卢 帅,王 卓,龚 健
(新疆大学生命科学与技术学院,乌鲁木齐 830046)
摘 要:为探讨新疆草原糙苏的抑菌活性,对新疆草原糙苏最佳提取溶剂进行筛选并对其抑菌作用进行
研究。采用滤纸片法和二倍稀释法研究新疆草原糙苏不同溶剂提取物抑菌效果,并对其最低抑菌浓度
(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)进行测定。结果表明:新疆草原糙苏95%乙醇和乙酸乙酯提取物有较强的
抑菌效果。95%乙醇提取物对大肠杆菌的MIC为 0.25 g/mL,MBC为 0.25 g/mL;对金黄色葡萄球菌的
MIC为0.0625 g/mL,MBC为0.125 g/mL;对变形杆菌的MIC为0.0625 g/mL,MBC为0.125 g/mL。新疆草
原糙苏具有较明显的抑菌效果,不同溶剂提取物抑菌作用不同。
关键词:草原糙苏;提取物;抑菌;新疆
中图分类号:Q946 文献标志码:A 论文编号:2014-0166
Study on Antibacterial Activities of Pholmis pratensis from Xinjiang
Ye Xing, Huang Luodong, Suo Feiya, Lu Shuai, Wang Zhuo, Gong Jian
(College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046)
Abstract: To explore the antibacterial activity of Pholmis pratensis, the author screened best extraction solvent
of Pholmis pratensis and studied its inhibitory effect. The filter paper method and the double dilution method
were used to investigate the antibacterial activities of different Pholmis pratensis solvent extracts, and its
minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) were determined. The
results showed that 95% ethanol and ethyl acetate extract of Pholmis pratensis had strong antibacterial effect.
The minimum inhibitory concentration (MIC) of 95% ethanol extract to Escherichia coli, Staphylococcus aureus
and Proteus were 0.25, 0.0625, 0.0625 g/mL respectively and minimum bactericidal concentration (MBC) were
0.25, 0.125, 0.125 g/mL. Pholmis pratensis had obvious inhibitory effect and different solvent extracts had
different antimicrobial effect.
Key words: Phlomis pratensis; extracts; antibacterial; Xinjiang
0 引言
随着抗微生物药物的广泛应用,医院感染性微生
物耐药性问题日趋严重,真菌感染在临床上也有逐年
上升趋势。中国的中药药源广泛,毒副作用小,使用方
便,价格便宜,很多中药都有抗菌作用,一些中草药及
其复方提取物的疗效与青霉素等抗生素相当,有的疗
效甚至优于抗生素。因此,研究和开发抗中药对解决
耐药菌株的产生和抗生素短缺问题具有重要意义[1]。
草原糙苏 (Pholmis pratensis)隶属于唇形科
(Labiatae)糙苏属(Phlomis),为多年生直立草本植物,
分布于辽宁、四川、贵州、内蒙古、河北、陕西、甘肃、湖
北及广东等地,生长于疏林下的阴坡或干草坡,海拔高
度为2000~2500 m[2]。糙苏的根和全草均可入药,其性
味温辛,可祛风活络,其地上部分有清热消肿、治疗感
基金项目:国家自然基金项目“新疆孜然消化性胃溃疡有效部位的研究”(31160073);新疆高等学校科研计划“仿天然生态培殖新疆虫草的关键技术
研究”(XJEDU2010I12);自治区科技项目计划“新疆虫草资源与仿天然生态培育关键技术开发”(201091245)。
第一作者简介:叶星,女,1990年出生,在读研究生,研究方向为生化制药。通信地址:830046乌鲁木齐市天山区胜利路14号新疆大学生命科学与技
术学院,E-mail:466936930@qq.com。
通讯作者:索菲娅,副教授,研究方向为植物资源、植物化学和新药研发。通信地址:830046乌鲁木齐市天山区胜利路14号新疆大学生命科学与技
术学院,E-mail:sophi3106@sina.com.cn。
收稿日期:2014-01-16,修回日期:2014-03-19。
中国农学通报 2014,30(22):161-164
Chinese Agricultural Science Bulletin
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冒和补肝肾、续筋骨、止血安胎、散寒、生肌等功效,用
于治疗感冒咳嗽、支气管炎、肺炎、疮烂久溃不愈等症,
当地居民将它作为一种无毒副作用的草药使用[3]。
目前国内外对糙苏属植物挥发油的生物活性成分
和药理进行了研究,如田光辉等[4-5]提取糙苏叶和花中
的挥发油,并对其挥发油的成分和抗菌作用进行研究,
结果表明挥发油对实验所选用的8个实验菌株均有明
显的抑制和灭活作用。黄汉等[6]发现糙苏籽挥发油对
实验菌株均有明显的抑制和灭活作用,特别是对肺炎
球菌 32201株和大肠杆菌ATCC25922株的作用表现
得更为显著。Aligiannis等[7]对糙苏地上部分精油的组
分进行分析,并对精油进行抑菌实验,结果表明对6种
细菌均有抑制作用,特别是对 3种病原菌有较强的抑
制作用。Ilef等[8]对糙苏叶和花的精油进行抑菌实验,
结果显该 2种精油对革兰氏菌有一定的抑制作用,且
对革兰氏阳性菌的抑制作用要优于革兰氏阴性菌。
Demirci等[9]测试糙苏地上部分精油的抑菌活性,结果
表明糙苏精油对供试食源性菌有一定的抑菌作用。
Ilef等[10]对糙苏的次生代谢产物和药理作用进行了综
述,提出虽然已鉴定糙苏属大量的化合物,但这些化合
物更加详细的药理活性仍有待研究。而对于糙苏属植
物不同溶剂提取物的研究较少,国内仅见库里满[11]对
糙苏用丙酮和甲醇进行提取,其提取物对供试菌有明
显的抑菌作用。本实验采用滤纸片法和二倍稀释法
对产自新疆天山的草原糙苏不同溶剂的提取物抑菌活
性进行比较研究,并对其最低抑菌浓度和最低杀菌浓
度进行测定,以期为开发利用草原糙苏提供理论基础,
也为下一步糙苏抑菌机制及抗菌活性成分的研究提供
理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验时间、地点
本实验于 2013年在新疆大学生命科学与技术学
院药用植物室进行。
1.2 实验材料
1.2.1 材料 草原糙苏(Phlomis umbrosa Turcz)采自新
疆吉木萨尔林场,材料阴干、粉碎过40目筛,密闭封存
备用。
1.2.2 供试菌种 大肠杆菌 Escherichia coli、枯草芽孢
杆菌 Bacillus subtilis、变形杆菌 Proteus vulgaris、金黄
色葡萄球菌 Staphylococcus aureus、青霉 Penicilllium
sp.、黑曲霉 Aspergillus niger、根霉 Rhizopus sp.、灰霉
Botrytis cinerea、酵母 Saccharmoyes cerevisia,以上菌
种由新疆大学生命科学与技术学院植物资源实验室提
供,真菌用PDA培养基培养,细菌用LB培养基培养。
1.2.3 仪器与试剂
(1)仪器。旋转蒸发仪(RE-52A,上海亚荣生化仪
器厂)、SHB-BA95型循环水式多用真空泵、光照培养
箱(GXZ型,宁波江南仪器厂)、震荡培养箱、冰箱、分
光光度计。
(2)试剂。蒸馏水、95%乙醇(分析纯)、85%乙醇、
60%乙醇、石油醚(分析纯)、乙酸乙酯(分析纯)、蔗糖、
酵母浸膏、蛋白胨、琼脂粉、青霉素等。
1.3 实验方法
1.3.1 不同极性提取物的制备
(1)水提取物制备。称取干燥的糙苏粉末100 g置
于烧瓶中,加入 500 mL水,加热,微沸 15 min,提取 3
次。过滤,合并滤液,制得浸膏。
(2)85%乙醇提取物的制备。称取干燥的糙苏粉
末100 g置于烧瓶中,加入500 mL 85%乙醇,冷浸24 h,
回流提取2次,每次1 h。过滤,合并滤液,回收乙醇得
浸膏。
(3)95%乙醇提取物的制备。称取干燥的糙苏粉
末100 g置于烧瓶中,加入500 mL 95%乙醇,冷浸24 h,
回流提取2次,每次1 h。过滤,合并滤液,回收溶剂得
浸膏。
(4)石油醚提取物的制备。称取干燥的糙苏粉末
100 g置于烧瓶中,加入 500 mL石油醚,冷浸 24 h,回
流提取 2次,每次 1 h。过滤,合并滤液,回收溶剂得
浸膏。
(5)乙酸乙酯提取物的制备。称取干燥的糙苏粉末
100 g置于烧瓶中,加入500 mL乙酸乙酯,冷浸24 h,回流
提取2次,每次1 h。过滤,合并滤液,回收溶剂得浸膏。
1.3.2 不同极性提物物抑菌活性的测定
(1)菌种活化与培养。将供试菌种接种到相应的
斜面培养基上,细菌于 35~37℃活化 18 h,真菌于
2~28℃活化 44~48 h。活化后分别用接种环挑取少量
菌体置于装有10 mL无菌水的试管内,振荡均匀,以无
菌水作为对照,用可见分光光度计测其610 nm处的吸
光度,调菌悬液OD值至 0.005~0.01,菌悬液的浓度约
为106个/mL。
(2)滤纸片抑菌活性测定。将得到菌悬液(106~
107个/mL)用微量加样枪吸取200 μL菌液,均匀涂布到
培养皿上,贴上在提取液原液中浸泡30 min左右的滤
纸片。分别用无菌生理盐水和2.2 mg/mL的青霉素做
对照。每种组合设立 3组平行。细菌在 37℃培养
14 h,真菌于 28℃培养 48 h,测量抑菌圈的直径,抑菌
环直径大于 7 mm者,判为有抑菌作用。抑菌环直径
小于或等于7 mm者,判为无抑菌作用[12]。
··162
(3)最低抑菌浓度(MIC)的测定。采用微量二倍连
续梯度稀释法测定草原糙苏 95%乙醇提取物的MIC。
取10支各装有2 mL PDA液体培养基的无菌试管进行
编号。其管中1~7号配成含一定浓度梯度提取物的培
养基,1号管加入 2 mL乙醇提取物,充分混匀后取
2 mL加入 2号管,2号管充分混匀后取出 2 mL加入 3
号管,依次类推到7号管,稀释后1~7号管的提取物含
量 分 别 为 0.25、0.125、0.0625、0.03125、0.001561、
0.000781、0.00039 g/mL。8号管不加提取液,留作细
菌对照,9号管加入 2 mL青霉素(2.2 mg/mL),作为阳
性对照,10号管加入2 mL提取物,不加稀释菌液作为
药物对照,各处理均做 3个平行管。所有试管置 37℃
恒温震荡培养24 h,测定MIC[13]。
(4)最低杀菌浓度(MBC)的测定。将提取液浓度
高于MIC(包括MIC)的各提取液中吸取 0.1 mL培养
物分别接种于培养皿中培养 24 h,以无菌生长的添加
量为该提取液的最低杀菌浓度(MBC) [14]。
2 结果与分析
2.1 不同极性提取物的抑菌效果
草原糙苏不同极性的提取物对细菌均有一定的抑
菌效果,但对真菌的抑菌效果不明显,仅乙酸乙酯和石
油醚提取物对灰霉有一定的抑菌作用。如表 1,不同
极性剂的提取物抑菌效果有一定的差异,95%的乙醇
和乙酸乙酯的提取物对供试细菌的抑菌效果最强,抑
菌圈直径最大可达15 mm。85%的乙醇和石油醚的次
之;水提物的最弱。说明草原糙苏的抑菌活性部位为
相对小极性的物质,直接用水不能很好地获得其抗菌
有效物质。
2.2 最低抑菌浓度(MIC)与最低杀菌浓度(MBC)测定
比较不同极性提取物抑菌活性,95%乙醇提取物
抑菌效果最好,故选择草原糙苏95%乙醇提取物进行
最低抑菌浓度(MIC)测定分析,结果见表2。
表1 不同溶剂提取物对实验菌的抑菌效果
大肠杆菌
金黄色葡萄球菌
变形杆菌
枯草芽孢杆菌
青霉
黑曲霉
根霉
灰霉
酵母
水提物
10.0±1.0
10.0
11.0±0.6
14.0±0.6
—
—
—
—
—
85%醇提物
12.3±1.5
13.0±1.5
11.0±1.0
—
—
—
—
—
—
95%醇提物
14.0±1.0
15.0±1.0
12.0±1.0
10.7±0.5
—
—
—
—
—
乙酸乙酯
14.0±1.0
15.0±1.0
12.0±1.0
10.7±0.5
—
—
—
8.7±0.5
—
石油醚
13.3±0.6
14.0
13.7±2.2
12.0
—
—
—
8.7±0.6
—
注:—表示无抑菌圈;数据表示抑菌圈直径,是3组数据的平均值,其中包含滤纸片直径7 mm。
表2 提取物对试验菌最低抑菌浓度(MIC)结果
供试菌
大肠杆菌
金黄色葡萄球菌
变形杆菌
0.25 g/mL
—
—
—
0.125 g/mL
+
—
—
0.0625 g/mL
+
—
—
0.03125 g/mL
++
+
+
0.00156 g/mL
+++
++
++
0.000781 g/mL
+++
+++
+++
0.00039 g/mL
++++
++++
++++
注:—表示没有菌落生长,+表示有菌生长,+号的数量跟菌落的数量成正比,空白对照为++++,阳性对照和药物对照均为—。
由表2可看出,不同极性的提取物对大肠杆菌、金
黄色葡萄球菌和变形杆菌的最低抑菌浓度有差异,其
中对金黄色葡萄球菌和变形杆菌的抑菌作用较好,最
低抑菌浓度MIC=0.0625 g/mL,对大肠杆菌的最低抑
菌浓度MIC=0.25 g/mL。
浓度为0.25 g/mL对所有供试菌都有杀菌作用,故
对大肠杆菌的最低杀菌浓度MBC=0.25 g/mL,对金黄
色葡萄球菌和变形杆菌的最低杀菌浓度 MBC=
0.125 g/mL,效果最明显。
3 讨论
库里满·恰里甫等[11]用丙酮和甲醇进行提取,并发
现丙酮提取物的抑菌效果较强,且丙酮提取物对金黄
色葡萄球菌的MIC值为 1.524 μg/mL,对大肠杆菌的
MIC值为 1.524 μg/mL。本实验室是以不同极性的溶
mm
叶 星等:新疆草原糙苏抑菌作用的研究 ··163
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剂进行抑菌实验,认为 95%的乙醇提取物和乙酸乙酯
提取物的抑菌效果明显,95%的乙醇提取物的抑菌效
果优于乙酸乙酯提取物,且 95%乙醇提取物对金黄色
葡萄球菌的MIC值为0.0625 g/mL;对大肠杆菌的MIC
值为 0.25 g/mL。而该实验结果与库里满实验结果出
现差异,可能原因为在提取过程中使用的溶剂不同,所
以其结果获得的提取物的抑菌效果不同,因此要根据
实验需求选取合适的溶剂。
本实验中不同极性提取物对细菌有较明显的抑菌
作用,但对真菌的抑菌效果不明显,仅乙酸乙酯和石油
醚提取物对灰霉有一定的抑菌作用。且在 Ihsan Calis
等[15]的实验中,从糙苏的地上部分分离出的组分4、5、
10、14、13对革兰氏阳性菌有抑制作用,对革兰氏阴性
菌无抑制作用,其中组分5和14对供试真菌有一定的
抑制作用。可以看出抑菌作用与不同提取物中化学成
分有关,而不同溶剂获得的成分不同,且不同细菌和真
菌生长所需要的要素和代谢方式不同,所以其抑菌活
性也有所差异[16]。故下一步将对糙苏的主要化学成分
进行测定,对抗菌活性物质进行测定分离纯化,研究其
抗菌机制,从而为进一步开发利用糙苏提供理论基础。
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