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Analysis of Antibacterial Characteristic of Medical Pteridophytes of a Few Species of Dryopteridaceae

几种鳞毛蕨科药用蕨类植物的抑菌特性分析



全 文 :武汉植物学研究 2008,26(1):104~107
ournal of Wuhan Botanical Research
几种鳞毛蕨科药用蕨类植物的抑菌特性分析
宋磊,姜德全,李新国,吴世福
(上海师范大学生命与环境科学学院,上海 201418)
摘 要:研究了6种鳞毛蕨科药用蕨类植物的不同浸提液对几种常见微生物生长的影响情况,结果表明它们普遍
表现了很好的抑菌效果,其 中对金黄色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)的抑制效果最好,最大 的抑菌率达到
90.4%;通过对鳞毛蕨科 3个属的抑菌作用比较,耳蕨属(Polystichum)的普遍抑菌作用占优势;从浸提方法上看,醇
提取的方法并不比水提取的方法有明显的优势。
关键词:蕨类植物 ;鳞毛蕨科;抑菌活性;开发利用
中图分类号:Q946.887;Q949.36 文献标识码 :A 文章编号:1000.470X(2008)01.0104.04
Analysis of Antibacterial Characteristic of M edical Pteridophytes of a
Few Species of Dryopteridaceae
SONG Lei,JIANG De—Quan,LI Xin—Guo。WU Shi—Fu
(Colege of andEnvironment Science,ShanghaiNormalUnivenity,Shanghai 201418,China)
Abstract:The efects of different excrement extracts of medical pteridophytes of the six species of
Dryopteridaceae on the growth of a few kinds of common microorganism have been studied,the results
have showed that they have a very good antibacterial efect generally,specially to StaphylOCOCCU~aureus.
The greatest antibacterial ratio reached 90.4 percent:The antibacterial efects of the three genera of
Dryopteridaceae have been compared,Polystichum is the most superior generally;In excrement extracts,
alcohol extract is not superior to water extract obviously.
Key words:Pteridophytes;Dryopteridaceae;Antibacterial activity;Development and usage
蕨类药用资源居孢子植物之首,在药用植物中
占有重要地位 J。药用蕨类中较重要的是真蕨亚
门和石松亚门,约占药用种类的98%。真蕨亚门是
现代最繁盛的蕨类植物,药用种类约占87%,其中
以水龙骨科(17属 86种)和鳞毛蕨科(5属 60种)
药用植物最为富集,鳞毛蕨科中主要药用属包括鳞
毛蕨属 (Dryopteris)、耳蕨属(Polystichum)、贯众属
(Cyrtomium)等,具有燥湿杀虫、清热解毒、固崩止
漏、凉血止血、安神利尿等功效,用以治疗各种肠道
疾病、风热感冒、便血吐血、崩漏等症 J。曾有研究
表明,药用蕨类植物抑菌能力较强的种类集中在鳞
毛蕨科 J,所以,此次实验材料选取了鳞毛蕨科 3个
属中的6种植物,即鳞毛蕨属的暗鳞鳞毛蕨和同形
鳞毛蕨,耳蕨属的革叶耳蕨和对马耳蕨,以及贯众属
的贯众和全缘贯众作为实验材料 ,通过体外实验,研
究它们对某些细菌和酿酒酵母的杀灭效果 ,并为进
一 步研究和有望筛选到新型抗菌药物资源提供基础
性资料。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试菌株
供试菌株为:大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄
色葡萄球菌(Staph3 lococcus aureus)、腊状芽孢杆菌
(Bacilus cereus)、枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、酿酒酵
母(Saccharomyces cerevisiae)。菌株均为上海师范大
学生物系微生物学教研室保存的标准菌株。
1.1.2 供试蕨类植物
供试用的6种鳞毛蕨科药用蕨类植物,分属 3
个属,均来源于浙江省天目山,引种在上海师范大学
奉贤校区,由吴世福教授进行鉴定。取其全草进行
实验。6种蕨类植物详见表 1。
1.1.3 培养基
LB培养基:蛋 白胨 1%、酵母粉 0.5%、NaCI
1%。用于培养细菌细胞。
收稿 日期:2007—06—28,修回日期:2007—10—26。
作者简介:宋磊(1972一),女,硕士,讲师,研究方向为植物资源的开发与利用。
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第 1期 宋 磊等:几种鳞毛蕨科药用蕨类植物的抑菌特性分析
表 1 6种鳞毛蕨科药用蕨类植物
Table 1 Identifying of six wild medicinal pteridophyta
of Dryopteridaceae
序号 种名
No. Species nalle
耳蕨属 Polystichum
1 对马耳蕨 尸Itsus.$inlel~e
2 革叶耳蕨 P.neolobatum
贯众属 Cyrtomium
3 贯众 Cfortunei
4 全缘贯众 efalcatum
鳞毛蕨属 Dryopteris
5 同形鳞毛蕨 D.1trtiformi$
6 暗鳞鳞毛蕨 D.~cadina
YPD培养基:蛋白胨 2%、酵母粉 1%、葡萄糖
2%,用于培养酿酒酵母细胞。
1.2 方法
1.2.1 浸提液的制备
【1)水提液的制备 分别称取 6种新鲜蕨类植
物全草20 g,剪碎,加蒸馏水 150 mL,浸泡 10 h,过
滤,离心;将离心沉淀加蒸馏水 150 mL,再浸泡
10 h,过滤,离心;合并2次滤液,用旋转蒸发仪浓缩
至 10 mL,高压灭菌(0.1 Mp,15 min)后备用。
(2)醇提液的制备 分别称取 6种新鲜蕨类植
物全草 20 g,剪碎,加乙醇 150 mL,浸泡 24 h,过滤,
离心;将离心沉淀加蒸馏水 150 mL,再浸泡 10 h,过
滤,离心;合并 2次滤液,用旋转蒸发仪浓缩 至
10 mL,高压灭菌 (O.05 Mp,15 min)后备用。
1.2.2 抑菌实验方法
(1)稀释法测定浸提液的抑菌率 将大肠杆
菌、金黄色葡萄球菌和酿酒酵母分别接种于灭过菌
的液体培养基中,前 2个菌种置于空气浴摇床,37℃
培养 12 h左右;酿酒酵母置于空气浴摇床,3O℃培
养 24 h左右,培养到菌体浓度在 10 ~"/mL左右。
将上述 3种菌悬液分别稀释到 lO~,使其菌浓
度达到 200~2000爪/mL;分别取 100 p,L 6种蕨类
植物的2种浸提液与 200 p,L 3种菌悬稀释液混合
均匀,均匀地涂布在相应的琼脂培养基上,恒温培
养。读取活菌落数,与空白平板进行比较,计算出抑
菌率。6种蕨类植物的每种浸提液针对每种菌平行
测定 2次。
(2)滤纸片法测定浸提液的抑菌圈大小 将腊
状芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌分别接种于灭菌后的
2 mL液体培养基中,置空气浴摇床,37~C培养 10 h。
在超净台上取 1 mL菌液加入200 mL预先熔化的琼
脂培养基中(温度在 45℃左右),然后每个培养皿中
注入 15 mL培养基,在超净台上放置直至冷却凝固。
将新华 1号滤纸片(直径为5.28 mm)用无菌镊子夹
取放入浸提液中浸泡,再夹出被浸泡的滤纸片平贴
于培养皿中凝固的培养基表面,37℃恒温培养 18 h。
每培养皿中贴 4片,6种蕨类植物的每种浸提液针
对每种菌平行测定 2次。用游标卡尺测定抑菌圈的
大小,比较抑菌效果。
1.2.3 抑菌率的测定
浸提液的抑菌率 =
x100% 加入无菌水的活菌落数
2 结果与分析
2.1 浸提液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和酿酒酵
母的抑制作用
通过对大肠杆菌的抑菌结果分析,6种蕨类植
物的3个属中以耳蕨属对大肠杆菌的抑制作用最明
显(见表2),革叶耳蕨的水提液和对马耳蕨的醇提
液的抑菌率分别达到了69.3%和 69.1%。贯众属
对大肠杆菌的抑制作用最弱,贯众和全缘贯众的醇
提液抑菌率分别只有 14.7%和 13.4%。从单个蕨
类植物分析,革叶耳蕨对大肠杆菌的抑制作用最显
著,其水提液和醇提液分别达到69.3%和 64.7%,
而贯众对大肠杆菌的抑菌作用最不显著,其水提液
和醇提液的抑菌率分别只有 12.5%和 14.7%。而
且对每种蕨类植物而言,其醇提液的抑菌率并不一
定高于水提液的。
表 2 6种药用蕨类植物不同浸提液的抑菌率比较
Table 2 Antimicrobial ratio comparison of diferent extract
liquids of six medicinal pteridophyta
植物名称 提取液 堕兰! !竺 ! 竺
PIant Extract 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌 酿酒酵母
names liquids Escherichla S p幻 cocc Saccharomyces
coli aureus cerevisiae
注:每个样品平行测定2次。
Note:Every sample has been determined parallelly by two times.
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武 汉 植 物 学 研 究 第26卷
通过对金黄色葡萄球菌的抑菌结果分析,6种
蕨类植物对其有很显著的抑制作用(表 2)。除全缘
贯众的醇提液以外,其余的抑菌率都超过 60%。耳
蕨属和鳞毛蕨属的各个蕨类植物醇提液的抑菌率都
高过水提液的,且抑菌率相对较高,而贯众属的相
反。同形 鳞 毛蕨 醇 提 液 的抑 菌 率 最 高,达 到
90.4%,而全缘贯众醇提液 的抑菌率最低,只有
28.4% 。
通过对真菌类的酿酒酵母的抑菌结果分析,6
种蕨类植物对其有较显著的抑制作用(表 2)。除全
缘贯众的醇提液以外,其余 的抑菌率都超过了
50%。除鳞毛蕨属的暗鳞鳞毛蕨以外,各个蕨类植
物水提液的抑菌率都高过醇提液的,暗鳞鳞毛蕨的
醇提液的抑菌率最高,达到 84.6%,而全缘贯众醇
提液的抑菌率最低,只有 46.2%。
2.2 浸提液对腊状芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的抑
茵作用
腊状芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌同属芽孢杆菌科
(Bacilaceae)的芽孢杆菌属(Bacilus),芽孢杆菌属
中最强的致病菌为炭疽杆菌,而腊状芽孢杆菌在达
到一定浓度的情况下,会引起人的食物中毒。腊状
芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌是革兰氏阳性菌,无荚膜,
在人工培养物内呈长链状排列,菌落形状不规则,用
稀释法测定抑菌率时,很难形成单菌落,所以选用滤
纸片法来比较它们的抑菌情况。
试验结果显示,6种蕨类植物对腊状芽孢杆菌
和枯草芽孢杆菌的抑菌效果不同(见表 3)。通过对
腊状芽孢杆菌的抑菌效果分析,除革叶耳蕨外,其它
几种蕨类植物的醇提液的抑菌圈直径都高于水提液
的,其中全缘贯众醇提液的抑菌圈直径最大,达到
13.383 mm;而全缘贯众和暗鳞鳞毛蕨水提液的抑
菌圈直径最小,分别是5.460 mm和5.485 mm,基本
上没有抑菌效果。通过对枯草芽孢杆菌的抑菌作用
分析,抑菌效果普遍不很强,其中全缘贯众醇提液的
抑菌圈直径最大,达到 9.635 mm;抑菌作用最弱的
是同形鳞毛蕨水提液,抑菌圈的大小为5.478 mm。
实验结果的判定采用《中药制用经验录》中收
载的“中草药的抑菌作用实验”一文提供的方法表
示,即将所测得的抑菌圈直径厘米数变成 (一)、
(+)、(++)、(卅 )号表示。抑菌圈直径在 0.8 am
或以下,记为 (一)号,为不敏感;抑菌圈直径在
0.8—1.3 am,记为(+)号,为低度敏感;抑菌圈直
径在 1.31—1.90 am,记为(++)号,为中度敏感;抑
菌圈直径在 1.91—2.50 am,记为(+++)号,为高度
敏感 。结果在12个供试样品中,对腊状芽孢杆菌
敏感的占41.66%,其中低度敏感的占33.33%,中
度敏感的 占 8.33%;对枯草芽孢杆菌敏感 的 占
25%,且全部是低度敏感。
表 3 6种药用蕨类植物对腊状芽孢杆菌和
枯草芽孢杆菌的抑菌作用
Table 3 Antimicrobial activity of six medicinal pteridophyta
to Bacil cereus and Bacillus subtilis
3 结论与讨论
本实验结果表明,6种鳞毛蕨科的药用蕨类植
物对5种常见的肠道腐败菌和致病菌即大肠杆菌、
金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌和酿
酒酵母具有普遍的抑制作用,其中对金黄色葡萄球
菌的抑制作用最明显。通过对鳞毛蕨属、耳蕨属和
贯众属的抑菌作用比较,耳蕨属的抑菌作用普遍 占
优势,其次是鳞毛蕨属,贯众属对大肠杆菌的抑制作
用明显较弱。但贯众属全缘贯众的醇提液对腊状芽
孢杆菌和枯草芽孢杆菌表现出较强的抑制作用。通
过对鳞毛蕨科 6种药用蕨类植物不同粗提取方法的
比较发现,没有哪种提取方法明显占优势。药用蕨
类植物的主要活性成分包括生物碱、酚类和黄酮
类 j,因此,提取出的抑菌成分可能不止一种,并且
它们的极性情况也有所不同。
药用蕨类植物的抑菌性研究尚处于初级阶段,
对其的开发利用更处于空白阶段。国外的研究主要
是丝兰(Yucca smaliana)对立枯丝核菌和尖孢镰刀
菌的抑制作用,前者能引起立枯病,后者能引起基腐
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第 1期 宋 磊等:几种鳞毛蕨科药用蕨类植物的抑菌特性分析 107
病 。还有狭眼凤尾蕨(Pteris biaurita)对玉米黄斑
病菌等的抑制作用 j,这说明蕨类植物对防止植物
的病害有一定作用。最重要的发现是栎叶槲蕨
(Drynaria guercifolia)对淋球菌(Neisseria gonorrhoe一
伽)有抑制作用,体现了药用蕨类植物的医学临床价
值 。我们通过对6种鳞毛蕨科的药用蕨类植物的
抑菌特性的分析和研究,发现它们对几种常见的肠
道腐败菌和致病菌具有普遍的抑制作用,因此,可将
它们尝试开发成广谱性的抗菌药物,为药用蕨类植
物的开发利用打开一个新的天地。
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