全 文 ：97※基础研究 食品科学 2010, Vol. 31, No. 11
假升麻根乙醇提取物抑菌活性、抗氧化作用
及其根中微量元素测定
蔡恩博，韩佳宏，李 蕾，李小叶，杨智慧，雷 冰，徐 蕊，郑友兰 *
(吉林农业大学中药材学院，吉林 长春 130118)
摘 要：目的：对假升麻根乙醇提取物的抑菌活性、抗氧化作用进行研究，并测定假升麻根中微量元素的含量。
方法：以假升麻根 80%乙醇提取物为材料，采用滤纸片法对 5种常见细菌的生长抑制活性、最低抑菌浓度(MIC)
进行测定，并讨论温度、压力、pH 值及紫外线对提取物抑菌效果的影响。采用DPPH法测定其抗氧化作用；采
用原子吸收分光光度法测定其微量元素铁、锰、锌、铜的含量；采用 SPSS16.0统计分析软件对实验结果进行统
计分析。结果：假升麻根 80%乙醇提取物对金黄色葡萄球菌的MIC为 3.125mg/mL，对沙门氏菌的MIC为 6.25mg/mL，
对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和链球菌的MIC均为 50mg/mL。热处理、酸性环境等对抑菌作用均无明显影响。假
升麻根乙醇提取物对 DPPH自由基清除的最低质量浓度为 0.0025mg/mL，最高质量浓度为 0.32mg/mL，其清除
率达 85.5%，对DPPH自由基 50%抑制质量浓度为 0 .009mg/mL。假升麻根中微量元素 Fe含量为 1538.3μg/g，
Mn为 149.8μg/g，Zn为 54.98μg/g，Cu为 9.625μg/g。结论：假升麻根有着良好的抑菌效果及较强的抗氧化作用，
其微量元素含量较高，具有很好的开发价值。
关键词：假升麻；抑菌；抗氧化；微量元素
Antibacterial Activity, Antioxidant Effect and Trace Element Determination of Aruncus sylvester Kostel Root
CAI En-bo，HAN Jia-hong，LI Lei，LI Xiao-ye，YANG Zhi-hui，LEI Bing，
XU Rui，ZHENG You-lan*
(College of Chinese Medicinal Material, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)
Abstract ：Objective: To investigate the antibacterial activity and antioxidant effect of Aruncus sylvester Kostel root and
determine trace elements. Methods: The ethanol extract from Aruncus sylvester Kostel root was tested for its antibacterial activity
against five common bacteria and minimal inhibitory concentration (MIC) by filter paper method. The effects of temperature,
pressure, pH and ultraviolet light on the stability of the extract were also investigated. DPPH free radical scavenging assay was
used for evaluating its antioxidant effect. Atomic absorption spectrophotometry was used to determine the contents of trace
elements such as iron, manganese, zinc and copper. Data were subjected to statistical analysis using SPSS16.0 software. Results:
The MICs of the extract against the tested bacteria were different. The antibacterial activity of the extract exhibited an excellent
stability under various external environments. The half maximal inhibitory concentration (IC50) of the extract for scavenging DPPH
free radicals was 0.009 mg/mL. The content of iron was higher than that of other detected trace elements. Conclusion: Aruncus
sylvester Kostel root has excellent antibacterial activity, antioxidant effect and plentiful trace elements, which will provide
promising its exploitation and utilization value.
Key words：Aruncus sylvester Kostel；antibacterial activity；antioxidation；trace element
中图分类号：R284 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2010)11-0097-05
收稿日期：2009-11-13
作者简介：蔡恩博(1982—)，男，硕士研究生，主要从事天然产物化学成分研究。E-mail：caienbo8251@163.com
*通信作者：郑友兰(1956—)，女，教授，本科，主要从事天然产物化学成分研究。 E-mail：zcx_11@126.com
假升麻(Aruncus sylvester Kostel.ex Maxim.)为蔷薇科
(Rosaceae)假升麻属(Aruncus)多年生草本植物。有补
虚、收敛、解热的功效。用于治疗跌打损伤、劳伤，
筋骨疼痛，有轻微的抗菌作用。
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现代研究表明，微量元素与人体的生物功能也有着
密切关系[1]，微量元素在人体内含量虽然很少，但却是
人体不可或缺的元素。如，人体缺铁易得传染病和贫
血症；缺铜可引起贫血、心血管损伤、冠心病、脑
障碍、溃疡、关节炎；人体缺锌将引起锌酸活力减退，
产生营养不良、嗅觉和味觉丧失、视力下降、贫血、
肝脾肿大、生殖器官发育不全等；缺锰可引起软骨、
营养不良、神经紊乱、肝癌和生殖功能受抑制 [ 2 ]。
体内过多自由基对生物大分子造成损伤，导致细胞
和组织的结构和功能减退，并对机体的衰老过程产生影
响。这种影响与生物体内产生自由基的种类、活性水
平及消除有关，并依赖于机体氧化与抗氧化系统的动态
变化与平衡作用[ 3]。
目前，国内外对假升麻植物研究鲜见报道。本实
验对假升麻根乙醇提取物的抑菌活性及其抗氧化进行研
究，并对微量元素含量进行测定，为其开发利用提供
参考。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
1.1.1 材料与试剂
假升麻根(Aruncus sylvester Kostel)采集于吉林省临
江市老岭基地。样品经吉林农业大学园艺学院胡全德教
授鉴定为假升麻根。
DPPH 美国 Sigma公司；牛肉膏、蛋白胨、琼
脂、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、硝酸(优级纯)、
高氯酸(优级纯) 北京化工厂；测定与分析用水均为超
纯水。
1.1.2 供试菌种
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆
菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(Salmonella enterica)、
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、链球菌(Streptococcus)
均由吉林农业大学预防兽医学实验室提供。
1.1.3 仪器与设备
3510/3511型原子吸收分光光度计 上海精密科学仪
器有限公司；UV2300紫外分光光度计、VELP凯氏定
氮仪消化炉 上海天美科学仪器有限公司；百灵 LA114
型电子天平(0.0001g) 常熟市百灵天平仪器有限公司；
RE52-05旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂。
1.2 方法
1.2.1 假升麻根乙醇提取物浸膏和提取液的制备
称取干燥假升麻根 80g，粉碎，用 80%乙醇浸提，
过滤，重复 3次，合并滤液，减压浓缩成真溶液 100mL，
部分真溶液蒸干成浸膏，另一部分真溶液为假升麻根提
取液保存于 0～4℃冰箱，备用。
1.2.2 假升麻根乙醇提取液抑菌实验
1.2.2.1 营养琼脂培养基的制备[4]
牛肉膏 3.0g、蛋白胨 10.0g、NaCl 5.0g、蒸馏水
1000mL、琼脂 20.0g、pH7.0。
1.2.2.2 滤纸片法测定最低抑菌浓度(MIC)[5-6]
将 1.2.1节中的提取液用二倍稀释法进行稀释，培
养皿上分别接种金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏
菌、枯草芽孢杆菌、链球菌菌悬液各 0 . 2 m L (菌落数
106CFU/mL)，涂布均匀，然后将直径 5mm的灭菌滤纸
片在提取液中浸泡 2h后贴在培养基上，每皿 3片等距放
置，每菌 3 份平行，另外，每个菌种用灭菌的滤纸片
做一份空白对照及链霉素(100μg/mL)进行阳性对照，置
培养箱中 37℃下培养 24h。用十字交叉法测量并记录抑
菌圈直径的大小，结果取 3次重复实验的平均值，得不
同质量浓度提取物对供试菌的抑菌效果，抑菌圈不明显
所对应的提取液质量浓度即为MIC。
1.2.2.3 抑菌活性对热稳定性的测定[7]
用试管分装 2mL 400mg/mL的提取液，分别置于
40、60、80、100℃水浴和 121℃湿热处理 30min，然
后降至室温，其对照温度为室温。以金黄色葡萄球菌
和沙门氏菌为指示菌采用滤纸片法测定其抑菌效果。
1.2.2.4 抑菌活性对紫外光照射稳定性测定
将 2mL 400mg/mL提取液分装于 9cm培养皿中，置
紫外灯 365nm波长处分别照射 5、15、30、45、60min，
以金黄色葡萄球菌和沙门氏菌为指示菌采用滤纸片法测
定其抑菌效果。以 0min 紫外光照射为对照。
1.2.2.5 抑菌活性对酸碱稳定性测定
用0.1mol/L稀盐酸和稀氨水溶液将400mg/mL假升麻
根乙醇提取液的 pH 值分别调至 2、4、6、7、8、10，
以金黄色葡萄球菌和沙门氏菌为指示菌采用滤纸片法测
定其抑菌效果。以原提取液环境下 pH 值为对照。
1.2.3 假升麻根乙醇提取物抗氧化实验
1.2.3.1 样品溶液的制备
精密称取1.2.1节制备的假升麻根浸膏0.4g置于50mL
具塞容量瓶中，加入适量的蒸馏水，密封超声 30min，
待其溶解完全后，再加入蒸馏水定容至 50mL，得到样
品母溶液，质量浓度为 8mg/mL，备用。在样品母溶
液中，用移液枪精密移取体积为 0.0625、0.125、0.25、
0 . 5、1、2、4、8 m L 的样品母液，用蒸馏水定容于
10mL容量瓶中得到质量浓度为 0.05、0.1、0.2、0.4、
0.8、1.6、3.2、6.4mg/mL的样品溶液。
1.2.3.2 DPPH自由基的清除能力的测定。
DPPH溶液的制备：精密称取DPPH样品 0.01g，加
入无水乙醇定容至 250mL容量瓶中，得到DPPH溶液，
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质量浓度为 0.04mg/mL。
将不同质量浓度的假升麻根乙醇提取物溶液与
DPPH溶液等体积混合于试管中，摇匀，在黑暗中放置
30min，在 515nm波长处测定其吸光度(Ai)。再将不同质
量浓度的假升麻根溶液与无水乙醇溶液等体积混合于试
管中，摇匀，在黑暗中放置 30min，在 515nm波长处
测定其吸光度(Aj)。另取蒸馏水与DPPH溶液等体积混合
于试管中，测其吸光度(A )。其中以蒸馏水和无水乙醇
混合为空白对照。按下面公式计算清除率。利用
SPSS16.0软件分析，得出 IC 50值。

A－Ai+Aj
清除率 /%=—————× 100

A
1.2.4 假升麻根微量元素含量的测定
1.2.4.1 样品处理
精密称取假升麻根粉末 2.0000g，放到凯氏瓶内，
3份平行，取 20mL事先配好的HNO3-HClO4溶液分别加
到瓶内，密封过夜。加热消化，至溶液呈白色近干为
止。冷却后，定容至 5 0 m L，混匀备用。同法制备空
白溶液。
1.2.4.2 仪器工作条件
原子吸收分光光度计，附 80586微机和 FAAS软件，
工作条件见表 1。
元素 回归方程 相关系数
Fe A=0.002159+0.010036C 0.9981
Mn A=－ 0.01200+0.020050C 0.9993
Zn A=0.015267+0.221333C 0.9948
Cu A=－ 0.000267+0.07833C 0.9999
表2 微量元素含量测定校准曲线回归方程与相关系数
Table 2 Regression equations and correlation coefficients of trace
elem ents
元素 波长 /nm
灯电 火焰高 光谱通 乙炔流量 / 空气流量 /
流 /mA 度 /mm 带 /nm (L/min) (L/min)
Fe 248.2 8.0 6 0.2 1.5 6.5
Mn 279.4 8.0 6 0.2 1.5 6.4
Zn 213.7 8.0 6 0.2 1.5 6.5
Cu 324.8 8.0 6 0.2 1.5 6.6
表1 原子吸收分光光度计工作条件
Table 1 Working conditions of atomic absorption spectrophotometer
1.2.4.4 方法准确度考察
各元素回收率在 99.60%～102.53%之间，能满足实
验的要求。
2 结果与分析
2.1 假升麻根乙醇提取液抑菌实验
2.1.1 假升麻根乙醇提取液对 5种细菌MIC的测定
注：－.无抑菌圈出现；+ －.抑菌圈不明显；+.抑菌圈直径为 6～7m m；
++.抑菌圈直径为 8～10mm；+++.抑菌圈直径为 11mm以上。
质量浓度 / 金黄色葡
大肠杆菌 沙门氏菌
枯草芽
链球菌
(mg/mL) 萄球菌 孢杆菌
800 +++ +++ +++ ++ +++
400 +++ +++ +++ ++ +++
200 ++ +++ +++ ++ ++
100 ++ + ++ + ++
50 +++ +－ ++ +－ +－
25 ++ － ++ － －
12.5 ++ － + － －
6.25 ++ － + － －
3.125 + － － － －
表3 假升麻根乙醇提取液对5种细菌的抑菌作用
Table 3 Antibacterial activities of the extract from Aruncus
sylvester Kostel root against five common bacteria
由表 3 可知，假升麻根提取液对 5 种供试菌均有
不同程度的抑制作用，其对金黄色葡萄球菌的MIC为
3.125mg/mL，对沙门氏菌的MIC为 6.25mg/mL，对大肠
杆菌、枯草芽孢杆菌和链球菌的MIC均为 50mg/mL。
2.1.2 热处理对假升麻根乙醇提取液抑菌活性的影响
1.2.4.3 微量元素含量测定校准曲线
4 种元素的标准溶液均由标准储备溶液稀释而得，
分别加入标准溶液，以配成不同质量浓度的标准系列，
以吸光度为纵坐标，计算出回归方程和相关系数，见
表 2 。 图1 热处理对假升麻根乙醇提取液抑菌活性的影响
Fig.1 Effect of temperature on antibacterial activity of the extract
from Aruncus sylvester Kostel root
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
金黄色葡萄球菌
沙门氏菌
抑
菌
圈
直
径
/m
m
温度 /℃
对照 40 60 80 100 121
由图 1可知，假升麻根乙醇提取液具有良好的热稳
定性，即使经高温 1 2 1℃处理后，仍具有较高的抑
菌活性。
2.1.3 紫外光对假升麻根乙醇提取液抑菌活性的影响
由图 2可知，假升麻根乙醇提取液在紫外光照射的
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条件下，抑菌活性基本稳定，在紫外光照射 60min时仍
有一定的抑制效果。
2.1.4 不同pH值对假升麻根乙醇提取液抑菌活性的影响
由图 3可知，假升麻根乙醇提取液条件稳定，pH8
时其抑菌效果最好。
综合抑菌实验结果表明，假升麻根对金黄色葡萄球
菌等 5 种常见致病菌及食品腐败菌具有良好的抑菌效
果，5种供试菌的抑制效果依次为：金黄色葡萄球菌＞
沙门氏菌＞大肠杆菌＞链球菌＞枯草芽孢杆菌。金黄色
葡萄球菌属革兰氏阳性菌，是葡萄球菌中致病力最强的
一种菌，广泛分布于自然界，常可引起皮肤、组织及
器官的化脓性炎症，它产生的毒素进入人体肠道后可引
起食物中毒。假升麻根乙醇提取液对金黄色葡萄球菌的
抑制效果最好，MIC为 3.125mg/mL。有资料显示鱼腥
草中抑菌的有效成份为鱼腥草素，具有抗菌、抗病毒、
利尿、抗炎镇痛等作用，可用于呼吸道感染等疾病，
其对金黄色葡萄球菌的MIC为 31.3mg/mL[7]，对比可知
假升麻根对金黄色葡萄球菌的抑菌效果更强，可见其在
针对于金黄色葡萄球菌的抗菌剂市场具有广阔的开发前
景。假升麻根提取液经高温 121℃处理后，仍具有较高
的抑菌活性，说明其具有良好的耐热性；经紫外光照射
60min、pH2～7仍具有稳定的抑菌活性，可见其在高
温、紫外光照射和酸性条件下都有良好的稳定性，可
将提取液加入到食品中，提高加工食品的保存性。
2.2 假升麻根乙醇提取物抗氧化实验
2.2.1 假升麻根乙醇提取物清除DPPH自由基结果
质量浓度 /(mg/mL) A Ai Aj 清除率 /%
0.0025 0.422 0.277 0.002 34.8
0.005 0.422 0.314 0.0007 25.8
0.01 0.422 0.244 0.021 47.2
0.02 0.422 0.089 0.002 79.4
0.04 0.422 0.081 0.003 81.5
0.08 0.422 0.08 0.007 82.7
0.16 0.422 0.082 0.005 81.8
0.32 0.422 0.074 0.013 85.5
表4 不同质量浓度的假升麻根乙醇提取物清除DPPH自由基结果
Table 4 DPPH free radical scavenging capacities of the extract
from Aruncus sylvester Kostel root at varying concentrations
元素 Fe Mn Zn Cu
含量 /(μg/g) 1538.3 149.8 54.98 9.625
表5 假升麻根中微量元素含量测定结果表
Table 5 Results of determination of trace elements in the extract
from Aruncus sylvester Kostel root
表 4抗氧化结果表明，随着假升麻根乙醇提取物质
量浓度的增加，对 D P P H 自由基清除的效果显著增
强，其中最小质量浓度为 0.0025mg/mL，最大质量浓
度为 0.32mg/mL，其清除率达 85.5%。
2.2.2 假升麻根乙醇提取物 IC50的测定
利用 SPSS16.0软件分析得出假升麻根乙醇提取物对
DPPH自由基 50%抑制浓度(IC50)为 0.009mg/mL。这说明
假升麻根乙醇提取物对 D PPH 自由基有很强的清除作
用。由于人体在生命活动的氧化代谢过程中会不断产
生各种自由基，它会损害人体内的细胞、破坏免疫系
统及各种退化病变，导致疾病的发生。而人工合成的
抗氧化剂具有一定的毒性和致癌作用[8]，所以研究天然
的抗氧化剂已成为必然要求。
2.3 假升麻根中微量元素含量测定
图3 pH值对假升麻根乙醇提取液抑菌活性的影响
Fig.3 Effect of pH on antibacterial activity of the extract from
Aruncus sylvester Kostel root
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
金黄色葡萄球菌
沙门氏菌抑
菌
圈
直
径
/m
m
pH
2 4 6 对照 7 8 10
图2 紫外光对假升麻根乙醇提取液抑菌活性的影响
Fig.2 Effect of ultraviolet light on antibacterial activity of the
extract from Aruncus sylvester Kostel root
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
金黄色葡萄球菌
沙门氏菌抑
菌
圈
直
径
/m
m
时间 /min
对照 5 15 30 45 60
由表 5 可知，假升麻根的微量元素含量很高，其
中 Fe的含量为最高，达 1538.3μg/g，其他含量高低顺
序依次为Mn＞ Zn＞ Cu。由于微量元素与人体健康及
寿命有关，其中铁主要存在于血红蛋白中，有维持血
液酸碱平衡的作用[ 9]。铜能维持神经系统的结构功能；
能保证内分泌功能的正常化；能清除人体内有毒的自由
基，防止机体发生肿瘤及动脉硬化等疾病；具有提高人
体免疫力和抗癌作用[ 1 0 ]。锰是超氧化物歧化酶的激活
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剂，它有长寿金丹的美誉。另外锰还具有能保证遗传
信息在传递中不变样的重要功能[11]。Zn对生物体内的免
疫功能起调节改善作用，并能通过酶系统发挥对机体新
陈代谢的调节和控制。这 4 种元素对人体有直接的影
响，参与许多新陈代谢的过程。
3 结 论
本实验对假升麻根的微量元素含量、抑菌活性及抗
氧化作用的研究表明，假升麻根乙醇提取物有很强的抑
菌效果，清除DPPH自由基的能力较强，而且假升麻根
乙醇微量元素的含量非常高。另一方面，假升麻根这
种物质资源丰富、分布广泛，有很大的发展潜力，这
对于研究假升麻根提取物在食品及医药行业的应用具有
重要的意义，有望开发成为天然防腐剂及药物。
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