全 文 :研究报告doi: 10.3969 / j.issn.1009-0002.2010.04.024
红果龙葵茎和叶的抑菌作用研究
古丽扎尔·阿布都克依木,萨代提古丽·马合木提,拉孜古丽·买买提,阿不都拉·阿巴斯
新疆大学 生命科学与技术学院,新疆 乌鲁木齐 830046
[摘要] 目的:研究红果龙葵茎、叶的水和乙醇提取液对常见微生物的抑菌作用。 方法:制备红果龙葵茎和叶的水和
乙醇提取液,用平板打孔法测定抑菌圈的方法,测定提取液对 5 种细菌的抑菌作用。 结果和结论:红果龙葵茎和叶的
水提取液和乙醇提取液对 5 种细菌有明显的抑制作用,乙醇提取液对 5 种细菌的抑菌作用强于水提取液;各提取液
都显示出最低抑菌浓度和最低杀菌浓度。
[关键词] 红果龙葵;水提取液;乙醇提取液;抑菌作用
[中图分类号] Q945; Q949.9 [文献标识码] A [文章编号] 1009-0002(2010)04-0555-03
Study on the Antibacterial Activity of Stalk and Leaf of
Solanum alatum Moench
Gulzar Abdukeyum, Sadatgul Mahmut, Razigul Mamat, Abdulla Abbas
College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China
[Abstract] Objective: The water extracts(SWE) and the alcohol extracts(SAE, use 70% ethanol) of stalk and
leaf of Solanum alatum Moench were examined for antibacterial activity. Methods: The water extracts and alcohol
extracts of leaf and stalk of S.alatum Moench were prepared, and the beating holes method was used to determine
antibacterial activity of extracts on five kinds of bacteria. Results & Conclusion: It is shown that extracts of stalk
and leaf of S.alatum had a notable inhibiting microorganism activity. The antibacterial activit y of SAE of stalk and
leaf is stronger than SWE. All extracts exhibited minimal inhibitory concentration and minimal bactericidal concen-
tration.
[Key words] Solanum alatum Moench; water extracts; alcohol extracts; antimicrobial activity
红果龙葵(Solanum alatum Moench)又名朱红
星星、红葵,为茄科一年生草本植物。 直立草本,高
约 40 cm,多分枝,小枝被糙伏毛状短柔毛并具有棱
角状的狭翅,翅上具瘤状突起;叶卵形至椭圆形,长
2~5.5 cm,宽 1~3 cm,先端尖,基部楔形下延,边缘
近全缘,浅波状或基部 1~2 齿,很少有 3~4 齿,两面
均疏被短柔毛;叶柄具狭翅长 5~8 mm,被有与叶面
相同的毛被。 花序伞形,腋外生,被微柔毛或近无
毛,总花梗长约 1 cm,花梗长约 5 mm,花紫色,直
径约 7 mm,萼杯状直径约 2 mm,外面被微柔毛,萼
齿 5,近三角形,长不及 1 mm,先端钝,基部两萼齿
间连接处成弧形,花冠筒隐于萼内,长约 1 mm,冠
檐长约 5 mm,5 裂,裂片卵状披针形,长约 3 mm,
边缘被绒毛;花丝长约 0.5 mm,花药黄色,长约 1.5
mm,顶孔向内;子房近圆形,直径约 0.5 mm,花柱丝
状,长约 3 mm,中部以下被白色绒毛,柱头头状,浆
果球状,朱红色,直径约 6 mm。 种子近卵形,两侧压
扁,直径约 1 mm。花果期夏季。生于塔尔巴哈台山、
天山北皮、平原绿洲、山前荒漠、河谷,海拔 950~
1200 m,产新疆塔城、尉犁、麦盖提、策勒等县,我国
河北(栽培)、山西、甘肃、青海及欧洲各国有分布[1]。
红果龙葵不仅野生资源丰富,而且适于人工栽
培,大力种植红果龙葵并开发其在食品等领域的应
用,既可保护性利用野生资源,又可调整农业结构,
提高经济效益,收一举多得功效。 目前国内外对于
红果龙葵野生资源的研究较少,有关其水和乙醇提
取物的抑菌实验尚未见报道。 为充分利用自然资
源,我们初步研究了红果龙葵茎和叶等部位的水和
乙醇提取物对几种常见细菌的抑菌活性,以期阐明
其抗菌特性, 为红果龙葵的综合利用提供依据,也
为寻找和开发具有我国自主知识产权的绿色新药,
挑选抗菌药资源等提供参考。
[收稿日期] 2010-02-10
[作者简介] 古丽扎尔·阿布都克依木(1985- ),女,硕士研究生
[通信作者] 阿不都拉·阿巴斯,(E-mail)abs_abdl@163.com
生 物 技 术 通 讯
LETTERS IN BIOTECHNOLOGY Vol.21 No.4 Jul., 2010 555
生 物 技 术 通 讯
LETTERS IN BIOTECHNOLOGY Vol.21 No.4 Jul., 2010
1 材料与方法
1.1 材料
红果龙葵于 2007 年 10 月采自新疆大学农场,
并经阿不都拉·阿巴斯师鉴定。 将红果龙葵茎和叶
晾干、粉碎备用。
供试菌种大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色
葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)、 枯草芽孢杆菌
(Bacillus subtilis)、短小芽孢杆菌(B.pumilus)、产气
肠杆菌 (Enterobacter aerogenes)(分别简称为 E.c,
S.a,B.s,B.p 和 E.a) 由新疆维吾尔自治区药检所药
理室和新疆大学生命科学与技术学院微生物教研
室提供。
牛肉膏蛋白胨培养基 [2];牛肉膏、蛋白胨、琼脂、
NaCl、NaOH、HCl、乙醇;索氏提取装置,回流提取装
置,旋转蒸发器(RE-52A 型),电子天平(北京赛多
利斯天平有限公司)。
1.2 实验方法[3-6]
1.2.1 菌悬液的制备 分别用接种环挑取少许菌
体置于装有 9 mL 无菌生理盐水的试管中, 振荡摇
匀,1 / 10 系列稀释至含菌量为 106~108 CFU / mL 的
菌悬液。
1.2.2 含菌平板的制备 将灭菌的培养基冷却至
50~60℃,在无菌操作台内趁热倒入已灭菌的培养皿
中,每皿约 15~20 mL,冷却后吸取 0.2 mL 菌悬液
均匀涂抹到平板上,制成含菌平板。
1.2.3 红果龙葵水和乙醇提取液的制备
见图 1。
1.2.4 抑菌性能的测定 将厚度为 1.3 mm 的优质
定性滤纸用打孔机制成直径 6 mm 的小圆片, 高压
灭菌后,浸泡在准备好的红果龙葵水提液和醇提液
中约 0.5~1 h,使之充分吸收样品,风干后,用无菌
镊子夹取滤纸片贴于已涂抹菌悬液的平板表面,并
轻轻按压使充分接触,每皿等距离放 3~4 片,每个
试验平行 3 次,并用无菌水作为空白对照,37℃培养
20~24 h后测定抑菌圈直径大小,取平均值。
1.2.5 含不同浓度提取物的系列培养基制备 配
置足够量的牛肉膏蛋白胨液体培养基,每管准确量
取 10 mL 分装试管,121℃湿热灭菌, 置 0~4℃冷藏
备用。 以提取备用液作为 100%原液, 加水稀释至
0.125、0.25、0.5、1、2、3、5 mg / mL 等系列浓度稀释
液, 准确量取 0.2 mL 加入盛有 10 mL 液体培养基
的试管中,配成含不同浓度的红果龙葵提取物的系
列培养基。
1.2.6 最低抑菌浓度的测定 每一系列培养基接
种一种菌,每个浓度做 3 个重复,以不接种任何菌
的系列培养基作为空白对照, 置 (36+1)℃培养 24
h,观察结果。 以能抑制细菌生长的最低添加量为该
提取物的最低抑菌浓度 (minimal inhibitory con-
centration,MIC)。 因肉眼不易辨明含提取液的培养
液中的菌体生长情况,可从各管取一环转接于固体
平板上,经适宜条件培养后观察有无菌落生长。 无
菌生长的最低浓度即为提取物的 MIC。
1.2.7 最低杀菌浓度的测定 将提取物浓度高于
MIC(包括 MIC)的各试管或培养皿继续培养 24 h,
观察生长情况。 以仍无菌生长的添加量为该提取液
的最低杀菌浓度 (minimal bactericidal concentra-
tion,MBC)。 为了确定它的值, 将提取物浓度高于
MIC的各管培养物分别涂布于合适的琼脂培养基平
板上,置适宜条件下继续培养,平板上菌落数小于 5
个的最低样品浓度即为该样品的 MBC。
2 结果与讨论
2.1 红果龙葵茎和叶水提取液和醇提取液对各供
试菌的影响
由图 2 可知,红果龙葵茎和叶的水提取液和醇
提取液(浓度为 0.5 g / mL)对 5 种细菌均有抑制作
用。 叶的水提取液的抑菌敏感度较弱,茎的醇提取
液的抑菌敏感度较强;茎和叶水提取液的抑菌敏感
度比醇提取液强;茎醇提取液对产气芽孢杆菌的抑
菌敏感度最高。
由表 1 和表 3 可知,红果龙葵叶和茎的水提取
液对大肠杆菌的 MIC 分别为 3 和 3 mg / mL,对金黄
色葡萄球菌分别为 2 和 1 mg / mL,对枯草芽孢杆菌
分别为 2 和 1 mg / mL,对短小芽胞杆菌分别为 3 和
3 mg / mL,对产气肠杆菌分别为 3 和 1 mg / mL。
称取样品 5 g
↓
加 10 倍量的相应提取溶剂 50 mL
↓ ↓
90℃热水提取 3 h 70%乙醇回流提取 3 h
坨 坻
过滤→滤渣→25 mL 相应溶剂同条件提取 2.5 h
↓ ↓
滤液 滤液
坨 坻
旋转蒸发浓缩至黏着状
↓
用水溶解并定容于 10 mL 而成水悬浊液
↓
分别获得 0.5 g / mL 的水提取液和醇提取液
图 1 水提液与醇提液的制备流程图
556
叶和茎水提取液对大肠杆菌的 MBC 分别为 5
和 5 mg / mL,对金黄色葡萄球菌分别为 3 和 2 mg /
mL,对枯草芽孢杆菌分别为 3 和 2 mg / mL,对短小
芽孢杆菌分别为 5 和 5 mg / mL,对产气肠杆菌分别
为 3和 1 mg / mL。
从表 2 和表 4 可知,红果龙葵叶和茎的乙醇提
取液对大肠杆菌的 MIC 分别为 2 和 1 mg / mL,对金
黄色葡萄球菌分别为 1 和 0.5 mg / mL, 对枯草芽孢
杆菌分别为 1和 0.5 mg / mL, 对短小芽孢杆菌分别
为 2 和 2 mg / mL, 对产气肠杆菌分别为 1 和 0.25
mg / mL。
叶和茎乙醇提取液对大肠杆菌的 MBC 分别为
3 和 2 mg / mL, 对金黄色葡萄球菌分别为 2 和 1
mg / mL, 对枯草芽孢杆菌分别为 2 和 1 mg / mL,对
短小芽孢杆菌分别为 3 和 3 mg / mL,对产气肠杆菌
分别为 2和 0.5 mg / mL。
2.2 讨论
红果龙葵茎和叶的水提取液和乙醇提取液都
有不同程度的抑菌活性,乙醇提取液的抑菌效果更
明显,对球菌和杆菌都有抑菌活性。 这说明用乙醇
更容易将红果龙葵茎和叶中有效的抑菌活性物质
提取出来。 红果龙葵不同部位的水和乙醇提取液对
受试细菌的抑制程度不同,可能因其抑菌机理不同
所致。 水提取液主要以水溶性化合物发挥作用,乙
醇提取液可能其生物碱类化合物发挥作用。 我们的
实验证明红果龙葵茎和叶对于几种常见的致食品
腐败的细菌具有一定的抗性,因而具有食品天然防
腐剂、医用等开发潜力,值得进一步研究与探讨。 后
续工作,我们将提取抗菌物质进行研究。
参考文献
[1] 米吉提·胡达拜尔地, 徐建国. 新疆植物志(第 4 卷)[M]. 乌鲁
木齐: 新疆科学技术出版社, 2004:367.
[2] 沈萍, 范秀容, 李广武. 微生物学实验[M]. 3 版. 北京: 高等教
育出版社, 1999:214-215.
[3] 霍光华, 高荫榆, 陈明辉. 乌柏叶抑菌活性功能成分的研究[J].
食品与发酵工业, 2005,31(3):52-56.
[4] 严赞开 . 生姜提取物的抑菌试验 [J]. 中国食品添加剂 , 2005,
(1):74-76.
[5] 赵东亮, 郁建平, 周晓秋, 等. 博落回生物碱的抑菌作用研究
[J]. 食品科学, 2005,26(1):45-47.
[6] 买合布白·阿不都热依木, 古丽斯玛依·艾拜都拉 , 艾克白尔·
买买提. 心草水体液和醇体液抑菌作用初步研究[J]. 食品科学,
2006,27(1):198-200.
图 2 红果龙葵茎和叶的水、乙醇提取液对对受试菌的抑菌效果
实验数据为 3~6 次平行试验的平均值
表 1 叶的水提取液对受试细菌的 MIC 和 MBC 测定
菌种
提取液浓度(mg / mL)
0 0.125 0.25 0.5 1 2 3 5
E.c
S.a
B.s
B.p
E.a
++
++
++
++
++
++
++
++
+
++
++
+
++
+
++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-:无菌生长;+:少量菌生长;++:大量菌生长
表 2 叶的乙醇提取液对受试细菌的 MIC 和 MBC 测定
菌种
提取液浓度(mg / mL)
0 0.125 0.25 0.5 1 2 3 5
E.c
S.a
B.s
B.p
E.a
++
++
++
++
++
++
+
+
++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-:无菌生长;+:少量菌生长;++:大量菌生长
表 3 茎的水提取液对受试细菌的 MIC 和 MBC 测定
菌种
提取液浓度(mg / mL)
0 0.125 0.25 0.5 1 2 3 5
E.c
S.a
B.s
B.p
E.a
++
++
++
++
++
++
+
+
++
+
++
+
+
++
+
+
+
+
++
+
+
-
-
+
-
+
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-:无菌生长;+:少量菌生长;++:大量菌生长
表 4 茎的乙醇提取液对受试细菌的 MIC 和 MBC 测定
菌种
提取液浓度(mg / mL)
0 0.125 0.25 0.5 1 2 3 5
E.c
S.a
B.s
B.p
E.a
++
++
++
++
++
+
+
+
++
+
+
+
+
+
-
+
-
-
+
-
-
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-:无菌生长;+:少量菌生长;++:大量菌生长
古丽扎尔·阿布都克依木等:红果龙葵茎和叶的抑菌作用研究 557