全 文 ：第 38 卷　第 2 期
2010 年 3 月
河南师范大学学报(自然科学版)
Journal o f Henan Normal University(Natural Science)
　 Vol.38　No.2
　 Mar.2010
　　文章编号:1000-2367(2010)02-0160-03
山葵中异硫氰酸酯的提取及其对流感病毒的作用
胡尚勤 ,刘天贵
(重庆师范大学 生命科学学院 , 重庆 400047)
摘　要:为了开发山葵的药用价值 ,采用萃取和蒸溜方法 , 提取山葵中有效成分异硫氰酸酯 , 把提取的异硫氰
酸酯用血凝试验法和动物试验法对流感病毒的作用进行了试验 , 以弄清楚山葵中异硫氰酸酯的含量及其作用.研究
结果表明 ,山葵中异硫氰酸酯含量为:须根中 0.53 mol·mL -1 ,根茎中 0.80 mo l· mL-1 , 叶柄中 0.27 mol·m L-1 .
山葵中异硫氰酸酯对流感病毒有明显的杀效果 ,异硫氰酸酯和病毒的比例为 0.15 m L+0.05 mL 处理病毒 90 min ,
使病毒完全失去活性 ,不会再引起疾病.这为山葵中异硫氰酸酯的提取及其药用价值提供了科学依据.
关键词:山葵;异硫氰酸酯;提取;病毒;失活
中图分类号:Q939.47 文献标志码:A
山葵是十字花科山嵛菜属多年生宿根草本植物.日本自 9世纪栽培以后 ,台湾在 1918 年由日本引种至阿里山 , 1992 年福
建漳平县开始引种 , 现在山葵在我国形成了一定的栽培规模.其根茎每 kg 售价可达 200 多元人民币.但是 , 目前除了对山葵
的栽培技术进行了大量的研究外 ,对山葵的其他方面的研究尚少 , 特别是对山葵的提取有效成分及其作用的研究 , 在所检索
的文献中未见报道 ,只有日本小岛与伊奈和夫等人曾采用气质联用技术将来自不同国家(日本 、中国 、加拿大)的原料水解挥
发性含硫化合物及其相对含量进行过检测比较的报道[ 1] .本研究受厂家委托 ,旨在对山葵中有效成分异硫氰酸酯的提取及其
对病毒的作用进行研究 ,以便为更好地开发利用山葵提供理论和技术依据 .
1　材料和方法
1.1　材料
1.1.1　山葵　山葵根茎 、须根和叶柄(图 1)由云南天长绿色有限公司提供 ,病毒和试验小白鼠由第三军医大学提供.
1.1.2　药品　乙醇 ,乙醚 ,丙酮 ,哌啶 ,六氢吡啶 ,溴甲酚绿,甲基红 ,开米蔬果清洗剂(GB9985-2000),邻苯二甲酸氢钾 ,维生素 C等 .
1.1.3 仪器设备 高速离心机(4 000 r/ min 以上), 真空干燥箱 ,倒置显微镜 , 组织捣碎机 ,无菌室及超净工作台 , -40 ～ 80 ℃低
温冰箱 ,蒸溜器(图 2),以及进行病毒试验的各种器械等[ 2] .
1.2　方法
1.2.1 山葵中异硫氰酸酯的提取及工艺流程　原料预处理※清洗※打浆※萃取(原料与乙醇或乙醚 、丙酮按 1∶0.4)※蒸馏
※萃取※浓缩※测定※抽滤除菌※无菌提取液※病毒试验将新鲜山葵须根 、根茎 、叶柄用流水冲洗净泥沙 , 分别用 0.5%开
米蔬果清洗剂溶液浸泡搓洗 5 min ,再用冷开水冲洗干净.分别用无菌刀切碎后用组织粉碎机打浆(按1∶1 加水).打浆后用乙
醇(或者乙醚 、丙酮)按 1∶0.4～ 1.0 比例混合.此时加入 pH 为 4.2 的邻苯二甲酸氢钾-氢氧化钠缓冲液(按 1∶0.5 加入)、维
生素 C 0.1%,混合均匀后 ,在 30 ℃水解萃取 2 h.最后经过蒸馏器蒸馏出异硫氰酸酯 ,再经过浓缩去除多余水分.再用细菌过
滤器抽滤除菌后备用.
1.2.2　异硫氰酸酯的检测　采用哌啶滴定法和六
氢吡啶法测定馏出物中异硫氰酸酯的含量[ 3] .山葵
中葡萄糖甙异硫氰酸钾在天然的硫代葡萄糖甙水解
酶作用下发生水解放出异硫氰酸酯 , 再用哌啶的丙
酮溶液发生均相反应.就可计算出异硫氰酸酯含量 ,
反应为如右式:
收稿日期:2009-05-23;修回日期:2010-02-20
基金项目:重庆市教委课题渝教高(2003)14号;教育部高校生物活性物质工程中心资助
作者简介:胡尚勤(1950-), 男 ,重庆市人 , 重庆师范大学教授 ,硕士生导师 , 主要从事应用微生物研究.
DOI :10.16366/j.cnki.1000-2367.2010.02.035
1.2.3　异硫氰酸酯对流感病毒的作用试验　在本世纪初 , 人类经历了 SARS 之后 ,对病毒的致病作用引起了人类前所未有的
重视.出现了以 SARS 为主的一系列病毒研究 ,寻找各种防治病毒的药物.山葵中异硫氰酸酯的提取及其对病毒的作用研究正
是在这种情况下受厂家的委托进行的.根据医学和病毒学原理 ,采用血凝试验法和动物细胞培养法对提取的异硫氰酸酯处理
流感病毒 ,按照提取的异硫氰酸酯与病毒的比例为0.15+0.05 mL 混合 , 分别处理 30 min , 60 min , 90 min , 120 min 后进行血
球凝集试验 ,然后将各处理组病毒接种动物连续观察 7 d ,并检查其感染情况[ 4 ,2] .
2　结果与分析
2.1　山葵中异硫氰酸酯的提取及其含量的测定
用萃取-蒸馏方法从山葵中提取异硫氰酸酯后 ,用哌啶法和吡啶法测定并计算异硫氰酸酯的含量 , 结果见表 1.哌啶法计
算公式如下:
异硫氰酸酯(%)=0.099(N1V 1 -N 2V2)×100
V 0
,
表 1　山葵中异硫酸酯的含量
原料 提取方法 测定方法 测定值/(m ol·mL -1) 含量/(g· kg -1)
须根 直接萃取 吡啶法 0.41 4.08
萃取-蒸馏 哌啶法 0.53 5.28
根茎 一次直接萃取 吡啶法 0.63 6.28
萃取-蒸馏 哌啶法 0.80 7.96
叶柄 一次直接萃取 吡啶法 0.18 1.79
萃取-蒸馏 哌啶法 0.27 2.69
式中 N 1 哌啶溶液的当量浓度 , N 2 标准盐
酸溶液当量浓度 , V1 测定时所用哌啶
mL , V 2 滴定时所用标准盐酸溶液 , 0.099
mg毫克当量烯丙基异硫酸氰酸.V 0 -取
样品体积 mL 六氰吡啶法计算公式:
异 硫 氰 酸 酯 (%) =
99.15(C1V1 -C2V2)
1000
W
,式中 C1 六氰吡啶
标准溶液浓度;C2 盐酸标准
溶液浓度;V 1 六氰吡啶标准液加入体积;V2 滴
定时作用盐酸标准溶液体积;99.15 ～ 1 moL
烯丙基异硫酸的酯的质量(g)W 取样量(g).
提取的结果表明 , 从原料来看山葵不同部
位的异硫氰酸酯含量不同 , 根茎中异硫氰酸含
量比须根和叶柄中异硫氰酸酯含量高 , 茎中异
硫氰酸酯含量最高为 0.8 mol·m L-1 , 是须根
中异硫氰酸酯的 1.5 倍 , 是叶柄中异硫氰酸酯
的 2.96 倍.同时 , 一次直接萃取不如萃取与蒸
馏相结合的提取方法获得异硫氰酸酯含量高.
2.2　异硫氰酸酯对流感病毒的作用实验
用 0.80 mol·mL-1的提取物稀释成 10 -1
浓度 ,按 0.15+0.05 mL(使溶液含 2×103 个/ mL 病毒粒子)比例用不同时间处理流感病毒后测定其效价 ,并将处理后的病毒
进行接种动物试验 ,结果如表 2.
表 2　异硫氰酸酯对流感病毒的作用效果
处理项目 血凝方法检测
t/min　　　　效价 动物试验效果
异硫氰酸酯与病毒比例
0.15 m L+0.05 m 30 1∶40 有严重流感症状出现＊
0.15 m L+0.05 mL 60 1∶20 有轻微致病症状出现＊
0.15 m L+0.05 mL 90 0 无致病症状出现
0.15 m L+0.05 mL 120 0 无致病症状出现
无菌水与病毒 30 1∶320 有严重致病症状
0.15 m L+0.05 mL 60 1∶320 有严重致病症状
90 1∶320 有严重致病症状
120 1∶320 有严重致病症状
＊严重流感症状是发烧 、体温急速上升 、流鼻涕并多咳嗽 ,轻微流感症状是轻微
发热 、无流鼻涕并少有咳嗽.
161第 2 期　　　　　　　　　　　　　　胡尚勤等:山葵中异硫氰酸酯的提取及其对流感病毒的作用
结果表明 ,用异硫氰酸酯作用流感病毒 90 min 后 ,效价为 0 ,即无效价 , 说明病毒完全失去活性 ,进一步接种动物观察未能
引起致病症状 ,说明病毒已被杀死.与对对照(无水与病毒)相比 , 异硫氰酸酯对病毒的作用 90 min 后的效果是非常明显的.
3　结　论
实验结果表明山葵植物不同部位的异硫氰酸酯含量不同 , 茎中异硫氰酸酯含量比小根和叶中异硫氰酸酯含量高 ,茎中异
硫氰酸酯含量最高为 0.8 mo l·m L-1 , 是小根中异硫氰酸酯的 1.5 倍 ,是叶中异硫氰酸酯的 2.96 倍.而且不同的提取技术(或
方法)对异硫氰酸酯的得率有直接影响 , 采取一次性直接萃取得率较低 , 如根中为 0.41 mo l· mL-1 , 显然 , 这种一次性萃取有
可能未能完全将其异硫氰酸酯提取出来.
山葵中异硫氰酸酯对流感病毒有明显的杀毒作用 , 用异硫氰酸酯与病毒比为(0.15+0.05)mL处理病毒 90 min 使病毒完
全失去活性 ,不会引起动物致病.这比起病毒对抗菌素不敏感的特性来说 , 山葵中的异硫氰酸酯是很可取的 ,无疑为利用山葵
杀死病毒进行防治病毒性疾病 ,深入开发研究山葵的食用价值 ,药用价值提供了理论依据.
病毒感染常常导致严重疾病给人类健康带来灾难性的影响[ 5] , 所以对病毒的防治是医学研究的一个重要方面.值得注意
的是可以大胆认为山葵(芥末)这一可食植物可以制成芥末雾剂在流感病毒流行区进行喷雾有防治流感病毒传播的良好
作用.
参　考　文　献
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Extraction of Lsothiocyanate in Wasabi Japonica Matsum and Its Effects to Influenza Virus
HU Shang-qin , LIU Tian-gui
(C ol lege of Li fe S cien ces , Chongqing Norm al University , Chongqing 400047 ,C hina)
Abstract:With a view to develop medicinal value of Wasabi Japonica Matsum , isothio cyana te , the active ing redient , is
e xt racted by ex traction and distillation me thods , the ex tracted isothiocyana te have then been tested on effec ts ag ainst influenza
virus by resor ting to hemagg lutination test and animal experiment methods in getting the content and effects o f iso thiocyanate in
Wasabi Japonica Ma tsum.The results show tha t the content of iso thio cyanate in Wasabi Japonica Ma tsum were 0.53mol ·
mL-1 in fibrous ro ot , 0.80 mol·m L-1 in rhizome and 0.27 mo l·m L-1 in petio le.Moreover isothio cyanate in Wasabi Japonica
Matsum has remarkable effects in killing influenza virus.When the propor tion of isothio cyanate and v irus is 0.15 m L +0.05
mL , it enables virus to lo se activ ity completely after being tr eated fo r 90 min , Diseases could no t be caused.This study pro-
vide s scientific basis for isothio cyanate e xtr action in Wasabi Japonica Matsum and its medicinal value.
Key words:wasabi;ally l itc;drawing;virus;lo se activation
162 河南师范大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　2010 年