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意大利蜡菊乙醇提取物的杀菌活性研究



全 文 :81
意大利蜡菊乙醇提取物的杀菌活性研究
崔海英,周慧,赵呈婷,张雪婧,郭云锋,林琳
(江苏大学食品与生物工程学院,镇江 212013)
摘 要:意大利蜡菊乙醇提取物具有较好的杀菌、抑菌性能。本实验对意大利蜡菊中的抑菌物质进行了
乙醇提取,并对意大利蜡菊乙醇提取物的杀菌性能进行了研究,从实验结果可知意大利蜡菊提取物对于金黄
色葡萄球菌、沙门氏菌等食源性病原菌以及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌显示了良好的杀菌效果。并且意大利
蜡菊提取物能有效抑制金黄色葡萄球菌肠毒素 A的产生。本实验中,在 BHI液体培养基中添加意大利蜡菊提
取物的浓度为 0. 02%,0. 05%时显示了良好的杀菌效果,并能有效抑制肠毒素 A的产生。最后我们对意大利
蜡菊乙醇提取物进行了抗菌成分的分析,从实验结果可知,碱性成分与酸性成分没有显示抗菌活性,中性成
分和酚性成分对所有试验菌株显示了抗菌活性。
关键词:意大利蜡菊;杀菌;肠毒素 A;抗菌成分
中图分类号:Q946. 887 文献标识码:A 文章编号:1006 - 2513(2014)03 - 0081 - 04
The research on antibacterial activity of Helichrysum italicum
CUI Hai-ying,ZHOU Hui,ZHAO Cheng-ting,ZHANG Xue-jing,
GUO Yun-feng,LIN Lin
(School of Food & Biological Engineering Jiangsu University,Zhenjiang 212013)
Abstract:The ethanol extracts of Helichrysum Italicum has a fine bactericidal and antibacterial performance. The ex-
perimental results shows that the ethanol extracts of Helichrysum Italicum has obvious bactericidal effect on various types
of food borne pathogens such as Staphylococcus aureus,salmonella and the Methicillin - resistant Staphylococcus aureus.
The ethanol extracts of Helichrysum italicum can inhibit Staphylococcus aureus to produce enterotoxin. During this ex-
periment,when the ethanol extracts concentration was 0. 02% and 0. 05%,it showed good bactericidal effect. At the
same time,it has obvious effect on the inhibition of enterotoxin A. Antibacterial composition was analyzed. The result
is that the basic and acidic composition has no antibacterial activity,neutral compounds and phenolic compounds have
bactericidal effect on all test strains.
Key words:helichrysum italicum;antibacterial;enterotoxin A;antibacterial composition
植物及其提取物在医药、食品、化妆品等行
业中有着广泛的应用。随着科学技术的发展,新
技术和新理论的不断涌现,对植物的研究也在不
断地广泛深入。关于植物的提取及化学成分的研
究,国内外已有大量的报道,近些年,植物的活
性研究已成为关注的焦点[1 ~ 2]。意大利蜡菊 (He
收稿日期:2013 - 09 - 10
基金项目:国家自然科学基金项目 (31301573),江苏省自然科学基金项目 (BK20130493) ,教育部留学回国人员科研基金,
中国博士后基金 (12M511223),江苏省教育厅高校自然科学基金 (12KJB550002) ,
江苏大学高级人才引进启动基金 (11JDG050)。
作者简介:崔海英 (1979 -),博士 /副教授,女,研究方向:食品微生物。
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lichrysum italicum)是多年生草本植物,原产澳大
利亚,在东南亚和欧美栽培较广。但是,对意大
利蜡菊提取物抗菌性能评价的相关报道几乎没
有。因此,我们对意大利蜡菊乙醇提取物进行了
抗菌性能及其抑制产生肠毒素 A 的评价,并且还
进行了它的抗菌活性成分的研究。
1 材料与方法
1. 1 实验菌
大肠杆菌 (Escherichia coli IFO 3301),金黄
色葡萄球菌 (Staphyloccocus aureus 30179 ),肠炎
沙门氏菌 (Salmonella Enteritidis B11 ),枯草芽孢
杆菌 (Bacillus cereus IFO 345 ),枯草杆菌 (Ba-
cillus subtilis IFO 3457),单核细胞增生李斯特菌
(Listeria monocytogenes M24 - 1),肉毒梭状芽孢
杆菌 (Clostridium botulinum 62A),耐甲氧西林金
黄色葡萄球菌 (Methicillin - resistant Staphylococ-
cus aureus,MRSA)。
1. 2 意大利蜡菊乙醇提取物的制备
本实验采用的意大利蜡菊由日本广岛大学食
品卫生学研究室提供。将植物剪碎,用 99. 5%的
无水乙醇浸泡提取,植物与乙醇的比例为 1 ∶ 9
(m/v),浸泡振荡 48h,过滤得滤液,利用旋转
蒸发仪蒸发掉无水乙醇,即得植物乙醇提取物,
于 4℃保存[3]。
1. 3 意大利蜡菊提取物的杀菌活性实验
意大利蜡菊提取物对病原菌的杀菌实验是在
磷酸生理盐水缓冲液 (PBS:Phosphate - Buffered
Saline)中添加 0. 2%的意大利蜡菊提取物,添加
各种试验菌,使初始菌数为 106 cfu /mL ~ 107 cfu /
mL。混合均匀,在 35℃中,振荡反应 2h 后,利
用营养琼脂培养基测定残存菌数[4]。
1. 4 意大利蜡菊提取物对金黄色葡萄球菌肠毒
素 A的影响
在 BHI (Brain - Heart infusion)液体培养基
中对金黄色葡萄球菌进行前培养,在无菌的 BHI
培养基里添加不同浓度的意大利蜡菊提取物,其
添加浓度分别为 0. 002wt%、0. 005 wt%、0. 01
wt%、0. 05 wt%、0. 1 wt%、0. 2 wt% ,再添加
菌数为 104cfu /mL的试验菌,在 35℃的恒温槽中
振荡 (120rpm)培养 96h,定期测定 0h、12h、
24h、48h、96h时的金黄色葡萄球菌菌数与肠毒
素 A的产量。金黄色葡萄球菌的肠毒素 A的测定
利用 Reversed Passive Latex Agglutination (反向乳
胶凝集法:RPLA)方法来测定,利用 96 孔 Mi-
crotiter Plate (酶标仪),添加 25μL 的检测溶液,
检测溶液需要以 2 倍梯度稀释。再添加 anti ‐
staphylococcal enterotoxin A sensitization latex,在室
温下反应 24h后测定[5]。
1. 5 意大利蜡菊提取物的抗菌成分的分析
使用 10wt%的意大利蜡菊乙醇提取物 10mL
利用旋转蒸发仪将乙醇完全蒸发,加入 10mL 的
乙烷进行溶解,再添加 10mL 的甘氨酸 -盐酸缓
冲液 (PH 3. 0)混合后静置。利用 10%的 NaOH
将水层部分的 PH 调制为 12,再添加与水层相同
量的乙烷,有机层定为碱性成分,碱性成分以外
的酸性,中性,酚性成分的分馏同上。除去碱性
成分与酸性成分之后的物质利用硅胶柱层析法进
行分离,将伴有样品的硅胶均匀地加到柱顶 (直
径:1cm),然后所分离的片段利用 TLC (Thin
layer chromatography)进行展开,最后进行收集
后,利用 SPOT synthesis technique 方法检测精制
样品的抗菌活性[6]。
2 结果分析
2. 1 意大利蜡菊提取物的杀菌活性实验结果
图 1 在磷酸缓冲液中意大利蜡菊乙醇
提取物的杀菌活性
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如图 1 所示,意大利蜡菊提取物对于所研究
的食源性病原菌以及院内感染病原菌等各种病原
菌显示了良好的杀菌效果。
2. 2 意大利蜡菊提取物抑制金黄色葡萄球菌肠
毒素 A的产生结果
在 BHI液体培养基中意大利蜡菊提取物对金
黄色葡萄球菌杀菌活性如图 2 所示,意大利蜡菊
提取物的添加浓度为 0. 02%、0. 05%时显示了良
好的杀菌效果。意大利蜡菊浓度为 0. 01%、
0. 005%时,12h内其菌数明显的减少,但是 12h
之后观察到了菌的繁殖,并且意大利蜡菊浓度为
0. 002%时没有显示杀菌活性。
图 2 意大利蜡菊提取物对金黄色
葡萄球菌繁殖的影响
大利蜡菊提取物对肠毒素 A 的影响如图 3 所
示,0. 002%的意大利蜡菊提取物虽然没有显示
杀菌活性,可是在对肠毒素 A 的产生有抑制效
果,其肠毒素 A 量为对照的 1 /4,其效果可维持
48h。同样,0. 005%的意大利蜡菊提取物也显示
了对肠毒素 A的抑制效果。0. 01%的意大利蜡菊
提取物在 24h 内可以较好地抑制肠毒素 A 的产
生,48h时对肠毒素 A 的产生显示了明显的抑制
效果,其肠毒素 A 量为对照的 1 /16,96h 时其肠
毒素 A量为对照的 1 /8。
2. 3 意大利蜡菊提取物的抗菌成分的分析
意大利蜡菊乙醇提取物的抗菌活性如表 1 所
示,碱性成分与酸性成分没有显示抗菌活性,但
是,中性成分和酚性成分对所有试验菌株均显示
了抗菌活性。除去碱性成分与酸性成分之后的物
质利用硅胶柱层析法进行分离,对所得到的成分
也进行了抗菌活性的测定,抗菌活性是通过测定
图 3 蜡菊提取物对金黄色葡萄球菌
产生肠毒素 A的影响
抑菌圈的直径进行判断的,其结果如表 2 所示。
使用氯仿 80%进行分离的片段显示了最强的抗菌
活性,使用氯仿 90%、70%、60%进行分离的片
段显示了较弱的抗菌活性。
表 1 利用溶剂萃取法分析意大利蜡菊提取物中
各种成分的抗菌活性
成分
抗菌活性
金黄色葡
萄球菌
耐甲氧西林金
黄色葡萄球菌
枯草芽
孢杆菌
枯草
杆菌
李斯
特菌
碱性成分 - - - - -
酸性成分 - - - - -
酚性成分 + + + + + + +
中性成分 + + + + + + + + + +
(+ +:强抑致; +:抑制; -:不抑制)
表 2 利用硅胶柱层析法分析意大利蜡菊
提取物中各种成分的抗菌活性
洗脱溶剂
氯仿 ∶ 甲醇
抗菌活性
金黄色
葡萄球菌
MRSA
枯草芽
孢杆菌
枯草
杆菌
李斯
特菌
100 ∶ 0 - - - - -
90 ∶ 10 + + w + + +
80 ∶ 20 + + + + + + + + + +
70 ∶ 30 + w + w + w + w -
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洗脱溶剂
氯仿 ∶ 甲醇
抗菌活性
金黄色
葡萄球菌
MRSA
枯草芽
孢杆菌
枯草
杆菌
李斯
特菌
60 ∶ 40 + w - - + w -
50 ∶ 50 - - - - -
40 ∶ 60 - - - - -
20 ∶ 80 - - - - -
0 ∶ 100 - - - - -
(+ +:强抑制; +:抑制; + w:弱抑制; -:不抑制)
利用硅胶柱层析法进行分离的片段,利用
TLC 进行展开,其结果如图 4 所示。利用氯仿
80%进行分离的片段中,Rf 值接近为 0. 34 处出
现斑点。氯仿 80%、70%、60%进行分离的片段
中,Rf 值为 0. 25 处出现斑点。氯仿 90%和氯仿
80%的片段中,Rf 值接近 0. 8 处出现斑点。氯仿
100%、90%进行分离的片段中,Rf 值接近 0. 95
处出现了斑点。
图 4 利用 TLC展开硅胶柱层析法进行分离
意大利蜡菊提取物的片段
显影溶剂,氯仿 ∶ 甲醇 = 4 ∶ 1
样品 A. 己烷提取物,B. 氯仿 ∶ 甲醇 =
100 ∶ 0,C. 氯仿 ∶ 甲醇 = 90 ∶ 10,D. 氯仿 ∶ 甲
醇 = 80 ∶ 20,E. 氯仿 ∶ 甲醇 = 70 ∶ 30,F. 氯仿
∶ 甲醇 = 60 ∶ 40,G. 氯仿 ∶ 甲醇 = 50 ∶ 50,H.
氯仿 ∶ 甲醇 = 40 ∶ 60,I. 氯仿 ∶ 甲醇 = 20 ∶ 80,
氯仿 ∶ 甲醇 = 0 ∶ 100,K. 乙醇提取物。
3 总结
本实验对意大利蜡菊进行了乙醇提取,并对
乙醇提取物进行了杀菌性能实验,以及对抑制金
黄色葡萄球菌肠毒素 A 的产生进行了研究,最后
分析了意大利蜡菊提取物的抗菌成分。从实验结
果可知意大利蜡菊提取物对食源性病原菌以及院
内感染病原菌显示了良好的杀菌效果。并且,意
大利蜡菊提取物能有效抑制金黄色葡萄球菌肠毒
素 A的产生。在意大利蜡菊提取物的各种成分
中,碱性成分与酸性成分没有显示抗菌活性,中
性成分和酚性成分对所有试验菌株显示了抗菌活
性。所以意大利蜡菊提取物是制作抗菌剂较好的
原材料。充分开发利用意大利蜡菊,在我们这个
日益需要以植物为原料来制备抗菌剂的研究领域
中,拥有着广阔的前景。
参考文献:
[1] ChungW T,Lee SH,ChaM S,eta. l Biologicalactivities in
roots of Glycyrrhiza uralensis Fisch[J]. Korean Journal Medi-
cine Crop Science,2001,9:45 - 54.
[2] 全绍华. 天然植物染料的抗菌性能研究 [J]. 针织工业,
2008 (2):56 - 59.
[3] 黄海英. 白术活性成分的提取、纯化及功能性研究 [D].
南昌:南昌大学,2006.
[4 周利娟,黄继光,徐汉虹等. 菊科植物的杀菌活性及 其活性
成分. 植物保护,2010 (6):12 - 15.
[5] 操海群,岳永德,花日茂,等. 植物源农药研究进展 [J].
安徽农业大学学报,2000,27 (1):40 - 44.
[6] 周丽,高飞,滕云,等. 17 种高原草地有毒植物对植物病
原真菌生物活性的初步研究 [J]. 四川大学学报:自然科
学版,2008,45 (1):214 - 218.
[7] Haraguchi H,Tanimoto K,Tamura Y,et a. l Mode of antibac-
terial action of retrochalcones from Glycyrrhiza inflata [J]. Phy-
tochemistry 1998,48:125 - 129.
[8] 刘运荣,胡健华. 植物多酚的研究进展 [J]. 武汉工业学
院学报,2005,24 (4):63 - 66.
[9] 高彦祥,许正虹. 食用天然色素安全性研究进展 [J]. 食
品科学,2005,26:158 - 1611. [7] 黄敏,周如金,刘杰
凤,等. 超声波法提取紫色姜总姜黄素工艺研究 [J]. 中
药材,2008,31 (11):1755 - 17571.