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白花地胆草对常见细菌抑制作用的研究



全 文 :第 5 期
收稿日期:2010-04-14
作者简介:林燕文(1975-),女,广东澄海人,高级实验师,主要从事食品微生物学研究,(电话)13380685697(电子信箱)lyw7516@126.com。
第 50卷第 5期
2011 年 3月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 50 No.5
Mar.,2011
地胆草 (Elephantopus scaber Linn) 是菊科
(Compositae)地胆草属(Elephantopus Linn)植物,别
名苦地胆、土公英等,分布在我国南方各省,特别在
广东、广西、福建多见,生长于路边、林缘或者空旷
草地上,其味苦性凉,属药用全草[1,2]。该植物民间应
用广泛,主治感冒、百日咳、咽炎、结膜炎、肾炎、肝
炎、湿疹、虫蛇咬伤等多种症状[2]。 地胆草主要化学
成分有倍半萜内酯、三萜、黄酮、甾醇等[3],其中部分
倍半萜内酯有较强的抗肿瘤和细胞毒活性[4-6]。关于
地胆草的抑菌作用,近年来邬苏晓等 [7,8]做了一些研
究。 本实验以粤东产的与地胆草功效相似的同属植
物白花地胆草 (Elephantopus tomentosus Linn) 为
材料, 制备其水煎煮液和乙醇提取液, 开展其对 3
种常见细菌的抑菌效果研究,可为粤东广泛分布的
白花地胆草的综合开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
植物材料:白花地胆草,采自广东省潮州市慧
如公园,洗净后于 80℃烘干备用。
供试菌种:大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽
孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphy-
lococcus aureus),由韩山师范学院微生物室提供。
1.2 试剂
95%乙醇、氯化钠等均为分析纯,牛肉膏、蛋白
胨、琼脂粉均为生物化学试剂。
白花地胆草对常见细菌抑制作用的研究
林燕文
(惠州学院生命科学系,广东 惠州 516007)
摘要:制备白花地胆草的水煎煮液和乙醇提取液,测定其对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌
的抑菌圈直径、最小抑菌浓度(MIC)及灭菌前后抑菌效果的影响。 结果表明,两种提取液在一定浓度范围
内对 3 种细菌都有不同程度的抑制作用,而且,随着药液浓度的增大,抑制作用也逐渐增强。 两种提取液
对金黄色葡萄球菌的 MIC 均小于其对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的 MIC。两种提取液经 121℃高压蒸汽灭
菌处理后对金黄色葡萄球菌的抑制作用有所增强。 可考虑将白花地胆草用于食品、化妆品防腐等领域,
以提高其综合利用价值。
关键词:白花地胆草;水煎煮液;乙醇提取液;抑菌试验;最小抑菌浓度(MIC)
中图分类号:Q949.96 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2011)05-0955-03
Study on the Antibacterial Effect of Elephantopus tomentosus to Common Bacteria
LIN Yan-wen
(Department of Life Science, Huizhou University, Huizhou 516007, Guangdong,China)
Abstract: The water extract and the ethanol extract of Elephantopus tomentosus were produced, and their antibacterial exper-
iment on the diameter of inhibition zone, the minimal inhibory concentration and the antibacterial effect of before and after
sterilization to Escherichia coli, Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus were determined. The results indicated that these
two extracts in a concentration rage had antibacterial effect on these three bacteria. And the antibacterial effect increased as
the concentration of these two extract increased. The minimal inhibition concentration of these two extract to S. aureus were
lower than that to Escherichia coli and Bacillus subtilis. The antibacterial effect of these two extract to S. aureus strengthen
when they were treated under 121℃ high temperature. So Elephantopus tomentosus could be added to food and cosmetics as
preservative to improve the value of comprehensive utilization of them.
Key words: Elephantopus tomentosus; water extract; ethanol extract; antibacterial experiment; minimal inhibition concentration(MIC)
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.05.024
湖 北 农 业 科 学 2011 年
1.3 仪器
LDZX-50KB 不锈钢自动型压力蒸汽灭菌器、
SW-CJ-IC 型双人单面净化工作台、SPX-270 型培
养箱、RE-52D旋转蒸发器等。
1.4 培养基
牛肉膏蛋白胨固体培养基和液体培养基。
1.5 方法
1.5.1 白花地胆草水煎煮液的制备 称取 100 g 白
花地胆草,剪碎并研磨,加入 500 mL 蒸馏水,浸泡
30 min, 小火煮沸 30 min, 抽滤得滤液, 药渣再加
500 mL 蒸馏水,小火煮沸 30 min,再次抽滤得滤液,
合并两次滤液, 然后小火加热蒸发浓缩至 100 mL,
制成含生药量为 1 g / mL 白花地胆草水煎煮液,4℃
保存待用。
1.5.2 白花地胆草乙醇提取液的制备 称取 100 g
白花地胆草,剪碎并研磨,加入 500 mL 95%乙醇,浸
泡 3 h 后,抽滤得滤液,药渣再加 500 mL 95%乙醇,
浸泡 3 h 后,再次抽滤得滤液,合并两次滤液,用低
温(≤60℃)减压蒸馏回收乙醇,浓缩制成含生药量
为 1 g / mL的白花地胆草乙醇提取液,4℃保存待用。
1.5.3 菌悬液的制备[9] 将供试菌种分别接于牛肉
膏蛋白胨斜面培养基上活化后, 进行平板菌落计
数,根据计算结果用无菌生理盐水将菌液调至约为
106CFU / mL,4℃保存待用。
1.5.4 抑菌实验方法
1)抑菌圈大小测定[10,11]。 用无菌刻度吸管吸取
1 mL 供试菌液置于无菌培养皿中,再倒入融化并冷
却至 50℃左右的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基约 15
mL,轻轻转动培养皿,使菌液与培养基混匀,冷凝制
成平板。 分别将含生药量为 1 g / mL 的白花地胆草
水煎煮液(无菌水溶解)和乙醇提取液(乙醇溶解)
加无菌水稀释成浓度为 0.8、0.6、0.4、0.2、0 g / mL(对
照)的药液。 用无菌镊子将直径为 6 mm的灭菌干燥
滤纸片分别放入装有各浓度药液的培养皿中浸泡
30 min,然后取出滤纸片,在培养皿内壁上滤去多余
药液,将滤纸片贴于上述平板表面,每皿贴 3 片,每
菌每种浓度重复做 3 次,贴好滤纸片的平板在室温
下放置 20 min后倒置于 37℃培养 24 h,取出测定抑
菌圈直径大小,比较抑菌效果。
2)最小抑菌浓度(MIC)测定。 采用试管 2 倍稀
释法测定 MIC[11]。 取 10支灭菌试管,各管分别加入
牛肉膏蛋白胨液体培养基 1 mL,在第 1 管中加入 1
mL灭菌的 1 g / mL白花地胆草提取液, 混匀后吸取
1 mL 加入到第 2 管中,依此类推,直至第 8 管,第 8
管吸取 1 mL 弃去,使其成 1∶2、1∶4、1∶8 等浓度梯度。
向 1-8 管中分别加入 0.05 mL 菌液, 第 9 管只加菌
液 0.05 mL 作为对照,以观察细菌生长情况。 第 10
管只加提取液 1 mL,以观察提取液是否被污染。 重
复实验 3 次,将各管置于 37℃培养 24 h,观察结果,
以无菌生长的最低稀释度为 MIC。
3) 温度对抑菌效果影响测定。 将浓度为 0.5
g / mL 的两种白花地胆草提取液经 121℃高压蒸汽
灭菌后,用滤纸片法测定抑菌圈直径,以确定高压
蒸汽灭菌对白花地胆草提取液抑菌效果的影响。
1.5.5 数据分析 所得实验数据采用 SPSS 17.0 软
件分别进行多重比较分析和 t检验分析。
2 结果与分析
2.1 抑菌圈大小的测定结果
采用滤纸片法测定白花地胆草水煎煮液和乙
醇提取液的抑菌圈直径,结果见表 1。 由表 1 可知,
当白花地胆草两种提取液生药含量在 0.0~1.0 g / mL
范围内, 它们对 3 种细菌都有不同程度的抑制作
用,而且,随着药液浓度的增大,抑制作用也逐渐增
强。 当提取液浓度在 1.0 g / mL时, 两种提取液对 3
种细菌的抑菌圈直径都达 10.0 mm以上。 当提取液
浓度大于 0.4 g / mL 时,对于同一种细菌,水煎煮液
的抑制作用强于乙醇提取液。 此外,当提取液浓度
相同时, 水煎煮液对大肠杆菌的抑菌效果最强,乙
醇提取液对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最强。
表 1 白花地胆草提取液对供试细菌的抑菌圈直径 (单位:mm)
提取液类别
水煎煮液
乙醇提取液
供试细菌
大肠杆菌
枯草芽孢杆菌
金黄色葡萄球菌
大肠杆菌
枯草芽孢杆菌
金黄色葡萄球菌
1.0g/mL
13.9±0.3 aA
12.7±0.5 bA
12.6±0.4 bA
10.7±0.6 dA
10.6±0.5 dA
11.0±0.4 cA
0.8 g/mL
12.3±0.4 aB
11.1±0.3 bB
11.1±0.3 bB
9.7±0.5 dB
9.6±0.6 dB
10.3±0.6 cB
0.6 g/mL
10.8±0.8 aC
9.9±0.4 bC
9.8±0.5 bC
8.6±0.4 dC
8.6±0.4 dC
9.3±0.7 cC
0.4 g/mL
9.8±0.6 aD
8.9±0.3 bD
8.7±0.4 bD
7.7±0.6 cD
7.7±0.5 cD
8.6±0.5 bD
0.2 g/mL
8.3±0.4 aE
7.3±0.4 bE
7.7±0.4 bE
6.5±0.4 cE
6.4±0.3 cE
7.4±0.4 bE
0.0g/mL
6.0±0.0 F
6.0±0.0 F
6.0±0.0 F
6.0±0.0 F
6.0±0.0 E
6.0±0.0 F
提取液浓度
注:数据表示为平均值±标准差,下同;同列不同小写字母和同行不同大写字母均表示差异显著(P<0.05)。 数据为 3 次平行实验的结果,因
为滤纸片的直径为 6 mm,所以在抑菌圈直径为 6 mm 时,抑菌作用实际为 0。
956
第 5 期
2.3 温度对抑菌效果影响的测定结果
白花地胆草两种提取液灭菌前后对供试细菌
的抑菌圈直径见表 3。表 3结果表明,白花地胆草两
种提取液中的抑菌物质热稳定性较好, 经 121℃高
压蒸汽灭菌处理后,水煎煮液对金黄色葡萄球菌的
抑制效果较灭菌前有极显著增强,乙醇提取液对金
黄色葡萄球菌的抑制效果较灭菌前也稍有增强,灭
菌前后两种提取液对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的
抑制作用变化不明显。 其原因可能是高温加热灭菌
过程中,不同成分间发生了一系列化学反应,生成
了新的抗菌物质,而不同细菌对这类抗菌物质的耐
性存在差异。
3 讨论
本实验结果表明,白花地胆草两种提取液在一
定浓度时,对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡
萄球菌都有良好的抑菌效果,而且,提取液经高压
蒸汽灭菌后其抑菌效果并不减弱。 可进一步研究这
两种提取液对其他常见微生物的抑制作用,以拓展
其抑菌谱,为该植物的后续研究和开发利用提供更
多的依据。
白花地胆草在我国南方资源丰富、 价格低廉,
目前多作为民间用药,深度加工和利用极少,若能
以其为原料,研制用于食品、化妆品等产品的防腐
剂或开发用于畜禽疾病防治的中草药制剂,将具有
广阔的前景。
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表 2 白花地胆草提取液对供试细菌的最小抑菌浓度
提取液类别
水煎煮液
乙醇提取液
供试细菌
大肠杆菌
枯草芽孢杆菌
金黄色葡萄球菌
大肠杆菌
枯草芽孢杆菌
金黄色葡萄球菌
1/2g/mL
-
-
-
-
-
-
1/4g/mL
-
-
-
-
-
-
1/8g/mL
-
-
-
+
+
-
1/16g/mL
-
+
-
+
+
-
1/32g/mL
+
+
-
+
+
+
1/64g/mL
+
+
+
+
+
+
提取液浓度
注:“-”表示无菌生长,“+”表示有菌生长。
1/128g/mL
+
+
+
+
+
+
1/256g/mL
+
+
+
+
+
+
表 3 白花地胆草提取液灭菌前后对供试细菌的抑菌圈直径
(单位:mm)
提取液类别
水煎煮液
乙醇提取液
供试细菌
大肠杆菌
枯草芽孢杆菌
金黄色葡萄球菌
大肠杆菌
枯草芽孢杆菌
金黄色葡萄球菌
灭菌后抑菌圈
直径
9.8±0.7
9.1±0.7
10.2±0.7 **
8.2±0.5
8.2±0.5
9.6±0.7 *
灭菌前抑菌圈
直径
10.2±0.8
9.2±0.6
9.1±0.5
8.1±0.4
8.2±0.5
8.9±0.5
注:“**”表示差异极显著(P<0.01),“*”表示差异显著(P<0.05)。
2.2 最小抑菌浓度的测定结果
采用试管 2 倍稀释法测定白花地胆草两种提
取液对 3 种细菌的 MIC,从结果(表 2)可知,白花地
胆草水煎煮液对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色
葡萄球菌的 MIC依次为 1 / 16、1 / 8 和 1 / 32 g / mL,其
乙醇提取液对上述细菌的 MIC 依次为 1 / 4、1 / 4 和
1 / 16 g / mL,两种提取液对金黄色葡萄球菌的MIC 均
小于其对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的 MIC,对于同
一种细菌 , 水煎煮液的 MIC 低于乙醇提取液的
MIC。
(责任编辑 王贵春)
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