全 文 :收稿日期:2015-11-10
基金项目:乐山市科技局支持项目(No.13szd135)
作者简介:刘素君(1968—),四川资阳人。乐山师范学院化学学院教授,博士,研究方向:天然产物。
乐山师范学院学报
Journal of Leshan Normal University
第 30卷 第 12期
2015年 12月
Vol. 30, No. 12
Dec., 2015
蛇莓提取物的抑菌及抗氧化活性研究
刘素君, 王丽萍, 梁 斌
(乐山师范学院 化学学院,四川 乐山 614000)
摘 要:目的:探讨蛇莓提取物的抑菌及抗氧化作用。方法:采用 95%乙醇浸泡蛇莓,浓缩后分别用乙酸乙酯和正丁醇
萃取。利用其浓缩液分别对大肠杆菌、表皮葡萄球菌、志贺杆菌、金黄色葡萄球菌做抑菌实验。同时用乙酸乙酯和正丁醇提
取物分别对羟基自由基、超养阴离子、DPPH自由基的清除能力进行抗氧化活性分析。结论:蛇莓提取物的乙酸乙酯浓缩液
和正丁醇浓缩液对志贺杆菌和金黄色葡萄球菌有抑菌效果;乙酸乙酯提取物和正丁醇提取物均具有抗氧化活性,其中以正
丁醇萃取物的抗氧化活性最佳。
关键词:蛇莓提取物;体外抑菌实验;抗氧化活性
中图分类号:R284 文献标志码:A 文章编号:1009-8666(2015)12-0029-04
0 引言
蛇莓(Duchesnea indica Focke)为蔷薇科多年
生草本植物,是民间的一种常用中草药,在古代医
书《名医别录》《本草纲目》中对它的性状和药用价
值都有记载[1],全草入药,性昧甘、苦、寒,有小毒,
入肺、肝、大肠经,具有消肿散瘀、清热解毒、收敛
止血之功效,用于治疗热病惊痫、咽喉肿痛、咳嗽
吐血、蛇虫咬伤、湿疹、痢疾及烫火伤等[2]。近年来
因发现蛇莓具有显著的抗肿瘤活性[3],引起了国内
外学者的广泛关注。本文对蛇莓进行浸泡提取,对
其进行细菌的抑菌实验以及抗氧化性研究,目的
在于找出蛇莓提取物各部分的抑菌作用以及抗氧
化能力。
1 实验材料、仪器及方法
1.1 仪器
V-630型紫外分光光度计 (日本分光株式会
社);QYC-200型恒温摇床(上海福玛试验设备有
限公司);LDZX-40H型立式自动电热压力蒸汽灭
菌器;LR-250生化培养箱(上海一恒科学仪器有
限公司)。
1.2 材料及药品
蛇莓(采自乐山);正丁醇、甲醇、乙酸乙酯、无
水乙醇(均为 AR,成都市科龙化工试剂厂);邻二
氮菲、过硫酸铵(AP)、N,N,N,N 一四甲基乙二铵
(TENED)、α-萘胺、盐酸羟胺、FeSO4、对氨基苯磺
酸(均为 AR,长征化学试剂工厂);1,1一二苯
基-2-苦基苯肼(1,1-diphenyI.2-picryl-hydrazyl,
DPPH)购自 Sigma公司。大肠杆菌、表皮葡萄球
菌、志贺杆菌(均由四川大学微生物实验室提供)。
1.3 蛇莓提取物的制备
将干燥蛇莓 1kg,用 95%乙醇浸泡,过滤、浓
缩,乙醇浓缩液中加蒸馏水沉淀叶绿素,取上清液
减压蒸馏成乙醇浓缩液;再用分析纯的乙酸乙酯
萃取,减压蒸馏浓缩得到乙酸乙酯萃取物 20.50g。
乙酸乙酯萃取后剩余部分用正丁醇萃取,减压蒸
馏浓缩得到正丁醇萃取物 18.90g。
29
DOI:10.16069/j.cnki.51-1610/g4.2015.12.009
1.4 抑菌实验
1.4.1 样品的制备
取乙酸乙酯提取物 0.106g 溶于 2mL 蒸馏水
(样品 A)和正丁醇提取物 0.104g溶于 3ml蒸馏水
(样品 B)。将样品 A稀释制样 10份,试管内生药
浓 度 依 次 为 53.0、26.5、13.3、6.60、3.30、1.66、
0.828、0.414、0.207和 0。用同样方法配制样品 B,
使试管内生药浓度依次为 38.0、25.3、16.9、11.3、
7.51、5.00、3.34、2.22、1.48、0。
1.4.2 纸片药敏试验
采用滤纸片法[4-5],将直径为 6mm的纸片、固
体培养基和蒸馏水用高压灭菌锅灭菌。将固体培
养基冷却至 55℃左右,倒入灭过菌的培养皿中,厚
度约 4mm,放置在水平桌面上冷却定形。
在无菌条件下用移液枪分别移取大肠杆菌等
四种菌液 0.1mL于培养皿中并用涂布器将菌液均
匀涂布。将培养皿放置恒温培养箱中于 37℃下培
养 24h,用游标卡尺测量抑菌圈直径。
1.4.3 MIC试验
分别取若干纸片(6mm),放置在上述 20份溶
液中,并另取 4份溶液为无药空白对照(C、D均为
无水乙醇,E、F均为灭菌蒸馏水)。浸泡 2h,之后取
出自然晾干,备用。
1.5 提取物抗氧化性质研究
1.5.1 提取物对 DPPH自由基的清除作用
用分光法进行定量分析[6]。吸取 0.2DPPH溶
液 2.0,加入 0.1、0.2、0.4、0.8、1.6mg/mL的待测溶
液摇匀,在室温下静置 30min;以无水乙醇扫描基
线测定 517nm处的吸光度值;同时测定无水乙醇
与 DPPH溶液在 517nm处的吸光度值,再测定无
水乙醇与样品溶液混合液在 517nm处的吸光度。
对 DPPH自由基的清除率按下式计算:清除
率(%)=[1-(A样品-A对照)/A空白]×100%。
1.5.2 提取物对羟基自由基的清除作用
采用 Fenton反应,取 1mL0.75mmol·L-1邻二
氮菲无水乙醇溶液,加 2mL的 0.2mmoL·L-1磷酸
盐缓冲液(pH7.4),充分混匀后加入 0.75mmol·L-1
硫酸亚铁溶液(去离子水配制)1mL,加入 1mL蒸馏
水以补充体积,最后加入 0.01%H2O21mL为对照;
反应液在 37℃保温 1h,于 536nm处测定吸光度。
依上法,依次加入 1mL 浓度为 0.5、1.0、1.5、2.0、
2.5mg·/ml的样品为处理样,在 536nm处测定吸光
度,平行测定 3次。
对羟自由基的清除率按下式计算:清除率
(%)=(A 处理-A 对照)/(A 空白- A 对照)×100%
1.5.3 提取物对超氧阴离子的清除作用
取 4.5mL pH8.2的 Tris-HCI缓冲液(50mmol·
L-1)于具塞试管中,加入 3.2mL蒸馏水和 1mL样品
溶液,空白管用蒸馏水代替。混匀后在 25℃水浴中
保温 20min,取出后立即加入 25℃预热过的 0.3mL
邻苯三酚(3mmol·L-1),迅速摇匀后倒人比色杯,
在 325nm 处每隔 30s 测定其吸光值 A1,共测
4min,推迟 30s。空白管不加样品,直接加入邻苯三
酚在 325nm处每隔 30s测定其吸光值 A0。分别计
算出邻苯三酚自氧化速率 k1,k0。根据下列公式计
算清除率:清除率(%)=[(k0-k1)/k0]×100%
2 实验结果与数据
2.1 抑菌实验
从表 1可以看出乙酸乙酯浓缩液和正丁醇浓
缩液分别对大肠杆菌和表皮葡萄球菌均没有抑菌
作用,而对志贺杆菌色和金黄葡萄球菌都有一定
的抑菌作用。
表 1 药敏实验数据
供试菌
抑菌圈直径
(mm)
大肠杆菌
表皮葡萄球菌
志贺杆菌
金黄色葡萄球菌
阴性对照
0
0
1.5
2.0
0
0
0
2.5
3.0
0
乙酸乙酯浓缩液的
抑菌圈直径(mm)
正丁醇浓缩液的
抑菌圈直径(mm)
表 2 乙酸乙酯浓缩液部分对
志贺杆菌(A)和金黄色葡萄球菌(F)的抑菌作用
浓度
(mg/mL)
直径
(mm)
53.0
26.5
13.3
6.60
3.30
1.66
0.828
0.414
0.207
0.00
4.0
3.5
2.8
2.2
2.0
1.8
1.3
1.0
0.8
0.0
对 E 的抑菌圈
直径(mm)
2.5
2.3
2.0
1.8
1.5
1.2
1.0
0.8
0.5
0.0
对 F 的抑菌圈
直径(mm)
30
乙酸乙酯浓缩液对志贺杆菌和金黄色葡萄球
菌的抑菌作用均随着乙酸乙酯浓缩液浓度的增大
而增大,在浓度为 53.0mg/mL时抑菌作用最强,抑
菌圈分别为 4mm和 2.5mm。
正丁醇浓缩液对志贺杆菌的抑菌作用也是随
着正丁醇浓缩液浓度的增大而增大,在浓度为
38.0mg/mL时抑菌作用最强,抑菌圈分别 5.5mm
和 2.5mm。
由表 4可见,蛇莓提取物中的乙酸乙酯浓缩
液和正丁醇浓缩液对大肠杆菌和表皮葡萄球菌无
抑菌作用,对志贺杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌
作用较强。
2.2 抗氧化实验
用初提后的乙酸乙酯和正丁醇提取物对羟基
自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基的清除
能力进行抗氧化活性分析,分析数据见表 5和表6:
从表 6可以看出乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃
取物对 DPPH自由基的清除率随着浓度增高而升
高,增长趋于稳定。二个样品对 DPPH自由基的清
除效果都很好。对 DPPH自由基的清除效果:正丁
醇萃取物>乙酸乙酯萃取物。
从表 7可以看出乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃
取物对羟基自由基的清除率随着浓度增高而上
升。其中正丁醇萃取物的清除作用比乙酸乙酯分
离物的清除作用强。对羟基自由基的清除效果:正
丁醇萃取物>乙酸乙酯萃取物。
表 8中表示,乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取
物对超氧阴离子自由基的清除率是随着浓度增高
而升高的,且两个样品对超氧阴离子自由基的清
除效果基本相同。
表 3 正丁醇浓缩液部分
对志贺杆菌(E)和金黄色葡萄球菌(F)的抑菌作用
浓度
(mg/mL)
直径
(mm)
38.0
25.3
16.9
11.3
7.51
5.00
3.34
2.22
1.48
0.00
对 E 的抑菌圈
直径(mm)
对 F 的抑菌圈
直径(mm)
2.5
2.0
1.8
1.5
1.2
1.0
0.8
0.5
0.3
0.0
5.5
4.0
3.5
2.8
2.5
2.0
1.8
1.5
1.2
0.0
表 4 蛇莓的最低抑菌浓度(MIC)
乙酸乙酯浓缩液和正丁醇浓缩液对
四大细菌的最低抑菌浓度(MIC)
供试菌
大肠杆菌
表皮葡萄球菌
志贺杆菌
金黄色葡萄球菌
乙酸乙酯浓缩液 MIC
无
无
0.207mg/mL
0.207mg/mL
正丁醇浓缩液 MIC
无
无
1.48mg/mL
1.48mg/mL
表 5 两个样品对邻苯三酚的自氧化率
浓度
(mg/mL)
0.1
0.2
0.4
0.8
1.6
空白
乙酸乙酯萃取物的
自氧化率 k
0.0815
0.0704
0.0615
0.0608
0.0578
0.1211
正丁醇萃取物的
自氧化率 k
0.0269
0.0233
0.0204
0.0190
0.0195
0.0401
表 6 两个样品对 DPPH自由基的清除率
浓度
(mg/mL)
0.1
0.2
0.4
0.8
1.6
乙酸乙酯萃取物的
清除率(%)
88.09
87.78
88.36
89.23
89.60
正丁醇萃取物的
清除率(%)
54.74
89.61
93.18
94.43
94.51
表 7 两个样品对羟基自由基的清除率
浓度
(mg/mL)
0.1
0.2
0.4
0.8
1.6
乙酸乙酯萃取物的
清除率(%)
35.23
46.62
53.04
72.08
81.78
正丁醇萃取物的
清除率(%)
79.58
93.11
93.26
97.33
98.57
31
3 结论
3.1 抑菌效果
蛇莓本身具有抑菌、降压、抗肿瘤、促进免疫
等药理作用。此次实验研究了蛇莓提取物中的乙
酸乙酯浓缩液(含脂溶性物质)、正丁醇浓缩液分
别对大肠杆菌、表皮葡萄球菌、志贺杆菌、金黄色
葡萄球菌的抑菌作用,并测出其各自的最低抑菌
浓度(MIC)。实验结果表明,蛇莓提取物中的部分
浓缩液对志贺杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的
抑菌作用,其中乙酸乙酯浓缩液对志贺杆菌和金
黄色葡萄球菌的 MIC均为 0.207mg/mL,正丁醇浓
缩液对志贺杆菌和金黄色葡萄球菌的 MIC 均为
1.48mg/mL。乙酸乙酯浓缩液部分的抑菌作用总体
上比正丁醇部分弱,但仍有一定的抑菌作用,可加
以研究利用。
3.2 抗氧化效果
通过乙酸乙酯和正丁醇两种萃取物对 DPPH
自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基的清除作
用比较,DPPH自由基清除效果表现为:正丁醇萃
取物>乙酸乙酯萃取物。羟基自由基的清除效果表
现为:正丁醇萃取物>乙酸乙酯萃取物;超氧阴离
子自由基清除效果表现为:乙酸乙酯萃取物≈正
丁醇萃取物。从上表中可以得出两种提取物对自
由基的清除效果表现为:DPPH自由基>羟基自由
基>超氧阴离子自由基;两种提取物的抗氧化活
性:正丁醇萃取物的抗氧化活性比乙酸乙酯萃取
物的大,从总体来看正丁醇萃取物的抗氧化效果
最好。这能为蛇莓乙醇提取物在保健食品、化妆
品、化工生产和医药等领域的应用提供理论依据。
表 8 两个样品对超氧阴离子自由基的清除率
浓度
(mg/mL)
0.1
0.2
0.4
0.8
1.6
乙酸乙酯萃取物的
清除率(%)
32.70
41.87
49.22
49.79
52.27
正丁醇萃取物的
清除率(%)
32.92
41.90
49.13
52.62
51.37
参考文献:
[1]赵坤. 蛇莓中化学成分的分离与结构测定[D]. 郑州:郑州大学,2012:5.
[2]南京中医药大学. 中药大辞典(下册)[K]. 上海:上海科技出版社,2006:211.
[3]吴培楠. 中药蛇莓抗肿瘤活性成分研究[D]. 天津:天津大学,2005:12
[4]刘慧. 现代食品微生物学试验技术[M]. 北京:中国轻工业出版社,2006:19-122
[5]茂森军.霍健聪. 黄芪提取液对大肠杆菌抑菌特性研究[J]. 食品研究与开发,2012,33(10):13-16
[6]SUN T,HO C T. Antioxidant activity of buckwheat extracts[J]. Food Chemistry,2005,90(4):743-749.
A Study of Antibacterial and Antioxidant Activity of Extracts of Indian Strawberry
LIU Sujun,WANG Lipinɡ,LIANG Bin
(School of Chemistry,Leshan Normal University,Leshan Sichuan 614000,China)
Abstract:Objective:To investigate the antibacte rial a nd antioxidant activity of extracts of Indian
Strawberry. Methods: Using 95% ethanol to soak Indian strawberry,and then respectively extracting its initial
separation with ethyl acetate and n -butanol. The concentrate was used to do the antibacterial test for
escherichia coli,staphylococcus aureus,Shigella and staphylococcus aureus. At the same time,antioxidant
activity analysis was made on the scavenging ability of hydroxyl radical,superoxide anion and super DPPH
radical after the initial extraction of ethyl acetate and n-butanol. Conclusion: Ethyl acetate concentrate and
n -butanol concentrate of Indian strawberry extract had inhibitory effect on Shigella and Staphylococcus
aureus;Their ethanol extract all had antioxidant activity,and the antioxidant activity of the extract was the
best.
Key Words:Indian Strawberry Extract;Antibacterial Activity;Antioxidant Activity
[责任编辑:李书华]
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