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赤楠叶黄酮类化合物的提取及其体外抗菌活性研究



全 文 :赤楠叶黄酮类化合物的提取及其体外抗菌活性研究
黄晓昆 , 黄晓冬 (泉州师范学院教育科学学院 ,福建泉州 362000)
摘要 [目的] 探讨赤楠叶黄酮类化合物用作植物源农药的可行性。[ 方法] 采用微波处理、碱溶酸析等方法对赤楠叶黄酮进行提纯 ,用
管碟法测定赤楠叶黄酮类化合物对 7种细菌的抗菌活性 ,并测定其相应最小抑菌浓度(MIC)。[ 结果] 粗黄酮粉末得率为 15.72%,其纯
度约为 90.65%。100 g/ L赤楠叶黄酮类化合物对藤黄八叠球菌、金黄色葡萄球菌、白菜软腐菌与普通变形杆菌的抑菌圈直径均大于 15
mm ,特别是对藤黄八叠球菌、金黄色葡萄球菌高达 31.3与 22.5 mm。藤黄八叠球菌的MIC最小(25 g/L);金黄色葡萄球菌与白菜软腐菌
次之(50 g/L);其余各菌均为 100 g/L。[ 结论] 用微波处理、碱溶酸析、聚酰胺吸附洗脱等方法提纯赤楠叶黄酮简便可行。赤楠叶黄酮类
化合物对不同菌种的抑菌活性不同。
关键词 赤楠;叶;黄酮类;提取;抗菌活性
中图分类号 S685.99  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2008)13-05257-02
Study on the Extraction and Antibacterial Activity in Vitro of Flavonoids from Syzygium buxifolium Leaves
HUANG Xiao-kun et al (College of Educational Science, Quanzhou Normal University , Quanzhou , Fujian 362000)
Abstract  [Objective] The aim of the study was to discuss the feasibility of using flavoniods from Syzygium buxifolium leaves as botanical pesticide.
[Method] The flavoniods were extracted and purified by the method of microwave treatment , alkali-extraction and acid-precipitation from S.buxifolium
leaves.Its antibacterial activities on 7 bacterial species were determined by cylinder-plate method and their corresponding minimum inhibition concn.
(MIC)were measured.[ Result] The yield rate of crude flavonoids powder was 15.72%, with purity of 90.65%.The antibacterial circle diameters of
flavoniods from S.buxifolium leaves at 100 g/L on Sarcina lutea , Staphylococcus aureus , Erwinia carotorora and Proteus vulgaris were bigger than 15
mm , especially on S.lutea and S.aureus , being up to 31.3 and 22.5 mm.The MIC of S.lutea was smallest(25 g/L), that of S.aureus and E.
carotorora were secondary(50 g/ L)and that of the other bacteria were 100 g/L.[ Conclusion] Extraction and purification of flavonoids from S.buxifoli-
um leaves by themethod of microwave treatment , alkali-extraction and acid-precipitation , adsorption and elution by polyamidewas simple , convenient and
feasible.The flavonoids from S .buxifolium leaves had different antibacterial activities on different bacterial species.
Key words Syzygium buxifolium;Leaves;Flavonoids;Extraction;Antibacterial activity
基金项目 福建省教育厅科技项目(JA05318)。
作者简介 黄晓昆(1973-),女 ,福建南安人 ,硕士 ,讲师 ,从事植物资
源学研究。
收稿日期 2008-02-27
  黄酮类化合物是一类具有抗癌 、抗衰老 、抗炎 、降血糖 、
降血压 、调节内分泌 、清除活性氧自由基等药理功能的天然
成分。自 1931年Walz首次从豆奶中提取出大豆异黄酮糖苷
以来 ,各国学者一直致力于黄酮类化合物的研究 。早期的研
究相对集中于黄酮类化合物的雌激素样作用 、对心血管作
用 、抗氧化作用等方面[ 1] 。近年来的研究更是涉及到植物源
黄酮类化合物的提取与纯化 、抗菌能力测定以及抗菌作用的
构效等领域[ 1] 。
赤楠(Syzygium buxifolium Hook.et.Arn)为桃金娘科蒲桃
属植物的常绿灌木 ,其叶具有利湿 、平喘之功效[ 2] ,叶精油含
量丰富 ,具有较强的抗菌活性[ 3] ,极性较大的提取剂所获得
的叶提取物有较强的抗菌活性[ 4] ,其中叶醇提物在 100 ~
3.125 mg/ml 浓度范围内对金黄色葡萄球菌 、枯草芽孢杆菌 、
大肠杆菌 、普通变形杆菌 、八叠球菌等具有不同程度的抗菌
活性[ 5] ,醇提物中总黄酮含量较高[ 5-6] ,总黄酮含量与醇提
物的抗菌活性具有较强的线性相关[ 5] ,为了进一步探明赤楠
叶醇提物中黄酮类成分的抗菌能力 ,笔者以提取 、纯化的赤
楠叶黄酮类化合物为抗菌剂 ,进行体外抑菌活性的测定 ,并
初步探讨了赤楠叶黄酮类化合物作为植物源农药的可行性。
1 材料与方法
1.1 材料 赤楠叶于 2007年 11月采自福建惠安笔架山 ,洗
净 ,阴干 ,磨成粉末 ,过 60目筛备用。
1.2 赤楠叶黄酮类化合物(LFSB)的提取与纯化 取赤楠叶
粉末 100g ,以石油醚(30~ 60沸程)索氏抽提至抽提筒无色为
止 ,样品自然挥去石油醚 ,以 0.2%NaOH为提取剂 ,微波功率
300 W的条件下分次提取 ,提取液经 pH值 2~ 3的HCl酸化 ,
滤集析出物 ,蒸馏水洗涤后 ,加聚酰胺粉(100~ 200目)拌匀 ,
混合物 50 ℃烘干后用氯仿索氏抽提至抽提筒无色 ,得氯仿
提取部分;随后改用乙酸乙酯索氏抽提 ,抽提液减压浓缩得
膏状物 ,测其得率 ,并以紫外分光光度法[ 6]测定其纯度。
1.3 赤楠叶黄酮类化合物(LFSB)的体外抗菌试验
1.3.1 抗菌剂制备。以 pH值 8.0的碱水为溶剂将粗黄酮粉
末按 2倍比稀释法配成浓度梯度的抗菌剂:100、50、25、12.5 、
6.25、3.25 g/L。
1.3.2 供试细菌。大肠杆菌(Escherichia coli)、普通变形杆菌
(Proteus vulgaris)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、藤黄八叠
球菌(Sarcina lutea)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、
白菜软腐菌(Erwinia carotorora)、甘蓝黑腐菌(Xanthomonas
campestris)。以上菌种均由泉州师范学院教育科学实验室
提供 。
1.3.3 培养基 。营养琼脂培养基(购自杭州微生物试剂有
限公司)。
1.3.4 菌悬液 。以平板菌落计数法[ 7] 配成终浓度为 0.5×
107 个/ml的菌悬液。
1.3.5 抑菌能力的测定。采用管碟法。吸取各种菌悬液0.2
ml均匀涂布于平板(内径 90 mm)表面后 ,等距离放入 4 个灭
菌的牛津杯(规格 10.0 mm×7.8 mm×6.0 mm),逐一加入各
抗菌剂 200 μl ,以无菌 pH值 8.0的碱水作对照(CK)。37 ℃
恒温培养 24 h后 ,观察抑菌情况 ,测量抑菌环直径 ,各菌重复
实验 3次 ,取平均值 ,以此评价抑菌效果。
最低抑菌浓度(MIC)的测定 。分别吸取各浓度的抗菌剂
1 ml ,与约 15 ml无菌培养基(小于 45 ℃)充分混匀 ,并冷却制
成含抗菌剂平板 ,以无菌 pH值 8.0的碱水作对照。编号后 ,
吸取供试菌悬液 0.1 ml均匀涂布于平板 ,37 ℃恒温培养 24 h
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2008 , 36(13):5257-5258                     责任编辑 罗芸 责任校对 李洪
后 ,观察各菌生长情况 ,以完全无菌生长的平板所对应的抗
菌剂浓度作为最低抑菌浓度(MIC , g/L)。
2 结果与分析
2.1 赤楠叶粗黄酮(LFSB)得率与纯度 赤楠叶粉末经石油
醚处理有利于去除叶绿素 、脱脂 、脱蜡与黄酮类的溶出 ,提取
液酸析的析出物与聚酰胺粉混匀 ,用氯仿索氏抽提 ,氯仿提
取部分经检测并无黄酮类显色反应 ,从而进一步去除了非黄
酮类成分 ,乙酸乙酯提取时黄酮类成分经聚酰胺的吸附与溶
剂的洗脱等进一步纯化后 ,粗黄酮得率为 15.72%,以芦丁标
准品为标准物 ,紫外分光光度法测得其纯度约为 90.65%。
2.2 赤楠叶黄酮类化合物(LFSB)的抗菌活性 由表 1可
见 ,对照组无抑菌圈 ,赤楠叶黄酮类对各菌均有一定的抗菌
活性 ,但对各菌的抗菌能力有所不同 ,在浓度 100 g/L时对藤
黄八叠球菌 、金黄色葡萄球菌 、白菜软腐菌与普通变形杆菌
的抑菌圈直径均大于 15 mm ,表现出较强的抑菌活性 ,尤其是
对藤黄八叠球菌 、金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别高达
31.3与 22.5 mm ,在浓度 3.125 g/L时仍对藤黄八叠球菌与普
通变形杆菌有抗菌效能;但对枯草芽孢杆菌 、甘蓝黑腐菌与
大肠杆菌的抑菌活性均较弱 ,其中枯草芽孢杆菌仅对 100
g/L浓度敏感 。总体上 ,赤楠叶黄酮类抗菌效力随浓度的降
低呈减弱的趋势。进一步测定各菌的最小抑菌浓度(MIC),
结果表明(表 2):对照组各菌长势旺盛 ,藤黄八叠球菌的MIC
最小 ,为 25 g/L;金黄色葡萄球菌与白菜软腐菌次之 ,均为 50
g/L;其余各菌均为 100 g/L。
表 1 赤楠叶黄酮类化合物对7种菌的抑菌圈直径 mm
Table 1 Diameter of antibacterial circle of flavonoids in Syzygium buxifoli-
um Hook.et.Arn leaves against seven kinds of bacteria
供试菌种
Tested bacteria
浓度 Concentration∥g/ L
100 50 25 12.5 6.25 3.125 0(CK)
大肠杆菌 12.2  11.3  6.0  6.0  6.0  6.0 6.0
Escherichia coli
金黄色葡萄球菌 22.5 20.4 18.3 6.0 6.0 6.0 6.0
Staphylococcus aureus
枯草芽孢杆菌 12.2 10.2 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
Bacillus subtilis
藤黄八叠球菌 31.3 29.2 28.1 23.2 20.2 13.7 6.0
Sarcina lutea
普通变形杆菌 15.2 14.1 13.3 10.8 10.1 9.5 6.0
Proteus vulgaris
甘蓝黑腐菌 10.5 9.5 9.3 6.0 6.0 6.0 6.0
Xanthomonas campestris
白菜软腐菌 19.5 18.1 10.3 6.0 6.0 6.0 6.0
Erwinia carotorora
3 结论与讨论
(1)采用微波处理 、碱溶酸析 、聚酰胺吸附洗脱等方法对
赤楠叶黄酮进行提纯 ,该提纯流程操作简单 ,粗黄酮得率
(15.72%)显著高于乙醇回流提取的黄酮得率(7.43%)[ 6] ,且
简化了提取后的纯化处理 ,提高了粗黄酮的纯度(90.65%)。
这主要是由于微波对细胞有强的破碎作用[ 9] ,有利于胞外溶
剂进入细胞内 ,溶解并释放出黄酮类化合物;同时 ,黄酮分子
大多具有酸性的酚羟基[ 10] ,具有碱溶酸析的特点;聚酰胺 、氯
仿等的应用处理有利于排除杂质与其他有色物质的干扰 。
表2 不同浓度赤楠叶黄酮类化合物作用下的菌生长情况
Table 2 Bacteria growth status under different concentrations of flavonoids
in Syzygium buxifolium Hook.et.Arn leaves
供试菌种
Tested bacteria
浓度∥g/L Concentration
100 50 25 12.5 6.25 3.125 碱水
大肠杆菌 --- +-- ++- ++- ++- ++++++
Escherichia coli
金黄色葡萄球菌 --- --- +-- +-- ++- ++-+++
Staphylococcus aureus
枯草芽孢杆菌 --- +-- ++- ++- +++ +++++-
Bacillus subtilis
藤黄八叠球菌 --- --- --- ++- +++ ++++++
Sarcina lutea
变形杆菌 --- +-- ++- ++- +++ ++++++
Proteus vulgaris
甘蓝黑腐菌 --- +-- +-- ++- +++ ++++++
Xanthomonas
campestris
白菜软腐菌 --- --- +-- ++- +++ ++++++
Erwinia carotorora
 注:“---”表示无菌生长 , “+--”表示个别菌落生长 , “++-”表
示部分菌生长 , “ +++”表示菌生长旺盛。
 Note:“---” stands for no bacteria growth;“ +--” stands for very few
bacteria growth;“ ++-” stands for part bacteria growth;“ +++”
stands for vigorous bacteria growth.
  (2)赤楠叶黄酮类化合物对供试菌的抑菌活性因菌种不
同而存在差异 ,在测定浓度范围 100~ 3.125 g/ L内 ,藤黄八
叠球菌 、金黄色葡萄球菌 、普通变形杆菌等供试菌比大肠杆
菌 、枯草芽孢杆菌等 3种供试菌对赤楠叶黄酮类化合物更敏
感。由于金黄色葡萄球菌是引起细菌性食物中毒和院内感
染的一种重要病原菌 ,且是最易产生耐药性的致病菌之一 ,
赤楠叶黄酮类对金黄色葡萄球菌较强的抑菌作用预示着开
发赤楠黄酮类作为植物源抗菌剂的可能性。
(3)考量赤楠叶黄酮类化合物对 2种蔬菜致病菌的抗菌
活性发现 ,LFSB对白菜软腐病菌的抗菌活性强于甘蓝黑腐
菌。由于白菜软腐病菌是大白菜等十字花科蔬菜软腐病的
致病菌 ,赤楠叶黄酮类化合物对该菌较强的体外抑菌效能预
示了将其作为植物源农药筛选的可行性 ,但田间作用效果受
多种环境因素的影响 ,因而 ,有待进一步的田间试验研究。
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5258              安徽农业科学                        2008年