全 文 : www.hxyswgc.com 2015,Vol.32No.02化学与生物工程
Chemistry &Bioengineering
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基金项目:海南省自然科学基金资助项目(213013),2013年度中西部高校提升综合实力工作资金“大学生创新创业训练计划”资助
项目
收稿日期:2014-10-11
作者简介:杨璐,女,云南昆明人;通讯作者:王新广,副教授,研究方向:生物化工,E-mail:xg-wang@163.com。
doi:10.3969/j.issn.1672-5425.2015.02.010
海南两种江蓠不同提取物的抗菌活性
杨 璐,蔡 寅,姚 帅,陈惠兰,陈雨田,王 捷,罗先群,王新广
(海南大学 海南优势资源化工材料应用技术教育部重点实验室,海南 海口570228)
摘 要:以4种细菌,大肠埃希菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus Rosenbach)、枯草芽孢
杆菌(Bacillus subtilis)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和4种真菌,白色念珠菌(Candida albicans)、番木瓜炭
疽菌(Colletotrichum papayae P.Henn)、芒果炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)、芒果蒂腐菌(Dothiorella domini-
cana)作为供试菌,用圆形纸片法对海南2种江蓠(海南江蓠和细基江蓠)的乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇提取物进行
抗菌活性比较研究。结果表明:2种江蓠提取物均具有较为广谱的抗菌能力,且不同提取物的抗菌活性物质、抗菌活性
和范围不同,海南江蓠的抗菌效果优于细基江蓠。
关键词:江蓠提取物;海南江蓠;细基江蓠;抗细菌;抗真菌
中图分类号:Q 949.2 R 931.1 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2015)02-0040-03
海洋与陆地的生境截然不同,使得海洋各种生物
之间有着密切相关的生态关系,其中的生物活性物质
和化学防御机制起着重要作用。海藻是生长在海洋中
的低等隐花植物,也是海洋食物链的基础。为了抵抗
海洋生物的大量吞食、维护自身的生存繁衍,海藻大多
能产生一些化学结构新颖、伴有多种杂原子取代、生理
活性独特的化学防御物质。对海藻天然活性物质的研
究正日益受到人们的关注,研究者已从海藻中分离提
取出多种具有抗肿瘤、抗病毒、抗细菌、抗真菌、细胞毒
和拒食杀虫活性的天然活性物质[1-5]。海藻中具有抗
菌作用的化合物主要是脂类、酚类、倍半萜类、多糖类、
卤代化合物、含硫化合物、吲哚和甾体类等活性物
质[6-11]。由于一些人类病原菌对抗生素的耐药性不断
增强,而海藻不同溶剂提取物能够抑制许多食物腐败
菌及条件腐败菌的生长、对动植物病原菌具有杀灭作
用,因此,从海洋藻类的活性物质中找寻结构新颖、更
具抗菌生物活性的新药成为研究热点。
江蓠 为 红 藻 门 (Rhodophycophyta)、红 藻 纲
(Florideophyceae)、杉藻目 (Gigartinales)、江蓠科
(Gracilariaceae)、江蓠属(Gracilaria)海藻。海南江蓠
枝条细小,是亚热带红藻,主要产地是中国海南及越
南;细基江蓠在我国主要分布于海南岛,也是海南海藻
栽培的主要产品,生长快,产量高,发展潜力大,制取的
琼胶被广泛应用于食品工业和医药卫生工业,经济价
值极为显著。鉴于目前国内对细基江蓠抗真菌研究鲜
有报道及海南江蓠抗真菌、抗细菌研究还未见报道,作
者在此对海南2种江蓠的乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正
丁醇提取物进行抗菌活性比较研究,以期发现有生物
活性的先导化合物,为进一步研究和开发利用江蓠奠
定基础。
1 实验
1.1 材料
海南江蓠(Gracilaria hainanensis),采集于海南
文昌;细基江蓠(Gracilaria tenuistipctata),采集于海
南海口。
供试细菌:大肠埃希菌(Escherichia coli)、金黄色
葡萄球菌(Staphylococcus aureus Rosenbach)、枯草芽
孢杆菌(Bacillus subtilis)、铜绿假单胞菌(Pseudo-
monas aeruginosa),均由海南大学生物工程系提供。
供试真菌:白色念珠菌(Candida albicans)、番木
瓜炭疽菌(Colletotrichum papayae P.Henn)、芒果炭
疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)、芒果蒂腐菌
(Dothiorella dominicana),均由海南大学生物工程系
杨 璐等:海南两种江蓠不同提取物的抗菌活性/2015年第2期 41
提供。
1.2 方法
1.2.1 江蓠提取物的制备及预处理
2种江蓠采集后,观察藻体的形态学特征,并进行
物种鉴定。
挑除藻中杂物,清洗藻体表面盐分,于45℃烘干,
粉碎,过40目筛,保存于干燥瓶中,备用。
取全藻粉末,用95%乙醇于50℃ 水浴提取3次,
真空旋转蒸干溶剂,得乙醇粗提物浸膏。加10倍蒸馏
水,搅拌,得到混悬液。按有机溶剂极性由小到大的顺
序依次进行石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取,获得石油
醚、乙酸乙酯、正丁醇提取物,分别真空旋转蒸干。
将各溶剂提取物配成0.1g·mL-1溶液进行抗菌
活性实验。
1.2.2 抗菌活性实验
采用圆形纸片法进行抗菌活性实验:用接种环从
已经活化好了的菌种试管内刮取一环菌于5mL的无
菌水中,充分振荡摇匀后,得到菌悬液。取经高压湿热
灭菌过的圆形滤纸片(直径为5mm)浸渍于各提取物
溶液中,两片准确重叠,待溶剂挥发后,贴于涂布细菌
或真菌菌悬液的培养皿上,置于恒温培养箱中倒置培
养(细菌37℃培养18~24h;真菌28℃培养48~
72h)。测量抑菌圈直径,同时做空白对照实验,每个
样品做3个平行样,结果取平均值。
2 结果与讨论
2.1 抗细菌活性比较研究
海南2种江蓠不同提取物的抗细菌活性见表1。
表1 海南2种江蓠不同提取物的抗细菌和抗真菌活性
Tab.1 Antibacterial and antifungal activity of different extracts from two Hainan Gracilaria
病原菌
抑菌圈直径/mm
细基江蓠
乙醇 石油醚 乙酸乙酯 正丁醇
海南江蓠
乙醇 石油醚 乙酸乙酯 正丁醇
细菌
大肠埃希菌 6 8 8 7 10 9 7 —
金黄色葡萄球菌 — 10 6 7 15 13 10 —
枯草芽孢杆菌 6 6 9 6 12 12 11 —
铜绿假单胞菌 — — 7 7 10 11 11 8
真菌
白色念珠菌 11 8 7 10 13 11 8 6
番木瓜炭疽菌 12 9 10 11 14 11 10 7
芒果炭疽菌 10 7 6 10 11 8 6 6
芒果蒂腐菌 8 7 6 9 11 9 8 6
由表1可看出:(1)海南2种江蓠不同提取物均具
有较为广谱的抗细菌能力,对革兰氏阳性菌和革兰氏
阴性菌均有抗菌作用。(2)细基江蓠的乙酸乙酯和正
丁醇提取物对4种受试细菌均有抗菌作用,其中细基
江蓠石油醚提取物对金黄色葡萄球菌的抗菌作用最
强。(3)海南江蓠的乙醇、石油醚、乙酸乙酯提取物对
4种受试细菌均有抗菌作用,乙醇提取物的抑菌圈直
径最大,石油醚提取物次之,说明海南江蓠乙醇提取物
和石油醚提取物对受试细菌的抑制作用最强。(4)海
南江蓠抗菌效果总体优于细基江蓠。(5)细基江蓠乙
醇提取物对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌无抗菌活
性,但经过石油醚、乙酸乙酯萃取后,却出现了抗金黄
色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的活性,这可能是由于乙
醇提取物中多种成分共同起作用或者具有抗菌活性的
功能基团被其它化合物屏蔽了的缘故[6]。徐年军
等[12]曾报道通过薄层层析分离、刮取特征带分析,可
检测到粗提物中被屏蔽的低活性组分。可见,不同江
蓠使用不同的有机溶剂提取得到的活性物质及其抗菌
能力是不同的。
2.2 抗真菌活性比较研究
海南2种江蓠不同提取物的抗真菌活性见表1。
由表1可看出:(1)2种江蓠不同提取物均具有较
广谱的抗真菌能力,但抗菌范围与抗菌能力不同,海南
江蓠的抗菌效果总体优于细基江蓠。(2)2种江蓠乙
醇提取物对同种供试真菌的抑菌圈直径均最大,说明
2种江蓠乙醇提取物对受试真菌的抑制作用最明显。
此外,海南江蓠石油醚提取物能使番木瓜炭疽菌
的菌丝生长稀疏,但最外围较为茂密;番木瓜炭疽菌的
菌丝生长对海南江蓠乙醇提取物敏感并且受抑制后产
生清晰的抑菌圈。倒置显微镜下观察发现,海南江蓠
杨 璐等:海南两种江蓠不同提取物的抗菌活性/2015年第2期42
乙醇提取物对番木瓜炭疽菌孢子的萌发有抑制作用。
细基江蓠乙醇提取物、乙酸乙酯提取物对芒果炭疽菌
有微弱的抑制活性,产生的抑菌圈不明显。
2.3 讨论
(1)海南2种江蓠一年四季均能生长,但抗菌实验
表明,抗菌活性最强的是夏季季风期。这是因为,江蓠
在此季节可分泌相比于冬季更多的抗菌活性物质。
(2)本实验是在体外的培养皿内完成的,需要进一
步在活体实验中验证。
(3)江蓠抗菌活性物质种类繁多,不同的物质有不
同的抗菌能力和范围。本实验仅对4种细菌和4种真
菌进行了抗菌活性研究,在抗菌活性物质筛选中应该
进一步扩大筛选的靶目标。
(4)本实验研究的是不同溶剂提取物的抗菌活性。
可采用硅胶柱层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、制
备薄层层析和高效液相色谱等技术手段分离、纯化海
南2种江蓠化学成分,得到单体化合物,为抗菌活性研
究奠定基础。
3 结论
以4种细菌和4种真菌作为供试菌,用圆形纸片
法对海南2种江蓠(海南江蓠和细基江蓠)的乙醇、石
油醚、乙酸乙酯、正丁醇提取物进行抗菌活性比较研
究。结果表明:2种江蓠提取物均具有较为广谱的抗
菌能力,且不同提取物的抗菌活性物质、抗菌能力和范
围不同,海南江蓠的抗菌效果优于细基江蓠。为热带
植物病原真菌和细菌病害的防治提供了新的参考。
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Antibacterial Activity of Different Extracts from Two Hainan Gracilaria
YANG Lu,CAI Yin,YAO Shuai,CHEN Hui-lan,CHEN Yu-tian,WANG Jie,LUO Xian-qun,WANG Xin-guang
(Key Laboratory of Ministry of Education for Application Technology of Chemical
Materials in Hainan Superior Resources,Hainan University,Haikou570228,China)
Abstract:Four kinds of bacterium (Escherichia coli,Staphylococcus aureus Rosenbach,Bacillus subtilis,
Pseudomonas aeruginosa)and four kinds of fungus(Candida albicans,Colletotrichum papayae P.Henn,Col-
letotrichum gloeosporioides,Dothiorella dominicana)were used as the test bacteria,the antibacterial activities
of extract of ethanol,petroleum ether,ethyl acetate,n-butanol from two Hainan Gracilaria(Gracilaria hain-
anensis,Gracilaria tenuistipctata)were studied by circular paper method.Results showed that,two kinds of
Gracilariaextract both had more broad-spectrum antibacterial activities,and antibacterial active substances,an-
tibacterial activities and range of different extract were different,the antibacterial efficiency of Gracilaria hain-
anensis was better than that of Gracilaria tenuistipctata.
Keywords:Gracilariaextract;Gracilaria hainanensis;Gracilaria tenuistipctata;antibacterial;antifungal