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红树植物卤蕨地上部分提取物的生物活性初报



全 文 :广西科学院学报  2015,31(4):292~295
Journal of Guangxi Academy of Sciences  Vol.31,No.4 November 2015
网络优先数字出版时间:2015-11-26
网络优先数字出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/45.1075.N.20151126.1018.032.html
收稿日期:2015-05-13
修回日期:2015-05-19
作者简介:苏志维(1985-),女,助理研究员,主要从事天然产物
化学研究。
*广西科学院基本科研业务费项目(15YJ22HY06),广西自然
科学青年基金项目(2015GXNSFBA139026),广西自然科学基
金项目(2012GXNSFEA053001)和广西中药质量标准研究重
点实验室开放课题项目(桂中重开201408)资助。
**通讯作者:陈 波(1954-),男,研究员,主要从事近海海洋
动力学研究,E-mail:cbgxkxy@163.com。
红树植物卤蕨地上部分提取物的生物活性初报*
Study on Biological Activity of Extracts from the Aeri-
al Part of Mangrove Plant Acrostichum aureum
苏志维1,马仲辉2,梁益其3,何碧娟1,陈 波1**
SU Zhi-wei 1,MA Zhong-hui 2,LIANG Yi-qi 3,HE Bi-juan1,CHEN Bo1
(1.广西科学院,广西南宁 530007;2.广西大学农学院,广西南宁 530003;3.中国科学院华
南植物园,广东广州 510650)
(1.Guangxi Academy of Sciences,Nanning,Guangxi,530007,China;2.Colege of Agricul-
ture,Guangxi University,Nanning,Guangxi,530003,China;3.South China Botanical Gar-
den,CAS,Guangzhou,Guangdong,510650,China)
摘要:【目的】研究红树植物卤蕨(Acrostichum aureum )地上部分的乙醇提取物及其不同极性部位萃取物对
我国3种高发性肿瘤细胞株(MCF-7,A549,HepG2)和3种微生物菌株(金黄色葡萄球菌Staphyloccocus
aureus Rosenbach、大肠杆菌Escherichia coli、痤疮丙酸杆菌Propionibacterium acnes)的生长抑制作用。
【方法】采用 MTT法测定其对所选3种人肿瘤细胞株的细胞毒活性;采用改良的刃天青显色法,测定对3种
微生物菌株的体外抗菌作用的最低抑菌浓度(MIC)。【结果】卤蕨地上部分的不同极性部位提取物对所选人
肿瘤细胞株和微生物菌株表现出不同程度的生长抑制作用,其中乙酸乙酯萃取部位对3种细胞株具有很好的
细胞毒活性,IC50值均低于20μg/mL,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和痤疮丙酸杆菌的 MIC分别为125
μg/mL、125μg/mL、62.5μg/mL;正丁醇萃取部位的细胞毒活性和抑菌作用次之;石油醚萃取部位和水层对
所选细胞株和菌株几乎不表现抑制作用。【结论】卤蕨地上部分乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部位具有较好的
细胞毒活性和抑菌作用,值得进行进一步活性追踪、分离纯化,以期获得具有药用价值的活性先导化合物。
关键词:卤蕨 提取物 细胞毒活性 抑菌活性
中图分类号:R932  文献标识码:A  文章编号:1002-7378(2015)04-0292-04
Abstract:【Objective】The cytotoxic activities and the minimal inhibitory concentration(MIC)
of various extractions of the aerial part of Acrostichum aureumwere investigated respectively
on three human cancer cel lines (MCF -7,A549,HepG2)and microorganisms
(Staphyloccocus aureus Rosenbach,Escherichia coli,Propionibacterium acnes).【Methods】
The cytotoxic activities were tested invitroby
MTT assay.The MIC values were determined by
improved resazurin colorimetric method.【Re-
sults】The various extractions of the aerial part of
A.aureum display different levels of cytotoxic
and antimicrobial activities.The ethyl acetate ex-
tract was exhibited noticeable cytotoxicity a-
gainst the tested cancer cel lines (IC50 <20
μg/mL),as wel as show potent antimicrobial
activities with the MIC values of 125μg/mL,125
μg/mL and 62.5μg/mL against Staphyloccocus
aureus Rosenbach,Escherichia coli and Propionibacterium acnes,respectively.The cytotox-
ic and antimicrobial activities of n-butanol extract was next to that of ethyl acetate extract.
The petroleum ether and water soluble part were found to be no effects on al the tested
cancer cel lines and microorganism lines.【Conclusion】The ethyl acetate extract is exhibited
noticeable cytotoxicity and antimicrobial activities,which is worth to further investigate the
constituents of A.aureumby activity tracking assay to develop of more lead compounds.
Key words:Acrostichum aureum,extractions,cytotoxicity,antimicrobial activity
0 引言
  【研究意义】随着陆地药用资源的日益减少,以
及人类面临癌症、传染病等重大疾病的严峻挑战,开
发海洋药物已迫在眉睫[1]。红树是海洋植物的重要
组成部分,生长在海陆临界处,因生存环境高盐、强
光照度、根部长期缺氧的特异性,其次生代谢产物具
有结构新颖、环境友好和生物活性显著等特点,因
此,研究和开发红树植物潜在的药用价值对人类具
有重大意义。根据最新植物分类APGⅢ分子系统,
凤尾蕨科(Pteridaceae)卤蕨属(Acrostichum )[2]共
有4种植物,遍布于亚洲热带海岸、大西洋的非洲西
岸、美洲东岸以及大洋洲沿岸,属于嗜热广布性种
类,在 我 国 分 布 有 2 种,为 卤 蕨 (Acrostichum
aureum L.)和尖叶卤蕨(Acrostichum speciosum
Wild.),主要分布于广东、广西、台湾、福建、海南。
卤蕨是红树林植物中的主要树种之一,又是仅有的
一种蕨类植物,兼具低等维管植物和红树林植物的
双重特性,特殊的植物分类地位奠定了卤蕨植物次
生代谢产物的特殊性,既有与其他红树植物不同的
活性物质,又有普通蕨类植物不具备的活性物质。
卤蕨属植物具有很好的药用价值,国内外沿岸居民
常用来治疗创伤、风湿、感染性疾病、象皮病、哮喘等
疾病,其药用价值逐渐被世界各地的科学家所关
注[3,4]。【前人研究进展】澳大利亚学者 Uddin及其
研究团队从孟加拉的卤蕨中分离得到13个单体化
合物,其中包括3个结构新颖的化学成分(1个邻苯
二甲酸酯以及2个硫酸酯取代的倍半萜烯类化合
物)[3,5,6];同时利用 MTT法对从孟加拉国卤蕨中分
离得到的单体化合物进行了胃癌细胞毒活性评估,
发现pterosins等多种化合物对胃癌细胞株的增殖
都有显著的抑制作用[3,6,7]。戴好富等[8]研究了我
国海南红树植物卤蕨提取物对 Hela癌细胞的抑制
作用,发现其IC50值达6.3μg/mL。这都显示了从
卤蕨植物中发现天然抗癌活性先导化合物的巨大潜
力。马来西亚学者 Howyee等[9]发现卤蕨甲醇提取
物具有显著的抗氧化作用及酪氨酸酶抑制作用,其
中DPPH自由基清除活性法测得其抗氧化IC50值
为0.54mg/mL,酪氨酸酶抑制活性的抑制率为
33.3%。黄初升等[10]对卤蕨的过挥发性成分及元
素进行了分析。【本研究切入点】迄今为止,国内外
对红树植物卤蕨的研究仅限于简单的一些植物化学
成分的研究,鲜有系统的卤蕨化学成分研究及活性
报道,特别是有关广西沿海的卤蕨植物的研究更是
少。因此,对广西产的卤蕨植物进行系统的化学成
分及生物活性研究非常有必要。【拟解决的关键问
题】选择采自广西防城石角的卤蕨植物地上部分为
研究对象,选用多种我国发生率高的主要癌症(肺
癌,肝癌,乳腺癌)细胞株和微生物菌株,测定卤蕨地
上部分提取物对它们的生长抑制作用,为后续的活
性追踪,分离纯化得到具有显著抗肿瘤和抗菌作用
的活性先导化合物奠定基础,加快卤蕨植物的活性
物质成分研究进展。
1 材料与方法
1.1 主要仪器与试剂
  恒温CO2细胞培养箱(日本Sanyo公司),智能
生化培养箱(SPX型,宁波东南仪器有限公司),净
化生物超净工作台(上海智城分析仪器公司),光学
显微镜(重庆奥特光学仪器公司),全自动酶标仪(奥
地利Tecan公司),N-1100V-W 旋转蒸发仪(日本东
京理化株社会社)。所用试剂均为分析纯。
1.2 生物材料
  红树植物样品于2014年5月采自广西防城市
石角,经广西大学植物科学系马仲辉博士鉴别为凤
尾蕨科卤蕨属植物卤蕨,植物标本保藏于广西大学
农学院植物标本馆,编号为:MZH0188。
  供试人肿瘤细胞株:人肺腺癌细胞 A549、人肝
癌细胞 HepG2和人乳腺癌细胞 MCF-7,保藏于中
国科学院华南植物园植物资源保护与可持续利用重
点实验室。
  供试菌株:金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus
392苏志维等:红树植物卤蕨地上部分提取物的生物活性初报     
DOI:10.13657/j.cnki.gxkxyxb.20151126.016
aureus Rosenbach)、大肠杆菌(Escherichia coli)
和痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes),保藏
于中国科学院华南植物园植物资源保护与可持续利
用重点实验室。
1.3 提取物制备
  卤蕨地上部分5kg,阴干粉碎后用95%乙醇溶
液浸泡提取3次,每次浸泡7d,提取液合并后减压
浓缩得乙醇浸膏,加蒸馏水成混悬液,依次用石油
醚,乙酸乙酯和正丁醇萃取,减压浓缩至干分别得石
油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取部位及水溶部位。真
空干燥,配制1mg/mL的DMSO样品溶液。
1.4 生物活性研究
  细胞毒活性测定,采用 MTT(3-(4,5-dimethyl-
thiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)
法[11]进行:(a)收集对数生长期的肿瘤细胞以1×
105/mL的浓度接种于 96 孔板,100μL/孔,于
37℃,5%CO2培养箱中培养24h,使细胞贴壁;(b)
吸去上清液,加入含实验所需浓度样品液的维持液,
于37℃,5%CO2培养箱中培养48h;(c)弃药液,每
孔加含5mg/mL的MTT 20μL,继续培养4h;(d)
终止培养,弃孔内培养液,加DMSO 150μL/孔,置
于摇床上震荡10min,使结晶充分溶解,于酶标仪
570nm处测各孔吸光值。实验同时设置调零孔(培
养基,MTT,DMSO),对照孔(细胞,相同浓度的药
物溶解介质DMSO,培养液,MTT,DMSO);(e)计
算:细胞抑制率%=[(对照-本底)-(给药-本
底)]/(对照-本底)×100%。供试样品浓度为100
μg/mL,以阿霉素为阳性对照物。
  抗菌活性测定,采用改良后的刃天青显色法测
量样品的最低抑菌浓度(MIC)[12],使用96孔板稀
释梯度技术,可以在同一时间测定多种物质对不同
菌株的 MIC。先将100μg/mL的指示剂溶液(刃天
青)放置到无菌的96孔板上的第12列的孔里;约
7.5mL的指示剂溶液与5mL的供试菌溶液(108
CFU/mL)混合,接着转移100μL到第1至第11列
剩余的所有测试孔中;待测样品(1mg/mL)溶液
100μL加入到第一列板孔中,混匀,使得该孔中的
待测样品浓度为500μg/mL;再从A孔取出100μL
的溶液转移到B孔中,接下几列用同样的方法(倍
增稀释)到第 H孔中,再从最后一孔中取出100μL
丢弃,以保证每一列的孔中的溶液均为100μL;将
加好样品的孔板放入到恒温培养箱,37℃培养5~6
h,直到孔板的染色变成粉红色的生长色;最后,根
据颜色变化判断活性,颜色从粉红色到蓝色为有活
性,若颜色无变化则无活性,发生颜色变化的最低稀
释浓度认为是待测化合物的 MIC。在一个96孔
板,可同时测定3个样品(3个重复)以及1个阳性
对照(红霉素)和1个阴性对照(DMSO)。
2 结果与分析
2.1 细胞毒活性
  如表1所示,卤蕨地上部分乙醇提取物及其不
同极性萃取物对所选供试肿瘤细胞 A549、HepG2
和 MCF-7表现出不同程度的细胞毒活性,其中乙酸
乙酯萃取部位对所选细胞株具有较好的抑制作用,
其IC50值均低于20μg/mL;正丁醇萃取部位对所选
细胞株的细胞毒活性IC50值在 45.03~56.68
μg/mL;石油醚萃部位和水溶部位对3种供试细胞
株几乎不显示细胞毒活性,其IC50值均大于100
μg/mL。
表1 卤蕨地上部分乙醇提取物及其不同极性部位萃取物
的细胞毒活性
Table 1 Cytotoxic activity of various extractions of aerial part
of A.aureumon three cancer cel lines
萃取物
Extractions
IC50(μg/mL)
MCF-7 A549 HepG2
石油醚
Petroleum ether >100 >100 >100
乙酸乙酯
Ethyl acetate 12.12  8.97  15.73
正丁醇
N -butanol 50.56  45.03  56.68

Distiled water >100 >100 >100
乙醇
Ethanol 21.32  19.69  26.88
2.2 抑菌活性
  如表2所示,卤蕨地上部分乙醇提取物及其不
同极性部位萃取物对所选供试菌株具有不同程度的
抑制作用。乙醇提取物的 MIC均为250μg/mL;乙
酸乙酯萃取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和痤疮
丙酸杆菌的 MIC分别为125μg/mL、125μg/mL、
62.5μg/mL;正丁醇萃取物对3种供试菌种的 MIC
较乙酸乙酯萃取物的弱些,分别为250μg/mL、250
μg/mL、125μg/mL;石油醚萃取部位和水层对所选
供试菌株的 MIC均大于500μg/mL,几乎不表现抑
制作用。另外,痤疮丙酸杆菌是引发青春痘的主要
细菌,实验表明卤蕨植物的乙酸乙酯萃取物对此菌
的抑制作用最好,其 MIC值为62.5μg/mL,文献
[9]报道卤蕨植物的甲醇提取物能有效抑制酪氨酸
酶活性,对肌肤具有明显的美白作用,因此推断,卤
492 广西科学院学报 2015年11月 第31卷 第4期
蕨不仅具有药用作用还具有潜在的润肤美白作用。
表2 卤蕨地上部分乙醇提取物及其不同极性部位萃取物
的抑菌活性
Table 2 MIC values of various extractions of aerial part of A.
aureumon three microorganisms
萃取物
Extractions
MIC(μg/mL)
Staphyloccocus
aureus
Rosenbach
Escherichia
coli
Propioniba?
cterium acnes
石油醚
Petroleum
ether
>500 >500 >500
乙酸乙酯
Ethyl acetate 125  125  62.5
正丁醇
N -butanol 250  250  125

Distiled water >500 >500 >500
乙醇
Ethanol 250  250  250
3 结论
  通过对卤蕨地上部分乙醇提取物及其不同极性
部位萃取物的细胞毒活性和抑菌活性进行研究分
析,卤蕨植物粗提物具有较好的生物活性,其中以乙
酸乙酯萃取部位的细胞毒活性和抗菌活性为佳。因
其具有丰富的生物资源,值得进一步地进行活性跟
踪、分离纯化,以期得到具有药用价值或美白润肤作
用的活性先导化合物,进一步探讨卤蕨植物的药用
价值和开发利用红树植物资源。
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(责任编辑:竺利波)  
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