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红檵木花红色素提取物抑菌活性研究



全 文 :107※基础研究 食品科学 2005, Vol. 26, No. 10
红檵木花红色素提取物抑菌活性研究
卢成英,唐克华,黄早成,张 敏,曹 庸
(湖南省林产化工工程重点实验室 吉首大学张家界校区, 湖南 张家界 427000)
摘 要: 采用20%乙醇加微波处理提取红檵木花红色素,用正丁醇:石油醚等对粗提液进行纯化,检测花红色
素粗提物及色素各级提取物的抑菌活性,并对粗提物的最小抑菌浓度及抑菌稳定性进行研究。结果表明红檵木花红
色素粗提物及各级提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和痢疾杆菌生长有明显的抑制作用。红檵木花红色素粗提物
对金黄色葡萄球菌、痢疾杆菌的最小抑菌浓度均为0.1g/ml,对大肠杆菌的最小抑菌浓度为0.5g/ml。提取物经高温、
pH2~7处理或紫外照射后仍具较强的抑菌活性。
关键词:红檵木花;红色素;抑菌活性
Study on Bacteriostasis of the Red Pigment Extracts fromL.chin nse Var.rubru Flower
LU Cheng-ying,TANG Ke-hua,HUANG Zao-cheng,ZHANG Min,CAO Yong
(The Key Laboratory For Forest Products Chemical Industry Engineering of Hunan,
Ji Shou University, Zhangjiajie 427000, China)
Abstract :The red pigment in Lorpetalum.chinenseVar. rubrums flowers was extracted with microwave treatment and 20%
ethanol, step-purified with alcohol butyl, petroleum ether and ethyl acetate. The antibacterial activities of the extract and its
diferent extracts against the three kinds of bacteria were determined by Oxford Cup method. Then the bacteriostasis coefficient
in contrast with norfloxacin were gotten. The results show was that the extracts inhibited the growth of Staphylococcus aureus,
Escheichia coli and Shigella dysenteriae efficac ously. The MIC of the extract were about 0.1~0.5g/ml against S aphylococlus
aureus, and Shigella dysenteroae. The xtract was stable when treat at high temperature, or at pH2~7, or ultraviol t.
Key words:flower of L.chinense Var.rubrum;red pigments;antibacterial activity
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2005)10-0107-04
收稿日期:2004-09-24
基金项目:湖南省张家界市高新技术引导资金项目(04HT023)
作者简介:卢成英(1952-),女,教授,主要从事应用微生物学教学与科研工作。
红檵木(LoropetaLum chinense Var.rubrum)属金缕梅
科檵木属白花檵木变种,常绿灌木或小乔木,原产湖
南浏阳,野生红檵木1978年发现后被广泛栽培[1]。红
檵木多分枝,小枝被星毛;花4~8朵簇生,成头状或
短穗状花序,有短花梗,肉红色,花序长约1cm,被
毛;苞片线形,长0.3cm;萼片卵形,长约0.2cm,
花后脱落;花瓣4~5瓣,带状线形,长1~2cm,先
端圆或钝,呈淡紫红色。红檵木一年内能多次开花[2],
花叶俱美,是优良的园林盆景树种[3]。
当前对红檵木的研究多在分类、进化、品系筛
选、遗传育种、遗传工程,以及生理、组织培养和
园林观赏植物学方面。文献报道红檵木枝条中含鞣质,
种子含多种脂肪酸,花中含异槲皮甙,叶中含鞣质、
还原糖、甙类、黄酮类、酚类物质及有机酸,具有
止血、消炎、镇痛等作用,湘西民间也有红檵木药用
偏方,红檵木花红色素色泽优良,其花色素苷的含量
比檵木高4~7倍[4~6],有研究证实其多种色素具抗氧
化,抗菌活性[7,8],为此我们对红檵木花红色素的抑菌
活性进行了研究,旨在深入的开发利用我省丰富的红檵
木资源。
1 材料与方法
1.1材料
红檵木花 2004年4月采于校园花坛,低温保藏
备用。
试剂 蛋白胨(BR),牛肉浸膏(BR),琼脂(BR),
诺氟沙星胶囊(市售),其它均为AR试剂。
菌种 金黄色葡萄球菌(Saphylocolus aureus),大
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肠杆菌(Escheichia coli),痢疾杆菌(Shigella dysenteroae)
购自湖南省疾病预防控制中心,我室冻藏;
培养基 牛肉膏蛋白胨培养基。
1.2仪器
旋转蒸发仪(RE540 yamato)、格兰仕微波炉(Galanz
WD700A型 顺德)、pH计(HM-205 TOA)、冷冻干燥机
(FD-1)、培养箱(PW/10-002)、超净工作台(CCV-1311)、
高压蒸汽灭菌器(SM-52)、1/万天平(AEG-220)。
1.3方法
1.3.1红檵木花红色素粗提物的制备
冻藏鲜红檵木花50g,加750ml 20%乙醇溶液、微
波中档火力处理4min、室温浸提1h,取滤液静置24h,
再过滤、取滤液60℃下浓缩至50ml,使其生药浓度为
1g/ml。
1.3.2红檵木花红色素各级提取物的制备
提取物Ⅰ 红檵木花红色素粗提物40ml,加正丁
醇:石油醚(V:V/1:4)混合溶剂40ml,混匀、静置30min,
取下层色素液,重复三次、合并滤液得红檵木花色素
提取物Ⅰ,无菌水定容至40ml(使生药浓度为1g/ml,下
同)。
提取物Ⅱ 红檵木花红色素提取物Ⅰ30ml,加乙醚
30ml,充分摇匀,静置30min,取下层色素液,重复
三次、得红檵木花红色素提取物Ⅱ,无菌水定容至
30ml,备用。
提取物Ⅲ 提取物Ⅱ20ml,加乙酸乙酯20ml,充
分振摇后静置30min,取下层液、重复三次、得红檵
木花红色素提取物Ⅲ,无菌水准确定容到20ml,备用。
各级提取物用无菌水配成含生药浓度1、0.8、0.4、
0.2、0.1、0.05g/ml的试液,备检测用。
1.3.3抑菌活性检测[9~11]
取牛肉膏蛋白胨琼脂平板,每皿加107个/ml活化
供试菌种菌悬液0.1ml菌悬液,涂布涂匀,每皿等距离
放置牛津杯4个,牛津杯内加入各提取液0.2ml,37℃、
24h后观测记录结果,用游标卡尺测量抑菌圈的大小,
取平行实验抑菌圈的平均值。另设0.1g/L诺氟沙星液为
对照。
1.3.4最小抑菌浓度(MIC)测定
红檵木花色素粗提液稀释成不同浓度,取药液
0.1ml 加入到盛有0.8ml的牛肉膏蛋白胨液体培养基的试管
中,接入0.1ml的菌悬液,充分摇匀,使各试管的菌液浓
度为107cfu/ml,含生药量分别为1、0.75、0.5、0.25、
0.1、0.075、0.05g/ml,37℃下培养24h,观察细菌生
长情况。另设蒸馏水阴性对照,不加药液的培养管作
空白对照及四环素作阳性对照。
1.3.5红檵木花色素粗提物抑菌活性的稳定性检测
1.3.5.1酸碱稳定性试验
用HCl 和NH3溶液将色素粗提液pH 值分别调至2、
3、4、5、6、7、8 保持药液浓度为1g/ml,采用K-
B 纸片扩散法测定抑菌效果。
1.3.5.2热稳定性试验
用试管分装色素粗提物,置不同温度处理后采用
K-B 纸片扩散法测定抑菌效果。
1.3.5.3紫外光照稳定性试验
用培养皿分装色素粗提物,置紫外灯(256nm,
15W,样距10cm)下照射不同时间, K-B 纸片扩散法测
定抑菌效果。
2 结果与分析
2.1红檵木花红色素粗提物抑菌活性
对金黄色葡萄球菌、痢疾杆菌和大肠杆菌均有较好
的抑制作用,含量1g/ml的红檵木花红色素的粗提物对
三种菌的抑菌系数依次分别为0.646、0.655和0.629(参见
表1)。
2.2红檵木花红色素提取物Ⅰ抑菌活性
经过正丁醇和石油醚处理后的提取物Ⅰ对金黄色葡
萄球菌、痢疾杆菌和大肠杆菌仍有抑制作用,但活性
低于粗提液(参见表2)。
样液生药浓度 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 痢疾杆菌
(g/ml) 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数
1.0 16.48 0.646 17.57 0.629 18.12 0.655
0.8 16.50 0.647 17.36 0.621 18.25 0.660
0.4 15.00 0.588 16.23 0.581 15.63 0.565
0.2 13.02 0.510 13.87 0.496 12.38 0.441
0.1 12.50 0.490 ± 0 12.15 0.439
0.05 12.23 0.479 ± 0 11.03 0.399
诺氟沙星 25.52 1.000 27.94 1.000 27.67 1.000
表1 红檵木花色素粗提液的抑菌活性
Table 1 Bacteriostatic activity of the red pigment primary extracts
注:抑菌系数=提取物抑菌圈直径/诺氟沙星的抑菌圈直径;“±”表示抑菌圈不明显,但牛津杯周围菌落较少,下同。
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样液生药浓度 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 痢疾杆菌
(g/ml) 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数
1.0 14.60 0.572 13.55 0.485 14.27 0.516
0.8 14.79 0.579 12.25 0.438 14.22 0.514
0.4 14.47 0.567 11.87 0.425 13.97 0.505
0.2 11.50 0.450 ± 0 13.00 0.470
0.1 ± 0 ± 0 10.87 0. 393
0.05 ± 0 ± 0 ± 0
诺氟沙星 25.52 1.000 27.94 1.000 27.67 1.000
表2 红色素提取物Ⅰ的抑菌活性
Table 2 Bacteriostatic activity of the red pigment extracts I
2.3红檵木花红色素提取物Ⅱ抑菌活性
提取物Ⅱ对三种菌都有抑制作用,且其对痢疾杆
菌、大肠杆菌的抑制活性高于提取物Ⅰ(参见表3)。
2.4红檵木花色素提取物Ⅲ抑菌活性
经过正丁醇、石油醚、无水乙醚和乙酸乙酯萃取后
的提取液,对金黄色葡萄球菌和痢疾杆菌生长仍有较高
的抑制活性,对大肠杆菌抑制作用已不明显(参见表4)。
2.5色素粗提物最小抑菌浓度(MIC)
红檵木花色素提取物对金黄色葡萄球菌、痢疾杆菌
的最小抑菌浓度均为0.1g/ml,对大肠杆菌的最小抑菌浓
度为0.5g/ml(参见表5)。
2.6红檵木花红色素粗提液稳定性检测
2.6.1酸碱稳定性
红檵木花红色素提取物在pH2~7时保持较强的抑菌
活性,说明红檵木花红色素提取物在酸性和中性时稳定
样液生药浓度 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 痢疾杆菌
(g/ml) 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数
1.0 11.32 0.444 14.49 0.519 17.43 0.630
0.8 11.64 0.456 12.97 0.464 15.18 0.549
0.4 11.01 0.431 ± 0 14.76 0.533
0.2 10.85 0.425 ± 0 ± 0
0.1 ± 0 ± 0 ± 0
0.05 ± 0 ± 0 ± 0
诺氟沙星 25.52 1.000 27.94 1.000 27.67 1.000
表3 红色素提取物Ⅱ抑菌活性
Table 3 Bacteriostatic activity of the red pigment extracts II
样液生药浓度 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 痢疾杆菌
(g/ml) 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数 抑菌圈直径(mm) 抑菌系数
1.0 11.28 0.442 ± 0 12.05 0.435
0.8 10.89 0.428 ± 0 11.59 0.419
0.4 ± 0 ± 0 ± ±
0.2 - 0 ± 0 ± 0
0.1 - 0 ± 0 ± 0
0.05 - 0 - 0 ± 0
诺氟沙星 25.52 1.000 27.94 1.000 27.67 1.000
表4 红檵木花红色素提取物Ⅲ抑菌活性测定
Table 4 Bacteriostatic activity of the red pigment extracts III
注: - 表示无抑菌圈。
菌种
提取物的生药浓度(g/ml)
1 0.750.5 0.250.10.0750.05
金黄色葡萄球菌 - - - - - + + +
大肠杆菌 - - - + + ++ + +
痢疾杆菌 - - - - - + + +
表5 红檵木花色素提取物的最小抑菌浓度测定
Table 5 MIC test of ethanol extract of L.chine se Var.rubrum
Flower
注 “-”无菌生长, “+” 菌体较少, “++” 菌体较多。
性较好。但在pH≥8时,红檵木花红色素提取物变为
绿色,其对三种细菌的抑制活性亦丧失(参见表6)。
2.6.2热稳定性
经高温处理后提取物对三个受试菌仍具有较强的抑
菌活性,仅经121℃下20min处理后抑菌活性稍有降低
(参见表7)。
2.6.3紫外稳定性
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菌种
酸碱处理pH值
未处理 2 3 4 5 6 7 8
金黄色葡萄球菌 15.516 15.414.715.315.515 -
大肠杆菌 14.315.214.814.514 14.514.5-
痢疾杆菌 14.815 14.614.214.715.214.6-
表6 酸碱处理提取物的抑菌活性(抑菌圈直径mm)
Table 6 Bacteriostatic activity of L.chinense Var.rubrum Flower at
different pH(diameter of the inhibition zone mm)
经紫外光照处理后提取物对三个受试菌仍具有较强
的抑菌活性(参见表8)。
3 结论与讨论
实验表明,红檵木花红色素提取液及各级提取物对
金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和痢疾杆菌均有较强抑制作
用,其最大抑菌系数依次分别为0.646、0.629和0.655。
提取物Ⅰ主要用溶剂去除了粗提液中的非极性及弱
极性的脂类物质,提取物Ⅱ在提取物Ⅰ的基础上主要去
除了黄酮甙元类,提取物Ⅲ则主要去除了黄酮甙类,从
各提取物中分离除去的物质类群和各提取物抑菌活性逐
步有所下降的现象分析,红檵木花中脂类、黄酮甙元
类及黄酮甙类可能具有抗菌活性,亦可能有增强红色素
抑菌活性的作用,为此我们拟对上述物质的单体分离、
单体抗菌活性或抗菌协同作用作深入研究。
最小抑菌浓度(MIC)测定表明,红檵木花色素提取
物对金黄色葡萄球菌、痢疾杆菌的最小抑菌浓度均为
0.1g/ml,对大肠杆菌的最小抑菌浓度为0. 5g/ml。
稳定性试验表明,热处理对红檵木花色素提取物抑
菌活性的影响不明显,经高温处理后提取物对三个受试
菌仍具有较强的抑菌活性。酸碱处理对提取物抑菌活性
有一定的影响,其在pH2~7时保持较强的抑菌活性,
pH8时对三种细菌的抑制活性消失,提示提取物耐酸不
耐碱,紫外光照处理对提取物抑菌活性的影响不明显。
红檵木花红色素各级提取物具有强而稳定的抑菌活
性,除可用于开发抗菌消炎药物外,还可探索用作食
品抗菌防腐剂、增色剂及其它产品的添加剂,具有广
菌种
紫外光照处理时间
未处理 5 min15min30min60min
金黄色葡萄球菌 15.5 15 15.7 15.3 15
大肠杆菌 14.3 14.5 14.8 14 14.5
痢疾杆菌 14.8 14.3 14.8 14.7 15
表8 紫外光照处理提取物的抑菌活性(抑菌圈直径 mm)
Table 8 Bacteriostatic activity of L.chinense Var.rubrum Flower
treated at ultraviolet (diameter of the inhibition zone mm)
菌种
热处理温度与时间
未处理 85℃ 15min 85℃ 1h 100℃ 15min 100℃ 1h 121℃ 20min
金黄色葡萄球菌 15.5 15.3 15 15.6 15 14.3
大肠杆菌 14.3 14.2 13.8 14.5 14 12.6
痢疾杆菌 14.8 15 14 14.2 14.3 12.3
表7 热处理提取物的抑菌活性(抑菌圈直径 mm)
Table 7 Bacteriostatic activity of L.chinense Var.rubrum Flower treated at different temperature
(diameter of the inhibition zone mm)
阔的开发利用前景。
参考文献:
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