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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2014年第4期
地木耳又叫地皮菜、地耳、地软等，属蓝藻门、
蓝藻纲、念珠藻目、念珠藻属藻类。地木耳营养成
分丰富，蛋白质含量为 14.6%-21.81%，糖类含量为
0.52%-23.8%，粗脂肪含量为 0.2%-4.28%，还含有
收稿日期 ：2013-10-30
基金项目 ：攀枝花市科技局项目（2012CY-S-22（9））
作者简介 ：刁毅，男，博士研究生，副教授，研究方向 ：植物抗病性 ；E-mail ：diaoy163@163.com
通讯作者 ：杨足君，男，教授，博士生导师，研究方向 ：植物分子细胞生物学植物生物技术育种 ；E-mail ：yangzujun@uestc.edu.cn
地木耳中脂溶性物质抑菌活性研究
刁毅1，2  杨足君1
（1. 电子科技大学生命科学与技术学院，成都 610054 ；2. 攀枝花学院生物与化学工程学院 干热河谷特色生物资源开发四川省高等学校重点
实验室，攀枝花 617000）
摘 要 ： 采用索氏提取法从地木耳中提取脂溶性物质，经硅胶柱层析将脂溶性物质分离成石油醚洗脱组分（非极性脂）、苯
洗脱组分（弱极性脂）和乙醇洗脱组分（强极性脂），并对脂溶性物质和 3 种洗脱组分进行抑菌活性研究，以促进地木耳的综合应用。
结果表明，地木耳中脂溶性物质含量为 2.62%。其中，非极性石油醚洗脱组分含量最高，占总脂的 54%，但无抑菌活性 ；强极性
的乙醇洗脱组分含量其次，占总脂的 32%，其抑菌活性最强 ；弱极性苯洗脱组分含量最低，占总脂的 14%，有弱抑菌活性。地木
耳脂溶性物质对 6 种菌有较好的抑制作用，其抑制能力大小为 ：大肠杆菌 > 金黄色葡萄球菌 > 枯草芽孢杆菌 > 黑曲霉 > 酿酒酵母
> 假单胞杆菌。
关键词 ： 地木耳 脂溶性物质 抑菌活性
Study on Antibacterial Effects of Fat-soluble Compositions in
Nostoc commune
DiaoYi1，2 Yang Zujun1
（1. School of Life Science and Technology，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 610054 ；2. College of
Biological and Chemical Engineering，Sichuan Province Key Laboratory of Characteristic Biological Resources of Dry and Hot River Valley，
Panzhihua University，Panzhihua 617000）
Abstract:  The antibacterial effects of fat-soluble compositions from Nostoc commune Vauch. were studied in order to contribute to diverse
nutritional and medicinal values of N. commune. Soxhlet extraction method was used to extract crude fats from N. commune, and antimicrobial
activities of the liposoluble compounds and fractions isolated by column chromatography were assayed against Bacillus subtilis, Staphylococcus
aureus, Escherichia coli, Pseudomonas stutzeri, Asparagillus niger and Saccharomyces cerevisiae. The results showed fat-soluble compositions were
about 2.62% in N. commune. Ethanol elution fractions showed most greatly antimicrobial activities against six bacterial stains while its contents
was 32% of crube fats, the benzene fraction with the yeild of 14% in crube fats had worse antimicrobial activities than ethanol elution fractions,
and the petroleum ether extract was not inhibitory to six bacterial stains with the yeild of 54% in crube fats. Fat-soluble compositions had most
strongly inhibitory effect on E.coli with IC50 38.75 mg/mL and MIC 64.0 mg/mL and they had least inhibitory effect on Pseudomonas stutzeri with
IC50 89.58 mg/mL and MIC 106.5 mg/mL. Fat-soluble compositions showed antibacterial effects against six bacterial stains ：Escherichia coli >
Staphylococcus aureus > Bacillus subtilis > Asparagillus niger > Saccharomyces cerevisiae > Pseudomonas stutzeri.
Key words:  Nostoc commune Vauch. Fat-soluble compositions Antibacterial
丰富的微量元素、氨基酸、维生素等，具有一定的
食用性和药用性［1，2］。
地木耳中不同组分有一定的抑菌作用。钱森和
等［3］报道，地木耳提取物对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2014年第4期84
啤酒酵母等具有较好的抑制作用。张唐伟等［4］报道，
地木耳提取物对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌具有一定
的抑制作用，但对金黄色葡萄球菌抑制作用不明显。
厉荣玉等［5］报道，地木耳中黄酮具有一定的抑菌作
用。张希等［6］报道，脂肪酸具有一定的抑菌作用，
不同类型的脂肪酸抑菌作用有差异。江志利［7］和张
国珍［8］等报道，植物中挥发油具有普遍的杀菌作用。
但地木耳中脂溶性物质的抑菌活性还未见报道。本
试验以野生地木耳为材料，用索氏提取法提取地木
耳脂溶性物质，并分析其抑菌作用，旨在为地木耳
的综合应用研究奠定一定的理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
试验用地木耳材料采自四川省南部县（N31 ，
E106 ）。
试验所用菌株有 ：（1）革兰氏阳性菌 ：枯草
芽孢杆菌（Bacillus subtilis Cohn）、金黄色葡萄球菌
（Staphylococcus aureus Rosenbach）；（2）革兰氏阴性
菌：大肠杆菌（Escherichia coli Castellaniet Chalmers）、
假单胞杆菌（Pseudomonas stutzeri）；（3）真菌 ：黑
曲霉（Asparagillus niger V. Tiegh）、酿酒酵母（Sac-
charomyces cerevisiae Hansen）。菌种保存于微生物实
验室 -80℃低温冰箱中，试验前活化使用。
1.2 方法
1.2.1 地木耳中脂溶性物质的提取及溶液制备 采
用索氏提取法提取地木耳脂溶性物质。将地木耳清
洗、去除杂质、晾干，移至 80℃烘箱烘干，最后用
研钵研成粉末保存备用。称取研磨好的地木耳粉末
30 g，以无水乙醚为溶剂在索氏抽提瓶中在 65℃下
抽提 1 h，蒸干溶剂，低温干燥，称重，获得地木耳
脂溶性物，计算地木耳中脂溶性物质的含量。在地
木耳脂溶性物质中加入吐温 20，配制成 250 mg/mL
的溶液，保存于 4℃冰箱中，用于抑菌试验。
1.2.2 脂溶性物质中不同极性脂的分离及抑菌活性
测定 将所提取的地木耳脂溶性物质用 60 型硅胶柱
层析分离，先后以石油醚、苯、乙醇为溶剂进行洗
脱［9］。根据脂溶性物质的极性差异，分离获得石油
醚洗脱组分（非极性脂）、苯洗脱组分（弱极性脂）
和乙醇洗脱组分（强极性脂）。
对不同组分称重，分别加入石油醚、苯、乙醇
配制成 10 mg/mL 的溶液，保存于 4℃的冰箱中，用
于抑菌试验。
1.2.3 菌种的活化与菌悬液制备 在牛肉膏蛋白胨
斜面培养基上接种枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、
大肠杆菌和假单胞杆菌菌株，在 37℃下培养 24 h，
活化后接种于牛肉膏蛋白胨培养基上，在 37℃下培
养 48 h，制成 1×106 CFU/mL 的菌悬液，备用。
在 PDA 培养基上接种黑曲霉和酿酒酵母，在
28℃下培养 48 h，活化后接种于 PDA 培养基上，在
28℃下培养 4 d，制成 1×106 CFU/mL 的菌悬液，备用。
1.2.4 地 木 耳 脂 溶 性 物 质 对 不 同 菌 株 的 抑 制 作
用 采用滤纸片法［10］，用打孔器将滤纸打成直径 5
mm 圆形滤纸片，灭菌，备用。分别放入浓度为 0.20、
1、5、25 和 125 mg/mL 的地木耳脂溶物溶液中，浸
泡 30 min，50℃下烘干，用无菌镊子夹取滤纸片贴
于涂布有 50 μL 菌悬液的平板表面，轻轻按压，细
菌在 37℃下培养，培养 24 h 后测量抑菌圈直径 ；真
菌在 28℃下培养，48 h 后测定抑菌圈直径。以吐温
20 作为对照，试验重复 3 次。计算抑制率 ：
抑菌率（%）=（X1-X2）/X1×100%
其中，X1 为样品抑菌圈直径，X2 为对照抑菌圈
直径。
以地木耳脂溶性物质浓度为横坐标，以抑制率
为纵坐标，获得抑制率坐标图，计算脂溶性物质对
不同菌的半数抑制浓度（IC50）。
1.2.5 地木耳脂溶性物质最小抑菌浓度（MIC）的
测定 按张雪松等［11］报道的方法，在培养基凝固前，
在培养基中加入一定量的地木耳脂溶性物，混合均
匀，使培养基中包含一定量的地木耳脂溶物。在培
养基凝固后，在培养基表面划线接种细菌，37℃下
培养 24 h，观察生长情况 ；涂布法接种真菌菌悬液，
28℃下培养 72 h，观察生长情况。用吐温 20 作对照，
重复 3 次。无菌生长的脂溶物浓度为最小抑菌浓度
（MIC）。
2 结果
2.1 地木耳中脂溶性物质含量及成分测定
30 g 地木耳干体粉末经索氏提取，共获得脂溶
物 0.786 g，占地木耳干重的 2.62%。其中，石油醚
2014年第4期 85刁毅等 ：地木耳中脂溶性物质抑菌活性研究
洗脱组分（非极性脂）含 0.424 g，占总脂的 54% ；
苯洗脱组分（弱极性脂）含 0.11 g，占总脂的 14% ；
乙醇洗脱组分（强极性脂）含 0.252 g，占总脂的
32%。在地木耳脂溶性物质组分中，以非极性石油
醚洗脱脂为主 ；其次为强极性乙醇洗脱脂，含量最
少的为弱极性苯洗脱脂。
2.2 地木耳脂溶性物质各组分抑菌活性
从表 1 可以看出，地木耳脂溶性物质、苯洗脱
组分（弱极性脂）、乙醇洗脱组分（强极性脂）对大
肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉、
酿酒酵母和假单胞杆菌具有抑菌作用 ；乙醇洗脱组
分（强极性脂）抑菌作用最强，苯洗脱组分（弱极
性脂）抑菌作用次之，地木耳脂溶性物质抑菌作用
最小，石油醚洗脱组分（非极性脂）对菌株抑菌作
用不敏感。
地木耳脂溶性物质、苯洗脱组分（弱极性脂）
和乙醇洗脱组分（强极性脂）对 6 种菌抑菌作用中，
抑菌圈直径最大的是大肠杆菌，直径最小的是假单
胞杆菌。说明其对大肠杆菌抑菌作用最强，对假单
胞杆菌抑菌作用最弱。
表 1 地木耳脂溶性物质不同组分抑菌活性研究
组分
抑菌圈直径（mm）
枯草芽孢杆菌 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 假单胞杆菌 黑曲霉 酿酒酵母
地木耳脂溶性物质 6.86 7.24 7.66 5.85 6.58 6.25
石油醚组分（非极性脂） — — — — — —
苯洗脱组分（弱极性脂） 8.45 8.87 9.53 7.16 7.9 7.45
乙醇洗脱组分（强极性脂） 10.76 11.58 12.80 9.68 10.29 9.88
“—”表示无抑菌活性
2.3 地木耳脂溶性物质的抑菌活性
由图 1 可知，地木耳脂溶性物质对 6 种菌均具
有抑制作用，但抑制作用存在差异 ；随浓度增加，
抑制率增强。在浓度 125 mg/mL 时，脂溶性物质对
大肠杆菌抑制作用最强，抑制率达到 93.78% ；其
次是金黄色葡萄球菌，枯草芽孢杆菌，黑曲霉，酿
酒酵母 ；抑制率最低的是假单胞菌杆菌，抑制率为
58.83%。
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.2 1 5 25 125
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图 1 地木耳脂溶性物质抑菌作用
2.4 地木耳脂溶性物质抑制作用IC50值测定
从表 2 可以看出，地木耳脂溶性物质对 6 种菌
都有抑菌作用。地木耳脂溶性物质对假单胞菌杆菌
的 IC50 值最高，为 89.58 mg/mL ；其次为酿酒酵母、
黑曲霉、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌 ；对大肠
杆菌 IC50 值最低，其值为 38.75 mg/mL ；脂溶性物
质对 6 种菌抑制作用的 IC50 值之间差异极显著。从
IC50 值可以看出，地木耳脂溶性物质对大肠杆菌抑
菌作用最强，对假单胞杆菌抑菌作用最弱。
表 2 地木耳脂溶性物质的抑菌作用的 IC50 值分析
菌株 回归方程 R2 IC50（mg/mL） T0.01
枯草芽孢杆菌 y=0.0048x+0.2138 0.9496 59.63 D
金黄色葡萄球菌 y=0.0045x+0.2655 0.9138 52.11 E
大肠杆菌 y=0.0055x+0.2869 0.9385 38.75 F
假单胞杆菌 y=0.0031x+0.2223 0.9364 89.58 A
黑曲霉 y=0.0047x+0.191 0.9589 65.75 C
酿酒酵母 y=0.0041x+0.1953 0.9778 74.32 B
2.5 地木耳脂溶性物质的最小抑制浓度（MIC）
测定
由表 3 可知，地木耳脂溶性物质对大肠杆菌的
最小抑菌浓度（MIC）最小，为 64.0 mg/mL ；其次
为酿酒酵母、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄
球菌 ；对假单胞杆菌的 MIC 最大，为 106.5 mg/mL ；
不同菌的 MIC 之间差异极显著 ；说明地木耳脂溶性
物质对大肠杆菌抑制作用最强，对假单胞杆菌抑制
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2014年第4期86
作用最弱。
表 3 地木耳脂溶性物质的最低抑制作用（MIC）分析
菌株 MIC（mg/mL） T0.01
枯草芽孢杆菌 82.5 D
金黄色葡萄球菌 76.5 E
大肠杆菌 64.0 F
假单胞杆菌 106.5 A
黑曲霉 88.0 C
酿酒酵母 96.5 B
3 讨论
许多植物和藻类中含有一定的抑菌活性物质，
多糖、黄酮和脂类等具有抑菌有效成分的物质也逐
渐被确定［12，13］。Mundt 等［14］报道，颤藻中脂肪酸
具有一定的抑菌活性。脂肪酸及其衍生物可作用于
微生物细胞膜，引起电子传递链中断，氧化磷酸化
解偶联、细胞内容物溶出，同时还可抑制胞内酶活性，
减小细胞对营养物质的吸收，也可通过自身氧化反
应产生的 H2O2 及活性氧杀死细菌，以至于其可以有
效抑制大肠杆菌及白色念珠菌的生长繁殖［15］。
本研究通过从地木耳中提取脂溶性物质，分析
脂溶性物质类型，测定其抑菌活性。结果可知，地
木耳脂溶性物质中，石油醚洗脱组分（非极性脂）
含量最高，乙醇洗脱组分（强极性脂）含量其次，
苯洗脱组分（弱极性脂）含量最低，这个研究结果
与娇柔塔胞藻中 3 种组分含量相近似。在 3 种组分
中，乙醇洗脱组分（强极性脂）抑菌作用最强，苯
洗脱组分（弱极性脂）抑菌作用次之，石油醚洗脱
组分（非极性脂）不具有抑菌作用，该结论与江红
霞的报道有差异［9］。这与极性脂中含有极性脂溶性
成分——醛类、酯类、有机酸等有一定的关系。
4 结论
地木耳中脂溶性物质含量为 2.62%，其中，石
油醚洗脱组分（非极性脂）含量最高，其次为乙醇
洗脱组分（强极性脂），苯洗脱组分（弱极性脂）含
量最低。乙醇洗脱组分（强极性脂）抑菌作用最强，
苯洗脱组分（弱极性脂）抑制作用较弱，石油醚组
分（非极性脂）对菌株抑菌作用不敏感。
地木耳脂溶性物质对 6 种菌有较好的抑制作用，
其抑制能力大小为 ：大肠杆菌 > 金黄色葡萄球菌 >
枯草芽孢杆菌 > 黑曲霉 > 酿酒酵母 > 假单胞杆菌。
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（责任编辑 马鑫）