全 文 :云南三种鳞毛蕨属植物的抑菌作用
梁晓华1,2, 贺 彪3, 孙云萍4, 黄 艺1, 徐成东1,2
(1.楚雄师范学院化学与生命科学系,云南 楚雄 675000; 2.滇中高原生物资源开发与利用研究所, 云南 楚雄 675000;
3.云南省楚雄医药高等专科学校, 云南 楚雄 675000; 4.楚雄关爱医院, 云南 楚雄 675000)
摘 要:探讨 3 种鳞毛蕨属植物的抑菌作用,从中筛选出具抗菌成分的药材新资源。 以金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢
杆菌为供试菌,利用圆纸片法对采自楚雄市的狭鳞鳞毛蕨、黑鳞鳞毛蕨及边果鳞毛蕨植物醇提液的抑菌作用进行分析。 试验结果
表明,3 种蕨类植物茎和孢子叶的提取液对供试菌均有抑制作用,但其抑菌效果存在差异,其中边果鳞毛蕨的茎和孢子叶对金黄
色葡萄球菌的抑制效果最好,边果鳞毛蕨的茎对枯草芽孢杆菌的抑制也较明显。
关键词:鳞毛蕨属植物; 醇提液; 抑菌作用
中图分类号:S482.2+92 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2012)20-0065-03
Bacteriostasis in three plants of Dryopteris from Yunnan province
LIANG Xiao-hua1,2, HE Biao3, SUN Yun-ping4, HUANG Yi1, XU Cheng-dong1,2
(1.Department of Chemistry and Life Science, Chuxiong Normal University, Chuxiong 675000, China;
2.Institute of Bio-resources Research and Utilization in Central Yunnan,Chuxiong 675000, China;
3.Chuxiong Pharmaceutical College of Yunnan Province,Chuxiong 675000, China;
4.Care Hospital of Chuxiong, Chuxiong 675000, China)
Abstract: Preliminary study of bacteriostasis in three plants of Dryopteris was to sifting from which the new antibacterial medicinal
resources. With Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis as 3 tested fungi, the bacteriostasis of ethanol extracts from
Dryopteris stenolepis, Dryopteris lepidopoda, Dryopteris marginata collected from Chu Xiong City were determined by circular filter paper
method. The test results showed that the tested extracts from stems and spore leaves of 3 species of ferns and inhibit bacteria, however,
differences existed in the antibacterial effect. The spores leaves and stems of Dryopteris marginata on Staphylococcus aureus had the best
antibacterial effect. In addition, Dryopteris marginata stem’s bacteriostasis against Bacillus subtilis was more obvious.
Key words: plants of Dryopteris; ethanol extract; bacteriostasis
我国是世界上蕨类植物资源最丰富的国家之一,约
有 63科 231属 2 660多种, 主要分布在西南和长江流域
以南地区,仅云南省就约有蕨类植物 60科 192 属 1319 种
(包括变种、变型),占全国总数的 50%以上 [1]。 民间常以蕨
类植物入药,据《本草纲目》记载: 蕨味甘寒 , 具清热、滑
肠、降气、驱风、化痰等功效, 主治食膈、气膈、肠风热毒等
病症。 《本草拾遗》载称: 蕨去暴热, 利水道, 令人睡。蕨可
治女子红崩白带, 男子咳嗽, 泄痢腹痛, 发热不退、 湿疹
等。 可做药用的蕨类植物含有多种活性物质,对许多疾病
有明显的疗效,是中草药的组成部分 [2]。 其化学成分较复
杂,其中具有生物活性的成分主要有酚类化合物,如苯丙
素酚类的氧原酸、咖啡酸、阿魏酸等普遍存在于大叶型蕨
类植物中, 丁酰基间苯三酚衍生物常存在于鳞毛蕨属植
物中 [3]。 水龙骨目鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)的鳞毛蕨属
(Dryopteris)植物 , 在全世界有 450 余种 , 我国就有300
余种之多, 已知可作药用的有 21种, 分布全国各地[4]。 但
还有很多鳞毛蕨植物的药用价值未得到应有的重视和利
用,本次选取蕨属的植物来作为研究对象,主要是因为该
属植物大多分布于西南地区,易于取材,云南现知至少有
该属植物 88种,且类型也较齐全[5]。 更重要的是针对云南
鳞毛蕨属中 3 种来源丰富而未得到广泛利用的植物进行
抑菌分析研究,希望从中筛选出具有抗菌成分的药材新资
源。
蕨类在医药上的应用,到目前为止,至少有 100 多种
可做药用。 例如,用海金沙治疗尿道感染、尿道结石;用卷
柏外敷,治刀伤出血;用江南卷柏治湿热黄疸、水肿、吐血
等症[6]。 庄惠如等对蕨类植物抑菌活性筛选研究中[7],可知
鳞毛蕨属中的阔鳞鳞毛蕨、异鳞鳞毛蕨、异盖鳞毛蕨的抑
菌能力都较强。据报道[8],鳞毛蕨属植物含有多种有效抗菌
物质。另外,鳞毛蕨植物有效成分的存在部位也有所差异,
如 Lizandra 等 [9]从鳞毛蕨属植物的根茎中提取出对绦虫
感染的治疗物质,孢子叶中则没有。 国内外对鳞毛蕨属植
物的研究报道也仅限于这几种,对其抑菌研究更少。 然而
同属的植物尚存在许多,因此,对鳞毛蕨属植物的抑菌作
用研究具有很大潜力。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试植物 供试植物为鳞毛蕨科鳞毛蕨属的狭鳞
鳞毛蕨 (Dryopteris stenolepis)、黑鳞鳞毛蕨 (Dryopteris
收稿日期:2012-06-25
基金项目:国家自然科学基金(30760040);楚雄师范学院院级
重点学科建设项目(05YJJSXK03)
作者简介:梁晓华(1964-),女,教授,E-mail: lxh@cxtc.edu.cn
通讯作者:徐成东(1964-),男,博士,教授,E-mail: chtown@cxtc.
edu.cn
广东农业科学 2012 年第 20 期 65
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2012.20.054
表 1 3 种鳞毛蕨孢子叶醇提液的抑菌圈 (直径,mm)
植物/对照液
狭鳞鳞毛蕨
黑鳞鳞毛蕨
边果鳞毛蕨
生理盐水
青霉素钠
头孢拉定
金黄色葡萄球菌
8.08
8.28
19.10
5.50
15.52
26.20
大肠杆菌
8.96
8.10
8.64
5.50
17.42
19.22
枯草芽孢杆菌
8.60
9.58
8.04
5.50
14.56
25.22
表 2 3 种鳞毛蕨根状茎醇提液的抑菌圈 (直径,mm)
植物/对照液
狭鳞鳞毛蕨
黑鳞鳞毛蕨
边果鳞毛蕨
生理盐水
青霉素钠
头孢拉定
金黄色葡萄球菌
7.96
6.48
19.98
5.50
15.52
26.20
大肠杆菌
7.74
8.54
8.78
5.50
17.42
19.22
枯草芽孢杆菌
9.16
7.00
13.00
5.50
14.56
25.22
lepidopoda)和边果鳞毛蕨(Dryopteris marginata),均采自
楚雄紫溪山,由徐成东教授鉴定。 取其根状茎和孢子叶进
行试验。
1.1.2 供试菌种 供试菌株为大肠杆菌 (Escherichia
coli)、金黄色葡萄球菌(Staphy lococcus aureus)、枯草芽孢
杆菌(Bacillus subtilis),均为楚雄师范学院化学与生命科
学系实验室保存的菌株。
1.1.3 牛肉膏蛋白胨培养基[10] 3.0 g/L 牛肉膏+10.0 g/L 蛋
白胨+5.0 g/L NaCl+20.0 g/L 琼脂,pH7.0~7.2,用于培养细
菌。
1.1.4 抑菌对照液 阳性对照:注射用青霉素钠溶液(哈
药集团制药总厂)100 mg/L,注射用头孢拉定溶液(昆明积
大制药有限公司)100 mg/L;阴性对照:无菌生理盐水。
1.1.5 仪器 数显恒温水浴锅(型号:HH-S26S);电子天
平(型号:JA-2003 上海上平仪器公司);电热恒温培养箱
(型号:DNP-9272 型,上海精宏实验设备有限公司);摇瓶
柜(型号:HYG-A 型,江苏海门其林贝尔仪器制造有限公
司);无菌操作台(型号:SW-CJ-2F 型,苏州净化设备有限
公司);802 型离心机(金坛市环保仪器厂);高压灭菌锅;
索氏提取器。
1.2 试验方法
1.2.1 醇提液(PAE)的制备[11] 取蕨类植物新鲜孢子叶和
根状茎,各称取 20.00 克分别置于锥形瓶内,加入 95%乙
醇溶液 150 mL浸泡 24 h后,再用索氏提取器回流提取出
样液至 15 mL左右,过滤,离心,高压灭菌后备用。
1.2.2 对照液的制备 用无菌水配制浓度为 100 mg/L 的
头孢拉定溶液; 用无菌水配制浓度为 100 mg/L 的青霉素
钠溶液;无菌生理盐水(0.9 g NaCl+100 mL 蒸馏水)高压
灭菌(121℃,30 min)
1.2.3 菌种的活化及菌液的制备 将 3种菌的斜面菌种,
分别以 4 mL 液体培养基接一环菌的接种量,接种于相应
灭菌后的液体培养基中,置于 37℃摇瓶柜中培养 24 h,备
用。
1.2.4 含菌平板的制备 将配制好并灭菌好的牛肉膏蛋
白胨培养基倾注入灭菌培养皿中制成平板。 取各供试菌
悬液 0.1 ml,均匀涂布在培养基平板上,制成含菌平板,每
种菌 36皿,共 108皿。
1.2.5 抑菌试验[12] 用无菌镊子取出提取液中的标准滤纸
片(直径为 5.5 mm)贴于含菌平板表面,每平皿贴 4 片,每
种菌、每种提取液 4次重复。 置于 37℃恒温培养箱中培养
12 h 后,用游标卡尺测量抑菌圈的直径,同时以无菌生理
盐水、青霉素钠溶液以及头孢拉定溶液作为对照。 通过抑
菌圈的大小,比较 3种鳞毛蕨的抑菌效果。
2 结果与分析
2.1 3种蕨类植物孢子叶醇提液的抑菌作用
3 种鳞毛蕨孢子叶提取液对供试菌均表现出抑制作
用,其抑菌效果见表 1(每种孢子叶醇提液的抑菌效果重
复 10次,结果取平均值)。 从表 1可见,3种鳞毛蕨的醇提
液对金黄色葡萄球菌均有抑制作用, 边果鳞毛蕨的抑菌
作用最强,抑菌圈直径达到 19.10 mm,并已超过了青霉素
钠的抑菌效果,表现出明显的抑菌能力;狭鳞鳞毛蕨对大
肠杆菌的抑制作用较强,抑菌圈直径为 8.96 mm;黑鳞鳞
毛蕨对枯草芽孢杆菌表现出较强的抑制作用。 其中,狭鳞
鳞毛蕨对供试菌的抑制效果的强弱为:大肠杆菌>枯草芽
孢杆菌>金黄色葡萄球菌;黑鳞鳞毛蕨对供试菌的抑菌能
力表现为:枯草芽孢杆菌>金黄色葡萄球菌>大肠杆菌,但
对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的抑制效果的区别不明
显; 而边果鳞毛蕨对金黄色葡萄球菌表现出较强的抑菌
效果,大肠杆菌次之,枯草芽孢杆菌最弱。
2.2 3种蕨类植物根状茎醇提液的抑菌作用
由表 2 可见,3 种鳞毛蕨茎的醇取液对供试菌均有抑
制作用。 其中,边果鳞毛蕨根状茎的醇提液对 3种供试菌
表现出较强的的抑菌能力, 其对金黄色葡萄球菌的抑菌
效果已经超过了青霉素钠,抑菌圈直径达到了 19.98 mm;
对枯草芽孢杆菌的抑菌效果也接近青霉素钠,抑菌圈直径
为 13.00 mm。 狭鳞鳞毛蕨根状茎的醇提液对枯草芽孢杆
菌的抑制能力最较强, 而对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌
的抑制效果相近。 黑鳞鳞毛蕨根状茎的醇提液对供试菌
中的大肠杆菌的抑菌能力较强, 对金黄色葡萄球菌和枯
草芽孢杆菌的抑菌效果是所有醇提液中最弱的。 3种鳞毛
蕨茎的醇提液相比较,边果鳞毛蕨对 3种供试菌的抑菌效
果较强, 其对金黄色葡萄球菌的抑菌效果明显大于对大
肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌效果。
3 结论与讨论
试验结果表面,3 种鳞毛蕨孢子叶和根状茎醇提液对
供试菌都表现出不同程度的抑菌效果,说明这 3种鳞毛蕨
孢子叶和根状茎中存在抗菌成分。 测定结果表明,同种鳞
毛蕨的孢子叶或根状茎对不同的供试菌的抑菌作用存在
差异, 而同种细菌对不同种类鳞毛蕨的孢子叶或根状茎
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所含的抗菌成分的敏感性也存在差异。 其中,边果鳞毛蕨
孢子叶和根状茎醇提液对供试菌表现出较强的抑菌作
用,其对金黄色葡萄球菌的抑菌效果超过了青霉素钠,因
此,可从这 3种鳞毛蕨植物中筛选出的边果鳞毛蕨来做进
一步抑菌研究,如抑菌成分的分离与鉴定,也可将其尝试
开发成广谱性的抗菌药物。 边果鳞毛蕨对大肠杆菌也表
现出一定的抑菌效果,但不太明显,且抑菌效果也相近。
在对枯草芽孢杆菌的抑菌分析中, 可看到根状茎的醇提
液明显强于孢子叶,且茎的抑菌效果已接近青霉素钠。 另
外, 黑鳞鳞毛蕨的孢子叶和根状茎对金黄色葡萄球菌及
枯草芽孢杆菌的抑菌效果也存在一定的差别, 而剩余的
同种鳞毛蕨的根和茎对同种供试菌的抑菌效果相差不
大。 而狭鳞鳞毛蕨孢子叶和根状茎的醇取液而对金黄色
葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌效果、 边果鳞毛蕨孢子
叶和根状茎的醇提液对大肠杆菌的抑菌效果相近。 以上
结果表明 3 种鳞毛蕨属植物的孢子叶和根状茎都存在着
抑菌物质, 但同种鳞毛蕨类植物的不同器官的抑菌成分
的含量不同或所含抑菌成分的种类不同, 而药用蕨类植
物的主要活性成分包括生物碱、酚类和黄酮类等,因此,
提取液中的抑菌成分可能不止 1种,所以有必要对其抑菌
成分进一步分离纯化及分析。
药用蕨类植物的抑菌活性研究尚处于初级阶段,对
鳞毛蕨科中的鳞毛蕨属植物的研究更少, 在提取剂的选
取方面,大多数研究者都采用乙醇和水,但研究效果与提
取剂的选用关系极大,不同物种的提取剂应有所差别,例
如 Dong-Yeul Kwon 等[13]在粗茎鳞毛蕨对耐甲氧西林金黄
色葡萄球菌的抗菌作用研究中就选取了甲醇、正己烷、乙
酸乙酯等 5 种溶剂来作为提取剂,其中,正己烷提取物显
示了最好的抗菌活性。 虽知该属植物具多种药理活性,但
对其研究还不够深入,大多集中在粗提取物的活性研究,
对单体有效化合物的活性筛选较少。 从本试验及以往对
鳞毛蕨属植物的抑菌研究中可知, 许多鳞毛蕨植物都存
在着抑菌成分, 但仍需对其有效成分进行更深层次的研
究,如对不同营养器官提取液进行选择,对所选的 3 种鳞
毛蕨植物的有效抑菌成分进行分离鉴定, 以便更充分更
有效地对在云南分布广泛的本属植物开发出其应有的药
用价值,为医药的进一步发展奠定基础。
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