全 文 :
2005,34(2):43-45.
Subtropical Plant Science
芒萁多糖提取及抗菌活性初步研究
苏育才
(福建师范大学 化学与材料学院,福建 福州 350007)
摘 要:采用 4 种方法提取芒萁多糖,其中综合法提取率为 5.2%;可溶性多糖经 DEAE-纤维素 52 柱层析
进一步纯化,得到 1 种中性多糖和 1 种酸性多糖,各占 78%和 22%。利用纸片法进行抑菌实验结果表明,芒
萁多糖显示了不同程度抑制细菌和真菌的活性。
关键词:芒萁;多糖;提取;分离;抗菌活性
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2005)02-0043-03
Extraction of Dicranopteris dichotoma Polysaccharides and Its Antibiotic Activities
SU Yu-cai
(Chemistry & Materials Science College, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, Fujian China)
Abstract: Dicranopteris dichotoma polysaccharide was extracted by four methods ,among those
that the extracting rate of synthesis method was the highest ,reaching5.2%. The crude polysaccharide
was purified by DEAE-52 and the neutral polysaccharide was eluted by distilled water and the
polyanion polysaccharide was gradually eluted by 0.8mol/L NaCl. Their contents were 78% and
22%, respectively. The antibiotic activities of Dicranopteris dichotoma were tested with the agar
disc diffusion method. The result showed that the polysaccharide had various amount of antibiotic
activities against bacteria and fungi.
Key words: Dicranopteris dichotoma; polysaccharide; extraction; isolation; antibiotic activities
芒萁(Dicranopteris dichotoma)是多年生常绿蕨类植物,隶属水龙骨目里白科(Gleicheniaceae)
芒萁属(Dicranopteris),又称铁狼萁,广泛分布于我国长江以南各省区、朝鲜南部及日本,多生于丘陵、
荒坡或疏林下,自成群落,可形成平整稠密的地被,呈现恬静、舒适的山野景观。芒萁全草可入药,
有清热利尿、祛疾止血之效。近年来研究发现,蕨类植物多糖复合物具有多种生理活性和药理活性,
如抗肿瘤、促进免疫力、抗凝血、抗补体、抗溃疡、抗炎、抗病毒、降血糖等,由于其功能作用仅限
于细胞表面因而高效低毒[1]。本试验从芒萁中提取分离出多糖成分,并对其抑菌活性进行初步研究,
以期为药用蕨类植物的进一步开发及应用提供资料。
1 材料与方法
1.1 材料
芒萁采自福州鼓山。
供试菌包括 4 种细菌和 4 种真菌。革兰氏阳性菌有枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis Cohn)和甘薯
薯瘟病原菌(Xanthomonas axonopodis PV.);革兰氏阴性菌有大肠杆菌(Escherichia coli Castellani et
Chalmers)、普通变形杆菌(Proteas valgaris Hauser)。真菌有啤酒酵母(Saccharomyces carlsbergengensis
Hansen)、中华根霉(Rhizopus chinensis Saito)、稻瘟病病原菌(Piricularia oryzae Cav)、甘蔗黑穗病病
原菌(Ustilagu scitaminea Sydow)。菌种均来自福建师范大学生物工程学院微生物实验室和福建农林大
学植保系。细菌用牛肉膏蛋白胨培养,真菌用马铃薯培养基培养。
收稿日期:2004-12-09
作者简介:苏育才(1978-),男,福建泉州人,硕士研究生,从事生物化学研究。
第 34 卷 ﹒44﹒
1.2 方法
1.2.1 芒萁多糖提取[2] 将芒萁新鲜样品洗净,晾干并经 60℃烘干,粉碎,称取干粉,分成 4 等份,按
1﹕20 加蒸馏水浸泡过夜,进行如下处理:
1)水提法:将浸泡后的样品在沸水浴中提取 1h,离心,去滤渣,取上清液,60℃水浴浓缩至一定
体积,加入 3 倍体积的无水乙醇,离心,取沉淀物,配成 1%溶液,Sevag(氯仿﹕正丁醇=4﹕1)法
脱蛋白,冷冻干燥得多糖粗品。
2)冻融法:将浸泡后的样品在-20℃冰冻,微波解冻,如此反复冻融 3 次后,以 80℃水浴提取
1h,其间搅拌数次,离心,取上清液,60℃水浴浓缩至一定体积,加入 3 倍体积的无水乙醇,离心,
取沉淀物配成 1%溶液,Sevag 法脱蛋白,冷冻干燥得多糖粗品。
3)超声波法:样品浸泡过夜后,经超声波细胞破碎仪处理 1h,80℃水浴提取 1h,离心,取上清
液,水浴浓缩,无水乙醇沉淀,Sevag 法除蛋白,冷冻干燥得多糖粗品。
4)综合法:是冻融法和超声波法的结合,即反复冻融后再按超声波法处理。
1.2.2 理化性质分析 糖含量测定[3]以葡萄糖为标准品,苯酚-硫酸法测定。蛋白质含量测定[4]采用考马
氏亮蓝染色法,以牛血清白蛋白为对照制作标准曲线。硫酸根含量测定[3]用氯化钡-明胶比色法。将粗
多糖配成 1%溶液,以PHS酸度计室温测定pH值。
1.2.3 粗多糖的 DEAE-纤维素 52 柱层析分离 将综合法提取的粗多糖复溶透析,透析内液浓缩后上
DEAE-52 柱,先用 4 倍柱体积的蒸馏水洗脱,再用 0.8mol/L 氯化钠溶液阶段洗脱,流速 30ml/h,以部
分收集器收集,6ml/管,苯酚-硫酸法检测糖含量,收集含有多糖的各管样品,透析除盐,风干浓缩。
1.2.4 抗菌实验 将粗多糖及分离后的多糖组分配成一定浓度的溶液,用于抗菌实验。
抗菌实验采用圆形纸片法[5]:分别刮取供试菌(8 种)菌苔于 5ml无菌水中振荡摇匀得菌悬液,倒
入溶化并冷却至 40~45℃的相应培养基中,摇匀后,迅速分装于培养皿中,待凝固后,取已消毒过的
圆形滤纸(φ6mm)分别用移液枪注入多糖样品 20μl,略干后贴于培养基平板上,同时作一空白(水)
对照,置恒温培养箱中培养(细菌 36~37℃,18~24h;真菌 28~30℃,48~72h)后分别观察结果,
测量抑菌圈宽度的大小。以上步骤均按无菌操作进行,每个样品设 3 个平行样,取平均值。
2 结果与分析
2.1 多糖提取
采用 4 种方法提取芒萁多糖,结果
如表 1。由表 1 可知,综合法提取的总
糖和硫酸根含量明显高于其它 3 种方
法,且蛋白质含量较低。这是由于综合
法采取反复冻融及超声波处理,增加了
芒萁细胞壁的破碎程度,使得细胞中多
糖较迅速释放。因此,可采用综合法提取芒萁多糖。
表 1 不同提取方法的粗多糖得率及成分比较
方 法 粗多糖提取率(%)
总糖含量
(%)
硫酸根含量
(%)
蛋白质含量
(%)
水提法 4.4 22.0 5.90 9.90
冻溶法 4.7 24.3 5.32 8.01
超声波法 4.9 25.0 5.76 9.30
综合法 5.2 32.0 7.60 7.05
2.2 pH 测定
图1 柱层析分离纯化多糖
洗脱曲线
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
5 8 10 12 14 16 20 28 30 32 34 36 38 40
管数
A 49
0
芒萁粗多糖为棕黄色粉末状固体,易溶于水,不溶于高浓
度乙醇、乙酸乙酯、丙酮等有机试剂,常温放置易吸潮。测得
粗多糖水溶液 pH 值为 5.12。
2.3 粗多糖的 DEAE-52 柱层析分离
综合法提取的芒萁粗多糖,经过 DEAE-纤维素 52 柱层析分
离纯化后,采用苯酚-硫酸法检测糖含量,得 2 个组分,即蒸馏
水洗脱组分(中性多糖)和氯化钠洗脱组分(酸性多糖)(图 1)。由此
可知,芒萁可溶性多糖中的中性多糖占 78%,酸性多糖占 22%。
第 2 期 苏育才:芒萁多糖提取及抗菌活性初步研究 ﹒45﹒
2.4 多糖的抗菌活性
芒萁粗多糖、中性糖、酸性糖组分
对供试的 4 种细菌都有抑制作用,对革
兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抑制作
用未见明显差异;对供试的 4 种真菌,
3 种糖组分对啤酒酵母与稻瘟病病原菌
有抑制作用,而对中华根霉及甘蔗黑穗
病病原菌却无抑制作用(表 2)。
3 结 论
通过对芒萁多糖 4 种提取方法的比较,确定了反复冻融结合超声波细胞破碎的综合法为芒萁多糖
提取的较佳方法,提取率为 5.2%。
芒萁可溶性多糖经 DEAE-52 柱层析分离后得到中性多糖和酸性多糖,各占 78%和 22%。
抗菌试验表明,芒萁多糖具有一定的抗细菌及抗真菌活性。
致 谢:本文得到福建师范大学生物工程学院陈晓清老师指导,在此谨表谢忱。
参考文献:
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(上接第 42 页)
表 2 芒萁粗多糖、中性多糖与酸性多糖的抗菌作用
抑 菌 圈 (mm)
细 菌 真 菌 组分 含量(g/ml)
B.s F.o E.c P.v S.c R.c P.o U.s
粗多糖 0.330 7.0 6.0 6.3 7.5 5.5 0 7.0 0
中性多糖 0.025 2.3 3.4 5.2 5.5 3.8 0 3.6 0
酸性多糖 0.028 4.2 5.2 3.8 5.7 4.5 0 5.8 0
注:B.s 枯草芽孢杆菌;F.o 甘薯薯瘟病原菌;E.c 大肠杆菌;P.v 普通变形杆菌;S.c
啤酒酵母;R.c 中华根霉;P.o 稻瘟病菌;U.s 甘蔗黑穗病病原菌
3 讨 论
3.1 薄层条件的选择
曾试用乙酸-乙酯-丙酮-甲酸-水(5﹕5﹕1﹕1)、氯仿-甲醇-浓氨(4﹕1﹕0.5)、氯仿-甲醇(3﹕1)
等多种展开剂,但所得色谱均不理想。经筛选,以环已烷-氯仿-乙酸乙酯-甲醇(25﹕15﹕5﹕2)为展
开剂,上行展开后,喷以 10%硫酸乙醇溶液,于 100~105℃加热数分钟至斑点清晰,再覆盖同样大小
的玻璃板,周围用胶布固定。此法分离效果好,无干扰,熊果酸呈淡红色清晰斑点。
3.2 样品提取溶剂的选择
准确称取肾茶细粉 0.5g,分别用乙醚、甲醇、乙醇作为提取溶剂,提取制成供试品溶液,经薄层
展开、显色、测定后结果显示,乙醇提取物杂质多,薄层展开分离效果差;甲醇提取物虽能薄层展开,
但对应熊果酸斑点外扫描吸收有干扰;乙醚提取物薄层展开斑点少,分离效果佳,且无干扰,故选择
乙醚为提取溶剂。
3.3 展开剂挥尽时间的选择
层析板展开、取出后,展开剂是否挥尽,对测定结果有一定影响。为了使挥干溶剂规范化,作了
展开、取出后在 80℃烘箱中烘 15、30、40min 的比较。结果表明,在 80℃条件下,烘 30min 即可将展
开剂挥尽,并得到稳定的结果。
参考文献:
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