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龙须菜抑菌效果及抑菌物质提取条件初步探索



全 文 :2016年3月
第1期
连云港师范高等专科学校学报
JournalofLianyungangNormalCollege
March,2016
No.1
龙须菜抑菌效果及抑菌物质提取条件初步探索
许云华,徐 杰
( 连云港师范高等专科学校 海洋港口学院,江苏 连云港 222006)
摘 要: 为了研究龙须菜抑菌效果及抑菌物质的提取条件,实验采用水提法,制得无菌提取液;抑菌实验方法为滤
纸片法,用滤纸片浸润提取液放置在涂布好的培养基中培养得抑菌圈。研究表明:提取抑制大肠杆菌物质最适条件为浸
提温度80℃, 浸提时间3h, 料水比1:150g/mL; 提取抑制金黄色葡萄球菌物质最适条件为浸提温度 80℃, 浸提时间
3.5h,料水比1:150g/mL。 龙须菜具有良好的抑菌效果,且对大肠杆菌的抑制效果优于金黄色葡萄球菌。
关键词: 龙须菜;抑菌效果;抑菌圈;提取条件
中图分类号:TS254 文献标识码:A 文章编号:1009-7740( 2016)01-0102-04
收稿日期: 2016-01-05
作者简介: 许云华( 1968- ) ,女,江苏连云港人,副教授,主要从事生物学研究。
龙须菜为红藻门杉藻目江蓠科江蓠属[1]下的一
个种,主要产地为山东省,但我国沿海各地均有龙须
菜资源。据《 本草纲目》记载,“ 龙须菜:生东南海边石
上。 丛生,无枝叶,状如柳根须,长者尺余,白色,以醋
浸食之,和肉蒸食亦佳”“ 龙须菜,甘,无毒。 治瘿结热
气,利小便”。因其具有清热解毒、利湿助消化等功效,
深受广大消费者青睐。 近年来,随着生物科技的不断
发展,龙须菜养殖产业迅速发展,有关龙须菜的研究
也逐渐深入。
国内外学者对龙须菜所进行的研究表明,其藻体
含有多糖类[2]、氨基酸[3]、蛋白质和酶、脂肪酸类[3]及
矿物质等成分。 它具有降血脂、免疫调节活性、抗凝
血、抗肿瘤[4-5]、抗氧化[6]、抗病毒[7]等多种生理功能。
例如:张永雨等[8]的龙须菜抗突变与抗肿瘤研究表
明,龙须菜的藻红蛋白能够拮抗环磷酰胺诱发的染色
体突变;陈美玲等[9]关于龙须菜多糖清除自由基的作
用的研究表明,龙须菜多糖对体外氧化产生的自由基
有较强的清除作用;梅文莉等[10]用 MTT法检测并证
明了龙须菜有机酸提取物对子宫颈癌 Hela细胞显示
出细胞毒活性,其IC50=6.5μg/mL。
目前对龙须菜的抑菌功能鲜见报道。 本文通过水
提取法和滤纸片抑菌试验法对龙须菜的抑菌效果及
其抑菌物质最适提取条件进行了探究,得出龙须菜的
抑菌效果和抑菌物质最佳提取条件,以期为龙须菜资
源的利用及进一步开发提供更多的理论依据。
一、材料与方法
( 一)供试材料
材料:龙须菜( 市场购得新鲜的龙须菜) 。
实验菌种:大肠杆菌、金黄色葡萄球菌( 本校微生
物实验室冷冻贮藏) 。
试剂( 试剂均为分析纯) :牛肉膏、蛋白胨、琼脂
粉、氯化钠、氢氧化钠、75%酒精等。
( 二)实验方法
1.采用水提法提取龙须菜水溶液
取新鲜龙须菜 720g,50℃烘干后得 87.72g;将干
燥后的龙须菜置入粉碎机粉碎得龙须菜粉末, 过65
目筛后收集待用; 取4份1g龙须菜粉末分别放在含
有一定量蒸馏水( 见表1)的烧杯中,从水浴锅中水浴
提取,设置温度( 见表 2) ,同时用搅拌器搅拌龙须菜
溶液;一定时间( 见表 3)后,取出提取液,快速冷却
后, 经旋转蒸发等比浓缩后用过滤除菌器 ( 滤膜
0.5nm)进行过滤除菌,获得无菌提取液待用。
2.菌悬液制备
配置牛肉膏蛋白胨固体培养基, 将大肠杆菌、金
黄色葡萄球菌菌种复苏后分别接种到培养基中进行
菌种复壮分离。 挑选生长状况良好的菌株置于新鲜
培养基中培养,重复此步骤 3次,得到生长良好的菌
株。
分别挑取复壮后的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌置
于液体培养基中进行摇床振荡培养, 获得OD600值
DOI:10.15927/j.cnki.lygszxb.2016.01.025
为0.8的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌菌悬液。
3.抗菌活性检测( 滤纸片法)
在无菌操作台上, 取制备好的大肠杆菌和金黄
色葡萄球菌菌悬液各200μL分别涂布在牛肉膏蛋白
胨培养基上;再将直径6mm无菌滤纸片放在龙须菜
无菌提取液中,浸泡5min后捞出、晾干,放置在涂布
好的培养基上, 用无菌水浸泡后的滤纸片作为空白
对照,放置于 37℃恒温培养箱中培养、观察( 18h后
开始观察,一天观察两次间隔 6h,观察 2-3天) 、测
量抑菌圈直径。
二、结果与讨论
( 一)龙须菜提取条件探究
在探究大肠杆菌料水比时, 设置的料水比以 1:
100g/mL为起点,增加梯度为50g/mL,结果发现:当料
水比为1:100g/mL时,提取液因琼脂过多导致提取液
呈现凝胶状无法过滤除菌,而不能进行后期实验;在
料水比达到1:150g/mL之后抑菌圈直径开始减小,所
以确定料水比 1:150g/mL为提取抑制大肠杆菌物质
最佳料水比。最佳温度的探究以70℃为起点,增加梯
度为10℃,结果发现 80℃之后抑菌圈大小增加不明
显,考虑到温度过高可能会影响抑菌物质活性,所以
取80℃作为抑制大肠杆菌物质提取最佳温度。 而最
佳提取时间的探究设置起点为 1.5h, 增加梯度为
0.5h, 结果发现3h之后抑菌圈平均直径变化并不明
显,所以取3h为提取抑制大肠杆菌物质的最佳提取
时间。
探究金黄色葡萄球菌的最佳提取方法同大肠杆
菌,结果发现最佳提取时间为 3.5h,其他条件两者相
同。
经龙须菜抑菌物质最佳提取条件实验, 得出下
列表1到表6实验数据。
温度℃ 提取时间 h 料水比 g/mL 平均直径 mm
80 4 1:100 -
80 4 1:150 11.8
80 4 1:200 11.2
80 4 1:250 8.8
5 次平行实验抑菌圈直径 mm
1 2 3 4 5
- - - - -
11 12 11 13 12
11 11 12 11 11
8 9 9 9 9
表1 不同料水比提取液对大肠杆菌抑菌效果的影响
温度℃ 提取时间 h 料水比 g/mL 平均直径 mm
70 4 1:150 9
80 4 1:150 11.4
90 4 1:150 11.6
100 4 1:150 11.4
5 次平行实验抑菌圈直径 mm
1 2 3 4 5
10 9 9 8 9
11 10 13 11 12
12 11 12 12 11
11 11 12 12 11
表2 不同提取温度对大肠杆菌抑菌效果的影响
温度℃ 提取时间 h 料水比 g/mL 平均直径 mm
80 1.5 1:150 6.6
80 2 1:150 8.2
80 2.5 1:150 10.8
5 次平行实验抑菌圈直径 mm
1 2 3 4 5
6 7 6 7 7
8 7 9 8 9
11 10 10 11 12
80 3 1:150 11.811 13 12 12 11
80 3.5 1:150 11 12 13 12 11 11.8
80 4 1:150 12 11 11 13 11 11.6
80 4.5 1:150 13 12 12 11 11 11.8
表3 不同提取时间对大肠杆菌抑菌效果的影响
注:“ -”液体太稠,无法过滤
103
根据表1到表3的数据,可以得出对大肠杆菌抑
制作用最明显的提取液提取条件: 时间 3h, 温度
80℃,料水比150g/mL。 根据表4到表6的数据,我们
可以得出对金黄色葡萄球菌抑制作用最明显的提取
液提取条件为: 时间 3.5h, 温度 80℃, 料水比 150
g/mL。
( 二)龙须菜抑菌效果
龙须菜对大肠杆菌抑制效果稍好于金黄色葡萄
球菌。 对龙须菜提取物进行抑菌试验,设立无菌水对
照不同温度梯度、提取时间及料水比,通过多组实验
对比得出:龙须菜在最佳提取条件下提取液对金黄色
葡萄球菌的抑菌效果,测得平均直径为10.7mm;龙须
菜在最佳提取条件下提取液对大肠杆菌的抑菌效果,
测得平均直径为11.6mm; 对照组使用无菌水浸润滤
纸片,未见明显的抑菌圈。
三、结 论
实验结果表明,龙须菜水浸提取液对大肠杆菌和
金黄色葡萄球菌均有抑制效果。 经单因素实验法对
比不同的提取条件,设置温度梯度、不同的提取时间、
不同的料水比获得抑制大肠杆菌物质最佳提取时间
为 3h,提取温度 80℃,料水比 1:150g/mL,此时可以
得到抑菌圈的最大平均值为11.6mm; 而对于金黄色
葡萄球菌,其抑制物质的最佳提取时间为 3.5h,提取
温度为 80℃,料水比为 1:150g/mL,平均抑菌圈直径
为10.6mm。 对比两组实验,相较于大肠杆菌,对金黄
色葡萄球菌的抑制效果弱了一些, 最佳提取条件也
略有不同。
龙须菜作为经济食材已被广泛接受,但抑菌方面
鲜有学者研究。 本研究表明,龙须菜含有抑菌物质且
提取工艺简单,可进一步延伸至医药学领域,希望为
温度℃ 提取时间 h 料水比 g/mL 平均直径 mm
80 4 1:100 -
80 4 1:150 10.6
80 4 1:200 9.8
5 次平行实验抑菌圈直径 mm
1 2 3 4 5
- - - - -
10 10 11 11 11
10 9 10 10 10
80 4 1:250 8.69 8 8 9 9
表4 不同料水比提取液对金黄色葡萄球菌抑菌效果的影响
注:“ -”液体太稠,无法过滤
温度℃ 提取时间 h 料水比 g/mL 平均直径 mm
70 4 1:150 8.8
80 4 1:150 10.8
90 4 1:150 10.6
5 次平行实验抑菌圈直径 mm
1 2 3 4 5
9 9 9 8 9
10 10 12 11 11
11 11 10 10 11
100 4 1:150 10.810 11 11 10 11
表5 不同提取温度对金黄色葡萄球菌抑菌效果的影响
温度℃ 提取时间 h 料水比 g/mL 平均直径 mm
80 1.5 1:150 6.4
80 2 1:150 7.6
80 2.5 1:150 9.4
5 次平行实验抑菌圈直径 mm
1 2 3 4 5
7 6 6 7 6
7 7 8 8 8
9 10 9 10 9
80 3 1:150 10.410 10 11 10 11
80 3.5 1:150 11 11 10 11 11 10.8
80 4 1:150 11 11 11 10 11 10.8
80 4.5 1:150 11 10 11 10 11 10.6
表6 不同提取时间对大肠杆菌抑菌效果的影响
104
医疗和药业拓展新的思路。
参考文献:
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Preliminary Exploration of Antibacterial Effect
and Extract Condition of Asparagus
XU Yunhua,XU Jie
( School of Marine Port,Lianyungang Normal College,Lianyungang 222006, China)
Abstract: Study on the antibacterial effect of Asparagus extract and extraction condition of antibacterial substances.
Extraction method is water extraction. After hot water extraction under different conditions,the extract is sterilized
through filtration. The method of filter paper is carried out to determine the antibacterial test .The filter paper is put
on the solid medium after immersed in the extract. The optimal condition of Escherichia coli inhabitation shows at
80℃ for 3 hours with substrate/water ratio of 1:150g/mL. The optimal condition of Staphylococcus aureus
inhabitation shows at 80℃ for 3.5 hours with substrate /water ratio of 1:150g/mL. Asparagus has great antibacterial
effect. And compared with Escherichia coli,the inhibitory effect is better with Staphylococcus aureus.
Key words: Gracilaria lemaneiformis;antibacterial effect;inhibition zone;extraction condition
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