全 文 ：2016 年 11 月
第 25 卷 第 4 期
中央民族大学学报(自然科学版)
Journal of MUC(Natural Sciences Edition)
Nov．，2016
Vol． 25 No． 4
收稿日期:2016 － 06 － 19
基金项目:中央民族大学生物技术专业综合改革与建设项目(No． 0120030104)、大学生创新项目(No． UＲTP2013110031)和
一流大学一流学科建设项目(No． YLDX01013)．
作者简介:黄婧婧，(1992 －) ，女(汉族)，陕西渭南人，中央民族大学生命与环境科学学院在读硕士研究生，主要从
事植物生物技术方面的研究．
通讯作者:王俊丽(1964 －)，女(汉族)，河北新乐人，中央民族大学生命与环境科学学院教授，博士生导师．主要从
事植物技术及资源利用等方面研究．
牛扁抗氧化和抗菌活性研究
黄婧婧，刘金豆，张荣荣，肖泽丰，林昱星，王俊丽
(中央民族大学 生命与环境科学学院，北京 100081)
摘 要: 为了有效利用野生牛扁资源，对牛扁不同极性提取物的活性进行了研究．结果表明牛扁提取物具有
良好的抗氧化活性和抑菌活性．其中乙酸乙酯、正丁醇提取物对 ABTS、DPPH、·OH 自由基清除活性较强;石
油醚提取物对 ABTS、DPPH、·OH自由基清除能力次之;水提取物对 ABTS 自由基清除能力较好．乙酸乙酯提
取物对白色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌均具有较强的抑菌活性，最低抑制浓度均为 12. 5mg /mL;正丁
醇提取物对白色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有抑制作用，最低抑制浓度分别为 100mg /mL、25mg /mL．
关键词: 牛扁;抗氧化活性;抑菌活性
中图分类号:Q94 － 334 文献标识码:A 文章编号:1005-8036(2016)04-0076-06
引 言
牛扁(Aconitum barbatum var． puberulum)为毛茛科(Ｒanunculaceae)乌头属(Aconitum)多年生草本植
物，其别名为扁毒、扁特、曲芍、扁桃叶根等，是一种常见的中草药．牛扁主要分布于我国新疆东部、山西、
河北、内蒙古，生长于海拔 400 － 2700m 的山地树林下或阴暗潮湿处［1］，具有镇痛、局麻、消炎、强心、祛
风止痛、止咳平喘、化痰等功效，常用于治疗慢性支气管炎、腰腿疼痛、关节肿痛;外用治疥癣，淋巴结结
核等．《神农本草经》早有记载其药用:“牛扁，杀牛虱小虫，又疗牛病，生川谷．”以根入药，全草有毒，其
茎叶枯死后最毒［2］．
目前对牛扁的研究主要针对化学成分的分析与鉴定，利用硅胶柱层析(CC)、制备薄层层析
(PTLC)、重结晶等手段共分离得到了 41 个化合物，确定了 38 个化合物的结构，它们分别属于 C19二萜
生物碱、C20二萜类生物碱、黄酮、幽体、单萜苷等类型．其中 6 个为新化合物，例如:新的 C20二萜生物碱
puberuline A［3］、puberuline B，新的 C19二萜生物碱 puberuline C
［4］、以及 puberuline D、puberuline E、
puberuline F;已 知 化 合 物 有:luciculine［5］、Napelline12 － acetate［6］、lepenine［7］、flavamine［8］、
dehydrolucidusculine［9］、Napellonine［10］等．
本研究以牛扁为研究对象，对其全草进行了成分提取及萃取分离，采用 DPPH法、ABTS 法、·OH 自
由基清除法对牛扁不同极性提取物抗氧化活性进行测定．通过抑菌圈法研究不同极性提取物对大肠杆
第 4 期 黄婧婧等:牛扁抗氧化和抗菌活性研究
菌(Escherichia coli)、白色葡萄球菌(Staphylococcus albus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)抑菌活性． 这
可为探讨牛扁活性组分存在的极性部位及其药用价值的开发和利用提供科学依据．
1 材料与方法
1. 1 材料与菌种
牛扁野生植株采自北京市门头沟区灵山，将所采植株进行晾晒并进行粉碎，用 95%乙醇浸提，合并
减压蒸干得粗提物．取 50g浸膏充分溶解于 400mL 蒸馏水，分别使用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃
取和减压蒸馏，浓缩至浸膏，得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物;最后将剩余水溶物减
压蒸馏并通风干燥得到水提取物．
所用菌种为大肠杆菌(Escherichia coli)、白色葡萄球菌(Staphylococcus albus)、枯草芽孢杆菌
(Bacillus subtilis)．以上菌种均来自中央民族大学生物实验室．
1. 2 方法
1. 2. 1 抗氧化活性的测定
(1)溶液的配制．将各样品及对照样品 Vc 配制成 800 μg /mL 的母液，梯度稀释为 400 μg /mL、200
μg /mL、100 μg /mL、50 μg /mL、25 μg /mL、12. 5 μg /mL 的甲醇溶液，并配制浓度为 120 μmol /mL 的
DPPH甲醇溶液、ABTS溶液、9 mmol /L FeSO4、9 mmol /L水杨酸 －乙醇溶液以及 8. 89 mmol /L H2O2 ．
(2)DPPH自由基清除活性测定．将各样品溶液及对照样品 Vc 溶液按照浓度梯度使用移液枪依次
加入 96 孔板中，加样量为 100 μL．依次加入 100 μL 已配置好的 DPPH 溶液．设置样品溶液空白对照，
DPPH溶液空白对照．以上均设置三个重复试验． 将加液完成的 96 孔板置于多功能酶标仪中，选择震
荡，在酶标仪中静置 20 min反应完全，在波长为 517 nm条件下自动测量．
(3)ABTS自由基清除活性测定．将各样品溶液及对照样品 Vc 溶液按照浓度梯度使用移液枪依次
加入 96 孔板中，加样量为 50 μL．再依次加入 150 μL 已配置好的 ABTS 溶液．并设置样品溶液空白对
照，ABTS溶液空白对照．以上均需设置三个重复试验．将加液完成的 96 孔板置于多功能酶标仪中，选择
震荡，于酶标仪中静置 40 min反应完全，在波长为 734 nm下进行自动测量．
(4)·OH自由基清除活性测定．将各样品溶液及对照品 Vc溶液按照浓度梯度使用移液枪依次加入
96 孔板中，加样量为 75μL．再依次加入 15 μL 9 mmol /L FeSO4、15μL 9 mmol /L水杨酸 －乙醇溶液以及
15μL 8. 89 mmol /L H2O2，并设置样品溶液空白对照和试剂空白对照．以上均需设置三个重复试验．将加
液完成的 96 孔板置于多功能酶标仪中，设置好程序步骤，选择震荡，并在多功能酶标仪中静置 40 min
反应完全，在波长为 510 nm下进行自动测量．
(5)清除率计算．各自由基清除率按如下公式计算:清除率(%)=
A0 － (A1 － A2)
A0
× 100% A0为试
剂空白对照的吸光度测量值;A1 为样品反应液的吸光度测量值;A2 为样品或 Vc溶液的吸光度测量值．
1. 2. 2 抑菌活性的测定
(1)抑菌实验样品及对照品的配制．挑取适量已活化的大肠杆菌、白色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌菌
种的单菌落，接种于 200 mL牛肉膏蛋白胨液体培养基中，37℃条件下在摇床上培养 24 h．用无菌生理盐
水梯度稀释成浓度为 106 ～ 107 CFU /mL的菌悬液备用．精确称取一定量的样品，以甲醇为溶剂配制成为
100 mg /mL的样品并进行多个梯度稀释，并以甲醇为溶剂配制 5 mg /mL 和 10 mg /mL 的青霉素钠溶液
作为阳性对照品．
(2)抑菌活性的测定．每个培养基上接种 0. 2 mL 的菌悬液，涂布均匀．每个滤纸片(直径 6 mm)添
加 20 μL的提取液，贴在已涂布菌悬液的培养基上，37℃下培养 24 h．每个样品三个平行实验．统计抑菌
圈直径，并将待测物质梯度稀释，测定最低抑菌浓度．
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中央民族大学学报(自然科学版) 第 25 卷
2 结果与分析
2. 1 不同提取物的抗氧化活性
2. 1. 1 DPPH自由基清除率
由图 1 可知，各提取物均有不同程度的自由基清除活性．且清除率与样品质量浓度正向相关．其中，
乙酸乙酯提取物对 DPPH自由基清除能力最高，其浓度为 50 μg /mL时，清除率高达 89. 58% ．正丁醇提
取物对 DPPH自由基清除能力次之，在浓度为 100 μg /mL时清除率高达 91. 41% ．石油醚和水提取物对
DPPH自由基的清除能力最差，二者的清除率分别为 52. 46%、23. 90% ．对照品 Vc对 DPPH自由基清除
能力最好，其浓度为 25 μg /mL 时清除率高达 96. 17% ．不同极性提取物对 DPPH 自由基清除效果由高
到低依次为乙酸乙酯提取物 ＞正丁醇提取物 ＞石油醚提取物 ＞水提取物．
根据不同极性提取物 DPPH自由基的半数抑制率 IC50见表 1．牛扁提取物的 IC50由低到高依次为 ＜
乙酸乙酯提取物 ＜正丁醇提取物 ＜石油醚提取物 ＜水提取物．
图 1 牛扁不同极性提取物 DPPH自由基清除率
Fig． 1 DPPH radical-scavenging activities of different extracts
表 1 不同提取物的 IC5 0值
Tabl. 1 IC50 values of different extracts (μg /mL)
样品 DPPH ABTS ·OH
Vc 0. 508 1. 959 27. 855
石油醚 99. 329 47. 209 197. 480
乙酸乙酯 22. 764 4. 186 71. 783
正丁醇 45. 767 16. 043 70. 554
水 191. 944 55. 100 349. 113
2. 1. 2 ABTS自由基清除率
由图 2 可知，不同极性提取物中，对 ABTS 自由基清除能力最好的为乙酸乙酯提取物，其在浓度为
100μg /mL时，对 ABTS 自由基的清除率平缓上升，清除率高达 85. 15% ．正丁醇提取物对 ABTS 自由基
的清除能力次之，为 78. 22% ．水提取物对 ABTS自由基清除能力较差，石油醚提取物对 ABTS 自由基的
清除能力最差，其浓度 100μg /mL时，清除率分别为 61. 05%和 56. 84% ．对照品 Vc 浓度为 50μg /mL 时
清除率高达 94. 79% ．
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第 4 期 黄婧婧等:牛扁抗氧化和抗菌活性研究
2. 1. 3 ·OH自由基清除率
由图3可知，乙酸乙酯、正丁醇、石油醚和水提取物在 200μg /mL 时，对·OH 自由基清除率依次为
65. 51%、67. 46%、44. 32%、39. 05% ．对照品 Vc 在浓度为 200μg /mL 时，其对·OH 自由基清除率高达
98. 26% ．其 IC50由低到高依次为正丁醇提取物 ＜乙酸乙酯提取物 ＜石油醚提取物 ＜水提取物．
根据牛扁提取物及 Vc对·OH自由基清除率结果计算 IC50 ．
图 2 牛扁不同极性提取物 ABTS自由基清除率
Fig． 2 ABTS radical-scavenging activities of different extracts
图 3 牛扁不同极性提取物·OH自由基清除率
Fig． 3 ·OH radical-scavenging activities of different extracts
2. 2 抑菌活性
不同极性提取物对白色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的抑菌效果如表 2．
从表 2 以看出，牛扁具有良好的抑菌活性．乙酸乙酯提取物对三种受试菌种的生长均具有较强的抑
菌活性，最低抑制浓度均为 12. 5mg /mL;正丁醇提取物对白色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的生长具有抑
制作用，最低抑制浓度分别为 100mg /mL、25mg /mL，而对大肠杆菌菌落生长无有效的抑制作用;水提取
物和石油醚提取物对受试菌种菌落生长均无明显抑制作用．
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中央民族大学学报(自然科学版) 第 25 卷
表 2 牛扁不同极性提取物的抑菌活性
Tab. 2 Antibacterial activity of different extracts
样品 供试菌种
抑菌圈直径(mm)
100 50 25 12. 5 6. 25 5 0
mg/mL mg/mL mg/mL mg/mL mg/mL mg/mL mg/mL
乙酸乙酯
白色葡萄球菌 9. 10 ±0. 53 7. 87 ±0. 21 7. 57 ±0. 64 6. 83 ±0. 15 0 / /
枯草芽孢杆菌 10. 47 ±0. 15 8. 8 ±0. 17 7. 57 ±0. 40 6. 73 ±0. 06 0 / /
大肠杆菌 14. 67 ±0. 31 12. 33 ±0. 21 9. 2 ±0. 20 7. 27 ±0. 15 0 / /
正丁醇
白色葡萄球菌 7. 20 ±0. 26 0 0 0 0 / /
枯草芽孢杆菌 8. 13 ±0. 15 7. 3 ±0. 20 6. 5 ±0. 27 0 0 / /
大肠杆菌 0 0 0 0 0 / /
石油醚
白色葡萄球菌 0 0 0 0 0 / /
枯草芽孢杆菌 0 0 0 0 0 / /
大肠杆菌 0 0 0 0 0 / /
水
白色葡萄球菌 0 0 0 0 0 / /
枯草芽孢杆菌 0 0 0 0 0 / /
大肠杆菌 0 0 0 0 0 / /
青霉素钠
白色葡萄球菌 / / / / / 11. 7 ±0. 30 /
枯草芽孢杆菌 / / / / / 45. 01 ±1. 17 /
大肠杆菌 / / / / / 14. 13 ±0. 15 /
对照
白色葡萄球菌 / / / / / / 0
枯草芽孢杆菌 / / / / / / 0
大肠杆菌 / / / / / / 0
3 讨 论
不同极性提取物对 DPPH自由基的清除能力不同，乙酸乙酯和正丁醇的清除能力较好．刘丽香等对
苦丁茶不同极性提取物的 DPPH自由基清除能力进行测定，结果表明乙酸乙酯提取物和正丁醇提取物
清除 DPPH自由基活性较高［11］．玫瑰茄不同极性提取物同样是乙酸乙酯与正丁醇提取物对 DPPH自由
基的清除活性较高［12］．本实验结果表明乙酸乙酯和正丁醇的提取物 DPPH 自由基的清除率较高，表明
乙酸乙酯和正丁醇提取物中含有较多能够清除 DPPH自由基的活性成分或含有清除 DPPH自由基能力
较强的成分．
乙酸乙酯和正丁醇的提取物同样对 ABTS和·OH自由基具有较强的清除活性．黄静等［13］对桑叶不
同极性提取物 ABTS自由基清除活性进行了测定，结果乙酸乙酯提取物活性最高，其次为正丁醇提取
物，石油醚提取物 ABTS自由基清除活性最低;珍珠菜、五味子等不同极性提取物 ABTS自由基清除能力
较高的均为正丁醇和乙酸乙酯提取物［14 － 15］．张强等对杜仲不同极性提取物·OH 自由基清除活性进行
了测定，结果表明乙酸乙酯、正丁醇提取物对·OH自由基清除活性最高［16］，这些研究结果与本研究相一
致．
由抑菌试验结果可知，乙酸乙酯提取物对白色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌均有较好的抑制
作用，正丁醇提取物对白色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有抑制作用，而对革兰氏阴性菌大肠杆菌无明显
的抑制作用．水提取物和石油醚提取物对试验菌种均无明显的抑制作用．孙丽梅研究表明，正丁醇、乙酸
乙酯提取物中含有黄酮、C19二萜生物碱、C20二萜生物碱等
［2］，而乌头属植物毒性主要来源即为生物碱
类，因此牛扁乙酸乙酯和正丁醇提取物之所以抑菌活性较好可能因为这些生物碱类物质所的存在．
参考文献:
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Antioxidant and Antibacterial Activity of Aconitum
Barbatum var． Puberulum
HUANG Jing-jing，LIU Jin-dou，ZHANG Ｒong-rong，XIAO Ze-feng，
LIN Yu-xing，WANG Jun-li
(College of Life and Environmental Sciences，Minzu University of China，Beijing 100081)
Abstract:In order to utilize the resources of Aconitum barbatum var． puberulum，the bioactivities of
different polar extracts of A． barbatum var． puberulum were evaluated． The study showed that the
extracts had antioxidant activity and antibacterial activity． Ethyl acetate and n-butanol extracts
exhibited high DPPH，·OH and ABTS radical-scavenging activities，and petroleum ether extract
followed． Water extract exhibited ABTS radical-scavenging activity． Ethyl acetate extract showed
effective inhibition to Staphylococcus aureus，Bacillus subtilis and Escherichia coli，and the minimum
inhibitory concentration(MIC)was 12. 5mg /mL． n-butanol extract showed effective inhibition only to
S． aureus and B． subtilis and the MIC was 100mg /mL and 25mg /mL，respectively．
Key words:Aconitum barbatum var． Puberulum;antioxidant activity;antibacterial activity
［责任编辑:关紫烽］
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