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乌桕叶提取物抑菌活性研究



全 文 :福建林学院学报 2007, 27(3):231 -235 第 27卷 第 3期
Jou rna l of Fujian Co llege of Fo restry 2007年 7月
  基金项目:福建省科技厅资助项目(99 - I - 6, 2001I033)。
  作者简介:叶舟(1957 -), 男 , 福建建阳人 , 副教授 , 从事天然活性物质利用研究。
  收稿日期:2007 - 02 - 08;修回日期:2007 - 04 -10。
乌桕叶提取物抑菌活性研究
叶 舟
(福建农林大学生命科学学院 , 福建 福州 350002)
摘要:采用生物活性追踪法 , 以金黄色葡萄球菌 (Staphy lococcus aureus G +)为供试菌 , 对乌桕
(Sapium sebiferum )叶提取物的抑菌活性进行探讨。结果表明:乌桕叶不同溶剂的提取物对金黄
色葡萄球菌的抑菌活性有很大区别 , 乙醇提取物的抑菌活性最强;进一步的研究表明:乌桕叶
乙醇提取物之乙酸乙酯可溶部抑菌活性最强 , 乙酸乙酯可溶部经柱层析分离 , 所得流分皆无明
显抑菌活性 , 各成分间存在协同作用 。
关键词:乌桕;生物活性追踪法;抑菌活性
中图分类号:Q599;S78    文献标识码:A    文章编号:1001 - 389X(2007)03 - 0231 - 05
Studies on the antibacterial activity of extracts from Sapium sebiferum leaves
YE Zhou
(C ollege of Life S cien ces, Fu jian Agricu lture and Forestry Un iversity, Fuzhou, Fu jian 350002, Ch ina)
Abstrac t:The antibacte ria l activ ity of extracts from Sapium sebiferum leaves againstS taphy lococcus aureusG +w as studied by b ioa s-
say-gu ided frac tiona tion me thod. The results ind ica ted that antibac terial ac tivity o f the ex trac ts w ith d iffe rent so lvents w ere obv iou sly
diffe rent, the e thano l ex tract exh ib ited the strongest antibacteria l ac tivity. A fo llow ing study show ed that the stronge st an tibac te rial
activ ity cam e from ethy l aceta te so lub le fraction of the e thano l ex tract. The fractions iso lated from e thy l ace tate so lub le frac tion by
silica ge l co lumn ch rom a tog raphy had no antibacteria l activ ity. It sugge sted tha t there w as synergy be tw een each components.
K ey words:Sapium sebiferum;b io assay-guided fractionation m e thod; antibacteria l activ ity
乌桕 [ Sapium sebiferum (L.)Roxb]为大戟科落叶乔木 , 其根皮 、 茎皮 、 种子 、 叶子均可入药 [ 1] , 并
具有多种生理活性 , 其种子由于出油率高 、品质优 、用途广而具有重要经济价值。乌桕树种子外被一层
蜡质 , 提取的 “皮油” 为生产棕榈酸和油酸的原料 , 除去蜡层后的种子所榨得的 “桕油 ” 可生产油酸
和化妆品等原料 。从乌桕树种子中可提取轻质油和类柴油成分 , 用作内燃机燃料[ 2] , 是一种重要的生
物柴油利用原料 , 具有很好的应用前景。对乌桕叶化学成分 、杀虫抑菌活性等 , 国内外已有较深入的研
究和报道[ 1, 3 -5] 。乌桕叶提取物的抗虫 、 抑菌活性在农林病虫害控制等领域可望有良好的应用前景 。为
提高资源综合利用率 , 更好地实现乌桕特色资源的经济优势 , 本文在前人 [ 1, 3 -5]研究的基础上 , 采用生
物活性追踪法 , 以金黄色葡萄球菌(Staphy lococcus aureusG +)为供试菌 , 对乌桕提取物的抑菌活性及作
用机制进行探讨 。
1 材料与方法
1.1 材料
本试验除选用乌桕外 , 还选用了樟树 [Cinnamomum camphora (Linn.)Sieb.] 、 柠檬桉(Euca lyptus cit-
riodora Hook)、 喜树 (Camptotheca acum inata)、 山苍子 [ Litsea cubeda (Lour.)Pers.] 、 木麻黄(Casuarina
equ isetifolia Forst.)、 龙柏 (Sabina chinensis cv. Ka izuca)、 马尾松 (P inus massoniana Lamb. )、 千头柏
[P latycladus orientalis (L.) Franch.] 、 黄花夹竹桃 [ Thevetia peruviana (Pers.) Schum.] 、假连翘 (Duranta
repens L.)10种福建省较常见的植物 , 进行提取物抑菌活性比较试验 , 初步评价乌桕提取物的抑菌性能 。
DOI牶牨牥牣牨牫牫牪牬牤j牣cnki牣j fcf牣牪牥牥牱牣牥牫牣牥牥牱
各植物材料均取叶部 , 于 2003年 9月采自福建省林业科学研究院内 。所采树叶于阴凉通风处自然风干
后粉碎 , 过 20目筛袋封 , 置室温下保存备用。
抑菌活性测试菌为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌 (E scherichia coli G - ), 由福建农林大学生命科学学院
微生物开放实验室提供。
1.2 抑菌活性的初步评价
定量称取选定的 11种植物材料干粉 , 按料液比 1∶10用体积分数为 95%乙醇浸提 , 24 h后抽滤分
离 , 残渣加入新鲜溶剂进行 2次浸提 。连续提取 3次后 , 合并各次浸提液 , 经减压浓缩定容 , 制成质量
浓度为 1 g mL- 1(1mL提取液中含有 1 g树叶干粉 )的各植物提取液备用。
采用纸片扩散法 [ 6] , 吸取 0.1 mL适宜浓度的金黄色葡萄球菌或大肠杆菌悬液 , 加入到备用的平板
培养基上 , 涂布均匀 。无菌条件下 , 将圆滤纸片(d =6mm)浸入已配制好的各供试样溶液中 , 取出自然
风干后 , 贴于平板培养基上 , 每皿(d =9 cm)4片 , 各供试液 3个重复 , 分在 3个培养皿中完成 , 每皿
中央设空白对照 。 37 ℃条件下培养 24 h , 测定抑菌圈大小。数据用 M icroso ft Exce l 2003和 DPS 3.01软
件进行统计分析 。
1.3 不同溶剂提取物抑菌活性的比较
选择石油醚 、氯仿 、乙酸乙酯 、 丙酮 、 95%乙醇 5种溶剂 , 按 1.2方法制样并进行抑菌活性试验 ,
评价乌桕叶不同溶剂提取物的抑菌活性。
1.4 不同浓度乙醇提取物抑菌活性的比较
选择体积分数为 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%乙醇作为浸提溶剂 , 按 1.2方
法制样并进行抑菌活性试验 , 评价乌桕叶不同浓度乙醇提取物的抑菌活性 。
1.5 乙醇提取物各质量浓度对抑菌效果的影响
以前述方法制得质量浓度为 1 g mL -1(1mL提取液中含有 1 g树叶干粉)的乌桕叶 95%乙醇提取液 ,
采用连续稀释法 [ 6]配制成质量浓度分别为 500、 250、 125、 63、 31、 16、 8、 4 mg mL- 1的供试样 , 按
1.2方法进行抑菌活性试验 , 比较乌桕叶乙醇提取物质量浓度对抑菌效果的影响。
1.6 乙醇提取物的系统溶剂分离 、活性跟踪
称取乌桕叶干粉 100 g, 以前述方法制得乌桕叶 95%乙醇提取液 , 经减压浓缩后 , 加入 80 - 100 g
硅藻土分散 , 低温下烘干 , 采用系统溶剂法分离得到各有机溶剂可溶部(图 1)。各有机溶剂可溶部经减
压浓缩至 25mL, 制得质量浓度为 4 g mL -1(1mL提取液中含有 4 g树叶干粉)的样品 , 以 1.2方法进行
活性跟踪试验。
图 1 乌桕叶乙醇提取物的系统溶剂分离
F igu re 1  Systemat ic solven t separation of th e ethano l extractives f rom Sapium seb iferum
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1.7 乙酸乙酯可溶部的柱层析分离 、 活性跟踪
以 1.6方法得乙酸乙酯可溶部 。经处理后定量取样 , 上 2 cm ×40 cm普通硅胶柱 , 氯仿∶甲醇 =
(20∶0) - (6∶14)梯度洗脱 , 15种不同配比洗脱剂的体积皆为 200 mL, 50mL为 1个流分 , 共收集 60个
流分 , 薄层检测 , 合并组成相近流分 , 得不同柱层析分离部后 , 将各分离部分别浓缩至 4 g mL - 1(1 mL提
取液中含有 4 g树叶干粉), 以 1.2方法进行活性跟踪试验 , 并采用试管预试法[ 7]测定各分离部活性成分。
2 结果与分析
2.1 乌桕叶抑菌活性的初步评价
乙醇是常用的提取溶剂 , 能够较好地提取植物样品中的多类不同成分 。为初步评价乌桕提取物的抑
菌活性 , 本文就乌桕及 10种植物样品 95%乙醇提取液对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌活性 , 进行
了比较试验 。对金黄色葡萄球菌的抑菌试验结果(表 1)表明:受试的 11种植物提取物样品中 , 除喜树
和黄花夹竹桃外 , 其余 9种植物提取物样品对金黄色葡萄球菌皆有一定的抑制活性 , 乌桕叶乙醇提取液
对金黄色葡萄球菌的抑制作用最显著 。在本试验条件下 , 各供试样皆未见对大肠杆菌的抑制活性。
表 1 不同植物乙醇提取液抑菌效力
Tab le 1 The ant ibacterial effect of ethanol extracts from d ifferen t p lan ts
d抑菌圈 /mm
乌桕 樟树叶 柠檬桉 喜树 山苍子 木麻黄 龙柏 马尾松 千头柏 黄花夹竹桃 假连翘 对照
18.4
±1.33A
12. 1
±1.31CD
11.7
±0. 80CD
6. 0
±0.06E
10. 1
±0. 21D
12.8
±1. 11BC
14.6
±1.35B
13. 5
±1. 60BC
11. 5
±0.74CD
6. 0
±0.06E
11. 8
±0.70CD
6. 0
±0.06E
  注:同行数据后附不同字母者表示差异达 0. 01显著水平。
2.2 乌桕叶不同溶剂提取液抑菌活性
在对乌桕叶抑菌活性初步评价的基础上 , 进行了乌桕叶干粉不同溶剂提取液对金黄色葡萄球菌抑制
活性的比较试验 , 结果(图 2)显示:乌桕的石油醚 、 氯仿 、乙酸乙酯提取液未表现出抑菌活性 , 而丙酮
和 95%乙醇提取液则表现出明显的抑菌活性 , 表明乌桕抑菌活性物质易被丙酮和 95%乙醇浸提出 , 而
不易被其它 3种溶剂所提出 。 95%乙醇提取液抑菌效果明显优于丙酮提取液 , 两者之间具有显著差异 ,
乙醇是提取乌桕叶抑菌活性物质的较好溶剂。
   浸提溶剂
  PE.石油醚;C h l.氯仿;EA.乙酸乙酯;
  A ce.丙酮;E tOH.95%乙醇;CK.对照
图 2 乌桕叶干粉各有机溶剂提取液抑菌效力
F igu re 2 The antibacterial effect of extracts f rom d ry pow der of
    leaves inSapium sebiferum by di fferen t so lvents
2.3 不同体积分数乙醇浸提所得浸提物抑菌效力
乌桕叶干粉采用不同体积分数乙醇提取 , 所得浸
提液抑菌活性试验结果 (图 3)可以看出 , 乌桕叶乙醇
提取液的抑菌活性与浸提溶剂乙醇的体积分数呈正相
关 。乙醇体积分数 60%以下的提取液均未表现出明显
的抑菌活性 , 乙醇体积分数 70%以上的提取液具有较
强的抑菌活性 , 说明水及低体积分数乙醇在本试验条
件下未能将乌桕叶干粉中的抑菌活性物质浸提出。因
此 , 在实际工作中宜采用高体积分数乙醇提取乌桕叶
抑菌活性物质。
2.4 不同质量浓度乌桕叶乙醇提取物抑菌效力
从不同质量浓度乌桕叶干粉乙醇提取物抑菌活性
试验结果(图 4)可以看出 , 乌桕叶乙醇提取液的抑菌
效力与提取液的质量浓度成正相关 , 随着提取液质量
浓度的降低 , 抑菌圈的直径逐渐减小 。当乌桕叶 95%乙醇提取液质量浓度为 8 mg mL - 1时 , 提取液仅
表现出微弱的抑菌活性;当乌桕叶 95%乙醇提取液质量浓度为 4mg mL -1时 , 提取液未表现出明显的抑
菌活性 。乌桕叶 95%乙醇提取液的最低抑菌质量浓度为8 mg mL -1。
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   萃取溶剂
  PE.石油醚;Ch l.氯仿;EA.乙酸乙酯;
  Ace.丙酮;E tOH. 95%乙醇;CK.对照
图 5 乌桕 95%乙醇提取液 4种不同有机
   溶剂可溶部的抑菌效力
Figure 5 Th e an tibacterial ef fect of four d ifferen t so luble
    fractions of 95% eth anol ex tracts
2.5 乙醇提取物的分部分离 、活性跟踪
采用系统溶剂法分离乌桕叶干粉 95%乙醇提取物得到 5种
有机溶剂可溶部 , 从图 5可以看出 , 石油醚 、 氯仿 、 正丁醇可
溶部未表现出明显的抑菌活性 , 乙酸乙酯可溶部抑菌活性显著 ,
丙酮可溶部则表现出一定的抑菌活性 。
乌桕叶干粉各种有机溶剂提取液抑菌试验中 , 乙酸乙酯提
取液未表现出明显的抑菌活性 , 而乙醇提取液的乙酸乙酯可溶
部能够表现出明显的抑菌活性 , 说明作为浸提溶剂 , 乙醇比乙
酸乙酯具有更强的细胞渗透能力 , 乌桕叶中的抑菌活性物质能
为乙酸乙酯溶解 , 但材料中的抑菌活性物质不易为其直接提取
获得。
2.6 乙酸乙酯可溶部柱层析分离 、薄层检测 、 活性跟踪
乙酸乙酯可溶部经柱层析分离 , 共获得 60个流分。经薄层
检测 , 流分 1 - 9确定为洗脱剂 , 舍去;流分 10 - 13合并成 1
个分离部(Fr1);流分 14 - 15合并成 1个分离部(Fr2);流分 16
- 60合并成 1个分离部(F r3)。共确定 3个分离部进行抑菌活性测定 。分离部活性跟踪试验显示:Fr1 、
Fr2 、 Fr3均未表现出明显的抑菌活性 。
试管预试法对乙酸乙酯可溶部 3个分离部成分测定试验的结果显示 , 3个分离部盐酸 -镁粉反应呈
阳性 、 FeC l3反应呈阳性 , 各分离部的组成成分相近 , 皆含有黄酮和酚类物质 。结合分析薄层检测试验
的现象 , 可以认为乙酸乙酯可溶部在本研究试验条件下 , 经柱层析分离 , 多种活性物质得到一定程度的
分离 , 但并未实现较为完整的分离 , Fr1、 Fr2 、 Fr3所含成分及相对比例存在差异 。分析结果表明乙酸
乙酯可溶部抑菌成分间 , 存在显著的协同作用 , 各相关成分以适宜的比例共存 , 可能产生较理想的抑菌
效果。
3 讨论
乌桕叶不同溶剂浸提物对金黄色葡萄球菌的抑制作用强于对大肠杆菌的抑制作用[ 1] , 本研究经试
验亦得到相同的结论 。与文献 [ 1]比较 , 抑菌试验方法的差异 , 使得本试验中抑菌作用物质的浓度远低
于文献 [ 1]方法 , 故抑菌活性初步评价试验中 , 各供试样对敏感性相对较弱的大肠杆菌 , 皆未表现出显
著的抑制活性。
本试验中 , 样品活性成分的浸提过程未加热 , 乙醇体积分数 60%以下的提取液均未表现出对金黄
色葡萄球菌明显的抑菌活性 , 说明水及低浓度乙醇在本试验条件下未能将乌桕叶干粉中的抑菌活性物质
提出 , 室温条件下 , 水作为溶剂不能很好的将乌桕黄酮等抑菌活性物质提取出来。
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柳润辉等[ 4]从乌桕叶乙醇提取液乙酸乙酯可溶部中 , 通过反复硅胶柱色谱 , 氯仿 -甲醇系统梯度
洗脱得到槲皮素 (querce tin)、山柰酚 (kaempfero l)、 没食子酸乙酯 (ethy l gallate)、鞣花酸 (ellag ic acid),
没食子酸(gal1ic acid)、异槲皮苷 ( isoque rcetrin)等化合物。结合本研究乌桕叶乙醇提取物分部分离 、活
性跟踪试验结果的分析 , 可以认为乌桕叶抑制金黄色葡萄球菌的活性成分 , 主要存在于 95%乙醇提取
液的乙酸乙酯可溶部中 , 为黄酮类酚性成分。对乌桕叶干粉乙醇提取液乙酸乙酯可溶部的柱层析分离 ,
虽未能实现各组成成分的有效分离 , 但对各分离部的活性跟踪试验结果 , 已经反映出各成分间存在显著
的协同作用 。霍光华等[ 1]的研究显示:乌桕叶中提取分离的槲皮素等 3种黄酮类物质 , 对大肠杆菌的抑
制作用 , 均呈明显量效关系 , 2种苷元活性相当 , 而其糖苷活性较强 。文献 [ 1]试验中抑菌作用物质的
质量浓度 , 远高于本文试验中抑菌作用物质的质量浓度 。结合文献 [ 1]及本文试验数据可以发现 , 不同
抑菌活性物质间确实存在显著的协同作用 。
急性毒理实验数据表明 , 乌桕叶风干物属无毒类型[ 1] 。以乌桕叶为原料 , 开发生产新型食品添加
剂或防腐剂具有很好的基础条件。进一步开展乌桕叶提取物抑菌活性及作用机制的深入探讨 , 可以为提
高乌桕资源综合利用率 、 更好地实现乌桕特色资源的经济优势 , 创造良好的条件。
参考文献:
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(责任编校:卢凤美 )
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