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新疆一枝蒿提取物抑菌作用的研究



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2011年 第36卷 第1期
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新疆一枝蒿(Artemisia rupestris L.)是新疆维
吾尔医用传统药材,主要分布于新疆阿尔泰山、
天山和昆仑山等山区,海拔1600~4500 m森林草
原带的山坡、林下、荒漠及半荒漠草原、草甸、
干河谷及砾石山坡。作为民族药,新疆一枝蒿在
新疆民间用药已久,可用于治疗毒蛇咬伤、荨麻
疹、消化不良、胃痛、跌打红肿和感冒呕吐等病
症[1-2]。近年来,国内外学者在新疆一枝蒿栽培技
术、化学成分、药理作用等方面作了大量研究,
取得了很大成就,但对新疆一枝蒿提取物抑菌作
用的研究尚无任何报道。因此,本实验对其抗菌
谱进行测定,并对新疆一枝蒿有效成分的提取方
法和抑菌活性的关系进行了分析研究,从而为新
型制剂的研制及抑菌机理的研究提供理论依据,
促进新疆一枝蒿资源的开发和应用,更好地为人
类的健康服务。
1 材料与方法
1.1  材料
新疆一枝蒿提取物抑菌作用的研究
方美珠,晁群芳*,兰 雁,刘小宁,徐 鑫,樊永红
(新疆大学生命科学与技术学院,乌鲁木齐 830046 )
摘要:通过体外抑菌实验研究了新疆一枝蒿的水及醇提取物对10种供试菌的抑制活性,并采用试
管预试法对新疆一枝蒿的抑菌活性物质进行了初步分离。结果表明:新疆一枝蒿的水提物及醇提
物具有广谱的抗菌作用,无水乙醇提取物的抗菌效果最好,且新疆一枝蒿提取物对G+的抑菌效果
优于G-;化学成分系统预试表明,新疆一枝蒿的活性成分可能为香豆素类、苷类和黄酮类等。
关键词:新疆一枝蒿;抑菌作用;活性成分
中图分类号:R 284.2 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2011)01-0160-03
Antibacterial effect of the extract from Artemisia rupestris L.
FANG Mei-zhu, CHAO Qun-fang*, LAN Yan, LIU Xiao-ning, XU Xin, FAN Yong-hong
(College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046)
Abstract:The in vitro antimicrobial activities of water and ethanol extracts from Artemisia rupestris L. on ten
bacteria were investigated. And the antibacterial active components were selected by the tube preliminary
test. The results indicated that the water and ethanol extracts inhibited significantly the growth of a wide range
of bacteria. The antimicrobial efficacy of absolute ethanol extracts from Artemisia rupestris L. is remarkable
and its inhibitory effect on G+ is better than G-. A preliminary test of chemical constituents showed that its
active components may be conmarins, glycoside and flavone, etc.
Key words:Artemisia rupestris L.; antibacterial effect; active components
收稿日期:2010-06-17 *通讯作者
基金项目:自治区科技支疆项目(200991119);新疆生物资源基因工程重点实验室项目(XJDX0201-2009-04)。
作者简介:方美珠(1985—),硕士研究生,研究方向为环境微生物学。
提取物与应用
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2011.01.071
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
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2011年 第36卷 第1期
1.1.1 实验材料 新疆一枝蒿,采自天山支脉——
天格尔山北路,自然干燥、粉碎装袋后备用。
1.1.2 试剂 MH肉汤培养基、MH琼脂培养基:
北京奥博星生物技术有限责任公司;MH血清肉汤
培养基(MH肉汤+灭活小牛血清):本实验室制备;
三氯化铁、30%双氧水、冰乙酸、无水乙醇:分
析纯。
1.1.3 仪器 RE-5299旋转蒸发器:巩义市予华仪
器有限责任公司;SHZ-D(III)循环水式真空泵:上
海东玺制冷仪器设备有限公司;DHP-9052型电热
恒温培养箱:上海恒科学仪器有限公司。
1.1.4 菌种 共有10种革兰阳性(G+)和革兰阴性
菌(G-)用于抑菌活性分析,由新疆大学生命科学
与技术学院微生物教研室及新疆医科大学微生物
教研室提供。
G+:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus allreus),
Sa、枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis),Bs、腐生性
葡萄球菌(staphy. saprophyticus),St、乙型溶血性
链球菌(β-hemolytic streptococcus),β-hs、新隐
球菌(cryptococcus neoformans),Cn、白色念珠菌
a(candida albicans),C。
G-:大肠杆菌(Escherichia coli),Ec、L-绿
脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa),Pa、痢疾杆
菌(shigella sonnei),Ss、肠道沙门菌(Salmonella.
enterica),Se。
1.2 方法
1.2.1 新疆一枝蒿水提物的制备 称取粉碎的新
疆一枝蒿全草50 g,加蒸馏水500 mL,室温下浸泡
24 h后加热至沸腾,文火保持30 min,倒出滤液再
加入蒸馏水同法制滤液,于3000 r/min离心,取上
清液经旋转蒸发浓缩定容至50 mL(相当生药量1 g/
mL),提取液经微孔滤膜除菌后备用[3-4]。
1.2.2 新疆一枝蒿醇提物的制备 称取粉碎的新
疆一枝蒿全草50 g,分别加无水乙醇、75% 乙醇和
50% 乙醇500 mL在室温下浸泡24 h后倒出浸出液,
再分别加入无水乙醇、75% 乙醇、50% 乙醇同法
制滤液,于3000 r/min离心,取上清液经旋转蒸发
仪减压浓缩定容至50 mL,提取液经微孔滤膜除菌
后备用[5]。
1.2.3 菌悬液的制备 将上述供试菌接种于斜面
培养基活化,采用麦氏比浊法调至109 cfu/mL,再
用无菌生理盐水100倍稀释至107 cfu/mL,即为供试
菌的菌悬液。
1.2.4 抑菌活性测定——纸片法 用移液器吸取
0.1 mL菌悬液加入到凝固的培养基上,涂布均匀,
再将已制备好的纸片无菌操作浸入新疆一枝蒿水
提物和醇提物,贴于平板表面。实验设阳性对照
为氨苄青霉素(2.5 mg/mL),阴性对照为生理盐水
(ck),每个实验做3个平行,计算供试菌和对照的
平均抑菌直径,记录结果。
1.2.5 新疆一枝蒿水提物及醇提物MIC及MBC的测
定 分别取新疆一枝蒿水提物和醇提物1 mL,用
MH肉汤(乙型溶血性链球菌用MH血清肉汤)作倍比
稀释至第10管,第11管为阳性对照,第12 管为MH
肉汤无菌阴性对照。1管~11 管分别加入相应供试
菌液0.1 mL,培养、观察结果[6]。
将MIC测定中未见细菌生长的各管中的肉汤
接种于营养琼脂平板上,细菌于37 ℃培养18 h,
真菌于28 ℃培养40 h,以仍无细菌生长的管内药
物浓度记为该药的MBC[7]。
1.2.6 新疆一枝蒿水提物及醇提物中活性物质的化
学成分分析 通过系统预实验,对具有抑菌效果的
新疆一枝蒿水提物及醇提物中可能含有的有效成分
进行测定。有效成分的测定均采用试管预试法[8]。
2 结果与分析
2.1 新疆一枝蒿不同溶剂提取物抑菌活性测定
表1 新疆一枝蒿不同溶剂提取物的抑菌效果
供试菌
抑菌圈直径/mm

50%
乙醇
75%
乙醇
95%
乙醇
氨苄
青霉素
对照
G+
Sa 9.00 9.34 10.34 14.00 22.67 6.00
Bs 9.65 8.34 9.00 9.33 13.50 6.00
St 8.50 9.00 10.67 14.75 26.57 6.00
β-hs 6.00 7.00 7.00 8.50 11.00 6.00
Cn 9.00 9.00 10.67 11.33 19.00 6.00
Ca 9.00 8.50 8.67 9.67 17.75 6.00
G-
Ec 8.50 8.50 8.00 9.00 11.86 6.00
Pa 8.25 8.00 8.00 8.50 15.67 6.00
Ss 9.50 8.00 8.34 8.75 12.14 6.00
Se 8.50 8.00 9.67 8.25 14.71 6.00
从表1可知,新疆一枝蒿水提物和醇提物对供
试菌均表现出一定程度的抑菌效果,抑菌谱广,
且醇提物抑菌效果要优于水提物,其中用无水乙
醇提取获得的总有效成分抑菌效果最好,说明新
疆一枝蒿中所含的抑菌物质易溶于乙醇而不易溶
于水。
新疆一枝蒿醇提物对金黄色葡萄球菌等革兰
阳性菌的抑菌效果较好,而对绿脓杆菌等革兰阴
提取物与应用
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性菌的抑菌效果较差,对其抑菌的作用机理还有
待于进一步研究。
2.2 新疆一枝蒿水提物及醇提物对供试菌的MIC
及MBC测定
新疆一枝蒿水提物及无水乙醇提取物抑制
作用的MIC和MBC结果见表2。
表2 一枝蒿水提取物及无水乙醇提取物对供试菌的MIC和MBC



新疆一枝蒿水提物及醇提取物浓度(mg/mL)
阳性
对照
阴性
对照1
:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64
A B A B A B A B A B A B A B
Sa - - - - - - ± -△ + ± + ± + + + -
Bs - - - - ± -△ ± ± + ± + + + + + -
St - - - - ± -△ ± ± ± + + + + + + -
β-hs - - - - - - ± - + -△ + + + + + -
Pa - - ± -△ ± - ± ± + + + + + + + -
Ss - - ± -△ ± - + - + ± + + + + + -
Se - - ± -△ ± - ± - + ± + + + + + -
Cn - - ± -△ ± ± + ± + ± + + + + + -
Ca - - ± - ± -△ + ± + ± + + + + + -
注:-表示对菌有抑制作用;±表示对菌有一定的抑制作用;+表示对菌无抑制作用;△表示该浓度为最低杀菌浓度(MBC)。A:水提液,B:醇提液。
表3 新疆一枝蒿水提取物及无水乙醇提取物化学成分系统预试分析
序号 项目 实验方法 应显示现象 水提物结果 醇提物结果
1 蛋白质、多肽 双缩脲反应 红色或紫色 + -
2 皂苷 泡沫反应 持续性泡沫 + -
3 鞣质 三氯化铁反应 绿色或蓝色 - +
4 酚类 三氯化铁反应 蓝紫色或绿色 - +
5 香豆素类 内酯化合物的开环闭环反应 酸化浑浊、碱化清澈 + +
6 苷类 水解反应 絮状沉淀 + +
7 蒽醌类 Borntrager反应 酸化红色、碱化褪色 - +
8 黄酮类
氢氧化钠反应 黄色、红色或紫红色 + +
三氯化铁反应 黄色或黄绿色 + +
9 强心苷 Keller--Kiliani反应 乙酸层呈蓝色或蓝绿色 + +
10 氰苷 普鲁士蓝反应 蓝色 - +
注:+代表阳性结果positive result;-代表阴性negative result。
从表2可以看出MIC的测定结果与纸片法的
测定结果相符,其对金黄色葡萄球菌、乙型溶
血性链球菌、痢疾杆菌和绿脓杆菌的最低抑菌
浓度水提物分别是:1:8,1:8,1:2,1:2;醇
提物分别是1:16,1:32,1:4,1:4。MBC的测
定结果说明,新疆一枝蒿无水乙醇提取物不但
可以有效抑制细菌的繁殖,当达到一定浓度时
也可以起到杀菌的作用。
2.3 新疆一枝蒿水提物及醇提物中活性物质的化
学成分分析
新疆一枝蒿水提物及无水乙醇提取物的化学
成分系统预试结果见表3。
表3表明,新疆一枝蒿水提物成分中不含有鞣
质、酚类、蒽醌类及氰苷;新疆一枝蒿醇提物成
分中不含有蛋白质、皂苷,而新疆一枝蒿水提物
及醇提物中均含有香豆素类、苷类、黄酮类和强
心苷。推测其活性成分可能是香豆素类、苷类、
强心苷和黄酮类成分。
3 讨论
实验结果表明维吾尔医用传统药材新疆一枝
蒿抗菌谱广,且其提取物抗G+菌活性大于G-菌。
其中对金黄色葡萄球菌、腐生性葡萄球菌和新隐
球菌抑菌效果最好。不同提取方法对新疆一枝蒿
抑菌活性物质的含量和活性有一定的影响,文献
报道新疆一枝蒿中含有黄酮类、倍半萜类、氨基
酸类、苷类、多糖类、挥发油类、多肽和生物碱
等化学成分[9]。结合化学成分系统预试可知,新疆
一枝蒿抑菌活性成分可能是香豆素类、苷类、强
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提取物与应用
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防腐剂的寻找开发。从天然植物中提取具有抗菌
防腐活性的物质更是突显现实意义。有关红薯茎
叶提取物抑菌作用的研究报道较少,谢丽玲[5]等曾
研究了不同品种红薯叶水提物对致病性细菌的抑
制作用,张彧[6]等研究了徐薯18号红薯茎叶多糖冻
干提取物的抑菌活性。和本实验采用了不同品种
的红薯茎叶进行研究,比较结果,可以看出不同
品种的红薯茎叶多糖都有抑菌活性,且有一定的
相似性。都是从抑菌性和最低抑菌浓度测定结果
得出对细菌的抑制作用较好,抑制作用大小依次
为志贺杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌,对霉
菌的抑制能力不佳。可见天然的食品防腐剂暂不
具有光谱的抗菌特性,性质不稳定,还需要更多
相关的研究。
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图1 多糖提取物对细菌作用时间与抑菌率的关系
抑菌率(%)=
对照皿菌落数-试验皿菌落数
对照皿菌落数
×100
mL菌悬液混合,充分摇匀,当作用时间分别为1、
3、5、8、10、12、24、36、48、60 h和72 h时,分
别倒入已准备好的相应固体培养皿中进行培养。
以1 mL无菌水与0.1 mL菌悬液混合做对照。制备好
的平板在37 ℃恒温培养箱内培养24 h,进行菌落
计数。按下式计算抑菌率,绘制生长抑制曲线。
0 12 24 36 48 60 72
时间/h
金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 志贺杆菌
20
30
40
50
60
70
80
90
100



/%
从生长抑制曲线可以看出,PS对大肠杆菌和
志贺杆菌发挥抑制作用的时间较早,短时间内抑制
率提高的速率更快,36 h作用即达到较高水平,此
后曲线较平稳,呈缓慢下降趋势;对金黄色葡萄球
菌的作用迟且缓慢,最高的抑制率在48 h出现。
3 结果与讨论
在对食品安全日益关注的今天,在合成防腐
剂不断推出新的同时,人们始终没有放弃对天然
心苷和黄酮类成分。Obied 和Bedgood研究表明,
木犀草素等黄酮类物质对G+菌抑菌效果较好[10],
而新疆一枝蒿提取物抗G+菌活性大于G-菌可能是
由于其含有较多的黄酮类物质,因此还需对新疆
一枝蒿醇提物的有效成分进行分离鉴定,同时,
对抗菌作用机理进行深入的研究,为新疆一枝蒿
的综合应用提供科学依据。
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提取物与应用