全 文 ：3种生态型宜昌百合鳞茎提取物的抗菌及抗氧化作用
靳 磊 1 张延龙 2 王润丰 2 谢松林 1 王仙芝 2 牛立新 1*
（1西北农林科技大学园艺学院 陕西 杨陵 712100
2西北农林科技大学林学院 陕西 杨陵 712100）
摘要 采用比浊法、DPPH·法、羟自由基清除法、邻苯三酚自氧化法测定 3 种生态型宜昌百合和兰州百合鳞茎
提取物对革兰氏阳性细菌（金黄色葡萄球菌）、革兰氏阴性细菌（变形杆菌、产气杆菌、大肠杆菌）的抑菌活性以
及清除 1，1-二苯基-2-苦苯肼自由基（DPPH·）、羟自由基（·OH）、超氧阴离子（O2-）的能力。 试验结果表明：3 种
生态型宜昌百合和对照（兰州百合）鳞茎提取物对所有测试细菌和自由基均有抑制活性和清除能力，且宜昌百
合鳞茎提取物的抑菌活性和清除自由基能力均强于兰州百合；3 种生态型宜昌百合鳞茎提取物的抗菌和抗氧化
能力存在差异：立节镇宜昌百合对金黄色葡萄球菌的抑菌活性最强，留坝县宜昌百合鳞茎提取物对变形杆菌的
抑制活性最强， 西乡县宜昌百合鳞茎提取物对产气杆菌和大肠杆菌的抑菌活性均高于其他 2 个生态型的宜昌
百合。 当提取物质量浓度达到 2 mg/mL时，留坝县宜昌百合提取物对 DPPH·和 O2-的清除率最高，分别为 44.34%，
25.95%；对·OH 的清除效果，立节镇宜昌百合鳞茎提取物的清除率最高，达到 40.23%。 宜昌百合具有明显的抗
菌和抗氧化作用，生态环境对其活性有不同程度的影响。
关键词 宜昌百合； 鳞茎提取物； 生态型； 抑菌作用； 抗氧化活性
文章编号 1009-7848（2013）02-0073-06
百合为我国卫生部首批颁布的药食兼用植物
之一，其鳞茎中含有多种次生代谢物，如黄酮、皂
甙、生物碱、多糖等，具有抗癌、抗过敏、降低血糖
及提高免疫力等药理作用[1-4]。 近年来抗生素的广
泛使用使得细菌和真菌的耐药现象越来越普遍，
从天然产物中获取新的抗菌成分成为抗菌方面研
究的新重点[5]。 目前已有对食用百合卷丹（Lilium
lancifolium）和兰州百合（L. davidii var. unicolor）
鳞茎提取物的抑菌活性的检测报道， 食用百合确
有抑菌作用[6-7]。 该发现为百合的抗菌药用开发提
供了参考。
人体在生命活动的氧化代谢过程中不断产生
各种自由基， 过多的自由基对体内生物大分子造
成损伤，导致细胞和组织结构和功能衰退，并对机
体的衰老产生影响，最终导致疾病的发生。由于人
工合成的抗氧化剂具有一定的毒性和致癌作用，
所以评价和筛选含有天然强抗氧化物质的植物材
料成为医学、 生物学和食品科学研究的新趋势[8]。
目前， 已有对兰州百合粗多糖的体内抗氧化能力
的研究， 研究表明兰州百合粗多糖有利于增强白
鼠机体的抗氧化能力， 从而减少自由基对其机体
的损伤[9]。 有研究表明，卷丹及其乙酸乙酯部位和
水饱和正丁醇提取部位具有较强的清除 DPPH 自
由基和 ABTS+·能力， 还原 Fe3+能力及抑制脂质过
氧化能力[10]。
宜昌百合〔L. leucanthum（Baker）Baker〕是我
国特有种，主产于宣恩、鹤峰、利川、恩施、宜昌、神
农架等地，不仅具有较高的观赏价值，而且其鳞茎
可供药用，具有镇痛、消炎拔毒的功效 [11]。 迄今为
止， 对宜昌百合这一野生资源的研究主要集中在
栽培技术、组织培养及核型分析等方面 [12-14]，而对
其抑菌和抗氧化方面的研究鲜有报道。 本文以兰
州百合为对照， 以 3 种生态型宜昌百合 （L. leu-
canthum）为试验材料，通过研究其鳞茎提取物对
常见致病革兰氏阳性、 革兰氏阴性菌的体外抑菌
活性以及清除和抑制多种自由基的能力， 阐明这
3 种生态型宜昌百合的抑菌和抗氧化能力， 讨论
宜昌百合作为功能性食品和药用植物的开发前
收稿日期： 2012-02-20
基金项目： 国家林业局项目（2006-73）
作者简介： 靳磊，男，1982 年出生，博士生
通讯作者： 牛立新
Vol． 13 No． 2
Feb． 2 0 1 3Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
中 国 食 品 学 报第 13 卷 第 2 期
2 0 1 3 年 2 月
DOI:10.16429/j.1009-7848.2013.02.024
中 国 食 品 学 报 2013 年第 2 期
景，为进一步开发野生百合新资源提供参考。
1 材料与方法
1.1 植物材料及供试菌株
3 种生态型宜昌百合于 2009 年分别采自陕
西省汉中市西乡县、 留坝县及甘肃省舟曲县立节
镇。 以兰州百合（L. davidii var. unicolor，采自西
北农林科技大学园艺场）为对照材料。将采集的百
合鳞茎去泥、洗净，自然阴干，粉碎，过 100 目筛后
待用。
革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌（Staphylo-
coccus aureus）， 革兰氏阴性细菌大肠杆菌（Es-
cherichia coli）、 产气杆菌 （Clostridium perfrin-
gens）、变形杆菌（Proteusbacillus vulgaris）均购自
西北农林科技大学资源与环境学院，为标准菌株。
牛肉膏蛋白胨培养基配方：蛋白胨 10 g，牛肉膏 3
g，氯化钠 5 g，琼脂 15 g，定容 1 000 mL，将 pH 值
调至 7.0。 液体培养基组成除不加琼脂外，其他成
分与相应的固体培养基相同。
1.2 百合鳞茎提取物的制备方法
称取百合 150 g，加入甲醇 1 000 mL，于 40 ℃
下超声波提取 3 次，每次 20 min，抽滤后合并提取
液。 将收集的提取液 35 ℃减压旋转、浓缩除去甲
醇，干燥后得浸膏。
1.3 百合鳞茎粗提物的抑菌活性检测
1.3.1 菌悬液的制备 将斜面菌种接入牛肉膏液
体培养基中，30 ℃活化 24 h，以 1%的接种量接入
牛肉膏液体培养基中，30℃培养 6 h， 取出稀释后
划线于平板，30℃倒置培养 24 h，取少量细菌放入
无菌水中， 配制成菌悬液， 将各菌种浓度调至
OD600值 （OD600指 600 nm波长处的吸光值） 约为
1，待用。
1.3.2 抑菌活性的测定方法 称取百合浸提物
0.5 g，溶于 50 mL 甲醇溶剂中，制成 10 mg/mL 样
品溶液，用细菌过滤器过滤。采用比浊法测定百合
鳞茎提取物对 4 种细菌的抑菌活性。 取 50 mL 三
角瓶，加入 20 mL 牛肉膏蛋白胨液体培养基，灭菌
后加入 0.1 mL 菌悬液，0.5 mL 百合提取液，在 160
r/min的恒温摇床上 37℃培养 8 h。 同时设 3个重
复。在波长 600 nm处，用紫外-可见分光光度计测
定培养溶液的 OD600值。 吸取 100 μL 上述各培养
液，分别涂于牛肉膏蛋白胨固体培养基上，37℃下
倒置培养 12 h，观测其抑菌效果。同时以加入细菌
菌悬液、 百合提取液及甲醇溶剂的培养溶液作对
照，以不加任何物质的液体培养基作空白。
1.3.3 百合鳞茎提取物最低抑菌浓度（MIC）的测
定 称取各百合甲醇粗提物 0.1 g，分别溶于 1 mL
甲醇中，用细菌过滤器过滤，取 0.3 mL 样品溶液，
以相应的液体培养基稀释成质量浓度分别为 50，
25，12.5，6.25，3.13，1.57 mg/mL， 在各试管中加入
20 μL菌液，置于 37℃恒温培养 12 h。分别取 100
μL 培养液均匀涂于牛肉膏蛋白胨固体培养基上，
之后放在 37℃温箱中倒置培养 12 h 后取出，每梯
度涂布 3 个平板，找出未见细菌生长的平板，其中
最低浓度为最低抑菌浓度（MIC）[15]。
1.4 体外抗氧化试验方法
1.4.1 清除羟基自由基能力的测定 参考并改进
余庆皋 [16]等人的方法测定。 称取各百合甲醇粗提
物 0.1 g，用甲醇分别配制质量浓度为 0.4，0.8，
1.2，1.6和 2.0 mg/mL的提取物溶液，待用。取 7支
试管， 加入 1.5 mL 5 mmol/L 邻二氮菲，2 mL 0.2
mol/L PBS缓冲液（pH 7.4），1mL 7.5 mmol/L FeSO4。
向 5 支试管中加入不同浓度的提取物溶液 1.0
mL，加蒸馏水至 9 mL。 氧化损伤管中加入蒸馏水
9 mL，空白管中加蒸馏水 10 mL。 最后向待测液试
管和氧化损伤管中各加 1 mL 0.3% H2O2，37 ℃放
置 1 h。调零管中加 2 mL PBS缓冲液和 8 mL蒸馏
水。 在 536 nm处测定吸光度。
R/% = （A 测定-A 损伤）/（A 空白-A 损伤）×100%
1.4.2 清除 DPPH 能力的测定 改进 Wangen-
steen H.[17]等人的方法。 称取各百合甲醇粗提物
0.1 g，用甲醇分别配制质量浓度为 0.4，0.8，1.2，
1.6和 2.0 mg/mL提取物溶液。 精确吸取不同浓度
的提取物溶液 2.0 mL，放入试管中，加入 2.5 mL
0.2 mmol/L DPPH 溶液， 用蒸馏水定容至 10 mL。
室温静置反应 30 min，测定其在 517 nm 处的吸光
度值（AS）。 以甲醇代替样品为空白对照（A0），以
2.0 mL 不同浓度的提取物溶液与 2.0 mL 无水乙
醇混合液为样品对照（AX），消除样品本身颜色的
影响。 以无水乙醇校正仪器 0点，重复测定 3次。
R/% = [A0 - （AS - AX）]/A0 × 100
1.4.3 清除超氧根离子能力的测定 根据文献[18]
74
第 13 卷 第 2 期
细菌 1.27 ± 0.02a 1.381 ± 0.03a 1.37 ± 0.01a 1.57 ± 0.03a -
甲醇 0.92 ± 0.06b 1.13 ± 0.04b 1.14 ± 0.03b 1.42 ± 0.01b -
西乡县宜昌百合 0.42 ± 0.03e 0.58 ± 0.02e 0.73 ± 0.04f 0.81 ± 0.04e 0.04 ± 0.01
立节镇宜昌百合 0.35 ± 0.02f 0.70 ± 0.04d 0.82 ± 0.01e 1.04 ± 0.04c 0.07 ± 0.01
留坝县宜昌百合 0.49 ± 0.02d 0.56 ± 0.14e 0.84 ± 0.04d 0.91 ± 0.05d 0.03 ± 0.02
兰州百合 0.77 ± 0.03c 0.83 ± 0.02c 1.01 ± 0.04c 1.09 ± 0.02c 0.05 ± 0.01
金黄色葡萄球菌 变形杆菌 产气杆菌 大肠杆菌 提取液
培养液
OD600值
表 1 百合鳞茎提取物抑菌活性的测定（x軈±s，n=3）
Table 1 The antimicrobial effect of extracts from different lilies（x軃±s，n=3）
注：α = 0.05。
方法并改进。 称取各百合甲醇粗提物 0.1 g，用甲
醇分别配制质量浓度为 0.4，0.8，1.2，1.6 和 2.0
mg/mL 提取物溶液， 待用。 取 6 支试管， 加入 5
mL 50 mmol/L Tris-HCl 缓冲液（pH 8.2），向 5 支
加药管中各加入 1.0 mL 不同浓度待测液，加蒸馏
水至 9.7 mL。另一支管中不加待测液，只加蒸馏水
至 9.7 mL。 向该试管中加入 0.3 mL 30 mmol/L 邻
苯三酚，迅速摇匀，从反应发生后第 30 秒开始测
定吸光度，每隔 30 s 测定 1 次，直到反应 4.5 min
停止。 以测定的吸光度 A 为纵坐标，时间 t（单位
s）为横坐标作图，其直线斜率 k即反应速率。 参比
管中加入相同浓度的待测液，不加邻苯三酚，蒸馏
水定容至 10 mL。 调零管中加入 5 mL缓冲液和 5
mL蒸馏水，在 410 nm处测定吸光度。
R/% = （k 空白 - k 测定）/k 空白 × 100%
1.5 数据处理
平均数、标准差用 Excel 软件计算，方差分析
用 SAS统计软件完成。
2 结果与分析
2.1 不同生态型宜昌百合抑菌活性的比较
OD600 值越小，培养液中细菌数量越少，其百
合抑菌活性越强。 由表 1可知，3种生态型宜昌百
合及兰州百合鳞茎提取物对 4 种细菌均有抑菌活
性， 并且宜昌百合提取物的抑菌活性均高于兰州
百合。 3 种生态型宜昌百合鳞茎提取物的抑菌活
性存在差异：对金黄色葡萄球菌的抑菌活性，立节
镇宜昌百合最强，其次是西乡县宜昌百合，留坝县
宜昌百合最弱； 留坝县宜昌百合鳞茎提取物对变
形杆菌的抑制活性最强，西乡县宜昌百合次之，立
节镇宜昌百合最低； 西乡县宜昌百合鳞茎提取物
对产气杆菌和大肠杆菌的抑菌活性均高于其他 2
个生态型，并且对于产气杆菌，立节镇宜昌百合鳞
茎提取物的抑菌活性高于留坝县宜昌百合， 而留
坝县宜昌百合鳞茎提取物对大肠杆菌的抑菌活性
高于立节镇宜昌百合。
2.2 不同生态型宜昌百合最低抑菌浓度（MIC）的
比较
采用双倍稀释法对百合鳞茎甲醇提取物的最
低抑菌浓度进行测定，结果表明，西乡县宜昌百合
甲醇提取物对变形杆菌、 金黄色葡萄球菌和产气
杆菌的最低抑菌质量浓度均为 12.5 mg/mL； 而对
大肠杆菌的最低抑菌质量浓度为 25 mg/mL。 立节
镇宜昌百合甲醇提提物对金黄色葡萄球菌的抑制
作用较好，最低抑菌浓度为 12.5 mg/mL；对变形杆
菌的最低抑菌浓度为 25 mg/mL； 其它 2种细菌的
最低抑菌浓度均为 50 mg/mL。 留坝县宜昌百合甲
醇提取物对金黄色葡萄球菌和产气杆菌的最低抑
菌质量浓度均为 25 mg/mL； 对变形杆菌的最低抑
制质量浓度为 12.5 mg/mL； 对大肠杆菌的抑制效
果最差，其最低抑菌质量浓度为 50 mg/mL。对于兰
州百合， 除了对金黄色葡萄球菌的最低抑菌质量
浓度为 25 mg/mL 外，对其他 3 种细菌的最低抑菌
质量浓度均为 50 mg/mL。
2.3 不同生态型宜昌百合对羟自由基清除效果
的比较
不同生态型的宜昌百合及兰州百合鳞茎提取
物对·OH均有清除效果， 并且宜昌百合提取物的
清除作用均强于兰州百合。由图 1可知，在整个试
验浓度范围， 立节镇宜昌百合提取物对·OH 的清
3种生态型宜昌百合鳞茎提取物的抗菌及抗氧化作用 75
中 国 食 品 学 报 2013 年第 2 期
提取物 金黄色葡萄球菌 变形杆菌 产气杆菌 大肠杆菌
西乡县宜昌百合 12.5 12.5 12.5 25.0
立节镇宜昌百合 12.5 25.0 50.0 50.0
留坝县宜昌百合 25.0 12.5 25.0 50.0
兰州百合 25.0 50.0 50.0 50.0
表 2 百合甲醇提取物的最低抑菌浓度（mg/mL）
Table 2 MICs of methanol extracts of lilies（mg/mL）
除率明显高于其他百合。 在质量浓度 0.4~1.6 mg/
mL范围，西乡县宜昌百合和留坝镇宜昌百合提取
物的清除率随浓度增幅变化不大。 当提取物质量
浓度为 2.0 mg/mL 时，西乡县宜昌百合、立节镇宜
昌百合、 留坝县宜昌百合及兰州百合鳞茎提取物
清除率分别为 29.83%，40.23%，22.25%和 15.80%。
2.4 不同生态型宜昌百合对 DPPH 清除效果的
比较
图 2 表明，3 种生态型宜昌百合及兰州百合
鳞茎提取物对 DPPH 自由基均有较高的清除率，
且清除率随提取物浓度的增加而增强。 当其质量
浓度为 2.0 mg/mL 时，西乡县宜昌百合、立节镇宜
昌百合、 留坝县宜昌百合及兰州百合鳞茎提取物
清除率分别为 40.04%，32.29%，44.34%和 31.76%。
在整个试验浓度范围， 不同生态型的宜昌百合鳞
茎提取物对 DPPH 自由基的清除率均高于兰州百
合提取物。
2.5 不同生态型宜昌百合对超氧阴离子清除效
果的比较
在 pH7.4 条件下， 不同种类百合鳞茎提取物
对 O2-的清除作用较 DPPH自由基、·OH弱。 由图
3可知，在试验浓度范围，百合提取物对 O2-清除率
随着提取物浓度的增大而增加。在相同浓度下，各
百合鳞茎提取物对 O2-的清除率之间差异不大。当
提取物浓度为 2.0 mg/mL 时，西乡县宜昌百合、立
节镇宜昌百合、 留坝县宜昌百合及兰州百合鳞茎
提取物清除率分别为 25.10%，22.30%，25.95%和
21.66%。
3 讨论
比浊法又称浊度测定法， 是通过测量透过悬
浮质点介质的光强度来确定悬浮物质浓度的方
法，多用于测定能形成悬浮体的沉淀物质。目前魏
东伟等 [19]利用此方法测定合成壳聚糖基-银纳米
粒子对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌活性。
本试验中利用比浊法测定不同种类百合对 4 种细
76
第 13 卷 第 2 期
菌的抑制活性。由图 4可见，加入不同种类百合鳞
茎提取液后， 细菌数量与各细菌对照相比明显减
少，这与 OD600值越小，培养液中细菌数量越少，其
百合抑菌活性越强的试验结果一致 （见表 1），从
而证明该试验结果的可靠性。
对 3 种生态型宜昌百合和兰州百合鳞茎甲醇
提取物对 4 种细菌的抑制作用的研究表明， 宜昌
百合及兰州百合鳞茎甲醇提取物对 4 种常见致病
细菌均有抑制作用，说明宜昌百合和兰州百合、卷
丹等类似，对一些细菌有显著的抑制作用 [6，20]。 此
外，本试验中选取常见的人畜致病菌，如引起人体
化脓的金黄色葡萄球菌以及导致人体肠道感染的
大肠杆菌等 [21]做试验，初步证明野生百合作为宝
贵的自然资源在抗菌药用方面的应用潜力， 这为
今后百合资源在天然抗菌消炎类新药方面的开发
利用提供一定的理论依据。
随着提取工艺的进步， 天然抗氧化剂的成本
会越来越低， 其取代合成抗氧化剂是今后食品工
业的发展趋势，开发安全、实用、高效、成本低廉的
天然抗氧化剂是研究的焦点 [22]。 对不同种类百合
鳞茎提取物清除多种自由基的作用的研究表明：3
种生态型宜昌百合和兰州百合提取物对 O2-、·OH
和 DPPH 自由基都有较好的清除效果， 且前者的
抑菌和抗氧化活性均高于以食用为主的兰州百
合。宜昌百合提取物来源于天然的植物成分，毒副
作用相对较小， 在抗菌药物的研究及抗氧化功能
食品的开发方面，具有更好的开发和应用潜力。
4 结论
1） 3 种生态型宜昌百合鳞茎提取物对 4 种
细菌的抑制作用均强于兰州百合。 在相同提取物
浓度下， 不同生态型宜昌百合的抑菌活性间存在
差异。
2） 3 种生态型宜昌百合鳞茎提取物对 O2-、
·OH 和 DPPH 自由基的清除效果均好于兰州百
合。 生态环境对宜昌百合的抑菌和抗氧化作用有
不同程度的影响。
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Study on Antimicrobial and Anti-oxidation Activities of the Bulb Extract from
Three Ecotypes of Lilium Leucanthum（Baker）Baker
Jin Lei1 Zhang Yanlong2 Wang Runfeng2 Xie Songlin1 Wang Xianzhi2 Niu Lixin1*
（1College of Horticulture， Northwest A& F University， Yangling 712100， Shaanxi
2College of Forestry， Northwest A& F University， Yangling 712100， Shaanxi）
Abstract To study the effects of anti-bacterial and anti-oxidation of bulb extracts from Lilium davidii var. unicolor
and L. leucanthum （Baker）Baker which were from three different ecotypes. The inhibition effect of the extracts from lily
bulbs against Gram -positive bacteria （Staphylococcus aureus） and Gram -negative bacteria （Proteusbacillus vulgaris，
Clostridium perfringens， Escherichia coli）， and its scavenging abilities to 1， 1-2-phenyl-2 -bitter phenylhydrazine radi-
cal（DPPH·）， hydroxyl radical （·OH）， superoxide anion （O2-） were respectively determined via turbidimetry method，
DPPH·method， hydroxyl radical scavenging method and pyrogallol autoxidation method. Results showed that lily bulb ex-
tracts from L. leucanthum and L. davidii var. unicolor had significant antibacterial effects and scavenging abilities on all
tested bacteria species and free radicals. The bacterial inhibition anti-oxidation of L. leucanthum were more effective than
L. davidii var. unicolor and the antibacterial and anti-oxidant activities of L. leucanthum extracts were different among
three different ecotypes. The methanol extracts of L. leucanthum （Lijie） had the most significant antibacterial effect on S.
aureus. The L. leucanthum （Liuba） extracts was most effectively inhibited the P. vulgaris growth. L. leucanthum（Xixiang）
effects had more effective inhibition on C. perfringens and E. coli than the others. When the extract concentration got to
2.0 mg/mL， the L. leucanthum（Liuba） extracts had highest inhibitory activities of 1， 1-2-phenyl-2-bitter phenylhydrazine
radical （DPPH·） and superoxide anion（O2-） than that of the other two ecotypes， and the scavenging rates were 44.34%
and 25.95% respectively. The L. leucanthum （Lijie） extracts was with the most outstanding hydroxyl radical （·OH） scav-
enging effect， which reached up to 40.23%. L. leucanthum extracts have strong antioxidation and inhibition effect to bac-
teria， which are influenced by ecological environment.
Key words Lilium leucanthum（Baker）Baker； bulb extracts； ecotype； antibacterial effect； anti-oxidant ability
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