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小羽贯众提取物抗菌活性的初步研究



全 文 :现代生物医学进展 www.shengwuyixue.com Progress inModern Biomedicine Vol.11 NO.2 JAN.2011
小羽贯众提取物抗菌活性的初步研究
王 贝 马 骥△
(陕西师范大学生命科学学院 陕西 西安 710062)
摘要 目的:比较小羽贯众根状茎和叶提取物体外抑菌活性。方法:牛津杯法和 96孔板法,通过测定抑菌圈大小、最小抑菌浓度
(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),比较小羽贯众根状茎和叶提取物分别对 10种常见细菌的抑制作用,以及不同产地抑菌效果的比
较。结果:小羽贯众的根状茎和叶的提取物对 10种常见的细菌均表现出较强的抑菌活性,肺炎克雷伯氏菌对提取物最敏感。结
论:小羽贯众提取物作为一种天然的抗菌物质,具有广谱抗菌效果,有较高的应用潜力和开发前景。
关键词:小羽贯众;抑菌活性;最小抑菌浓度;最小杀菌浓度
中图分类号:R285.5, S567 文献标识码:A 文章编号:1673-6273(2011)02-347-04
Investigation of the Antimicrobial Activity of Cyrtomium lonchitoides
WANG Bei,MA Ji△
(College of Life Sciences, Shaanxi Normal University, Xian, Shaanxi 710062, China)
ABSTRACT Objective: To study the antimicrobial activities of the rhizome and leaf extract from Cyrtomium lonchitoides.
Methods: Parallel comparison research on the antimicrobial activities of the rhizome and leaf extract from Cyrtomium lonchitoides in
different areas against 10 types of common bacteria ,using the Oxford cup method and 96-well plates to measure the size of the zone of
inhibition, minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). Result: Rhizome and leaf extract
from Cyrtomium lonchitoides displayed strong antibacterial activity against 10 of types of common bacteria, in which Keleiboshijun
ganran was more insentive. Conclusion: As a natural antimicrobial substance, the extract from Cyrtomium lonchitoides exhibits broad
spectrum antibacterial activities, further more, has high potential application and development prospect.
Key words: Cyrtomium lonchitoides.; Antimicrobial activity; MIC; MBC
Chinese Library Classification:R285.5, S567 Document code: A
Article ID:1673-6273(2011)02-347-04
作者简介:王贝(1986-),女,硕士研究生,从事药用植物资源。
E-mail: wangbei.com@stu.ennu.edu.cn
△通讯作者:马骥(1964-),男,副教授,硕士研究生导师,主要从事
植物系统与进化方向以及药用植物资源研究。Tel:13809195586,
E-mail: maji@snnu.edu.cn
(收稿日期:2010-10-03 接受日期:2010-10-27)
前言
小羽贯众 (Cyrtomium lonchitoides) 系鳞毛蕨科贯众属植
物,分布于秦岭以南,主要产于长江流域以及西部、西南部各省
区,生于海拔 500—3 500米的高山林下、溪边石灰性土壤中。鳞
毛蕨科植物有各种应用价值,如做酸性土壤指示作用、农业作
用和药用。鳞毛蕨科大都具有抗菌作用[1],但目前研究较少。药
典中收载的绵马贯众系为鳞毛蕨科植物粗茎鳞毛蕨 Dryopteris
crassirhizoma Nakai的干燥根状茎及叶柄残基[2],味苦,微寒,有
小毒,归肝、胃经,具有清热解毒、驱虫等功能。而在秦岭地区小
羽贯众当贯众药材入药,具有清热解毒、驱虫[3]、止血等功效。
现代药理研究证明,药材贯众具有抗乙型肝炎、抗金黄色
葡萄球菌、抗病毒及抗肿瘤的功效。日本学者已从绵马贯众中
分离出了具有抗艾滋病毒活性的 4个黄酮类成分 [4]。贯众属
(Cyrtomium)中具有多种药理活性[5]物质,实验证明云南贯众对
猪蛔虫具有抑制作用[6],也有体外抑制肝吸虫的作用。药用贯众
煎剂对金黄色葡萄球菌[7]、大肠杆菌、伤寒杆菌等有较强抑制作
用。体内实验发现. 绵马酚和总间苯三酚对金葡萄菌感染的
大、小鼠都有治疗作用[8]。
抑菌活性常以牛津杯法,滤纸片法,最小抑菌浓度(MIC)
法,试管法等方法来评价,最常将牛津杯法和MIC法联合使用
[9]。本实验以秦岭产的小羽贯众为研究对象,采用牛津杯法研
究其抑菌活性,以期为秦岭地区小羽贯众的药用价值提供理
论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
TU-1810紫外分光光度计 (北京普析通用仪器有限公司);
SL202N型药物电子天平 (上海明桥精密科学仪器有限公司);
HH-6B数显恒温水浴锅 (国华电器有限公司);BS-1EA振荡培
养箱(国华电器有限公司);FZ102微型植物粉碎机(黄骅市中兴
有限责任公司);摇摆式高速中药粉碎机;超净工作台等。
小羽贯众采集于 2009年 9月陕西太白山、陕西柞水县、河
南西峡县。肉汤培养基(MHB)购自北京奥博星生物技术有限责
任公司,四环素购自Wolsen公司,二甲基亚砜购 (DMSO)自
Sigma公司,甲醇购自西安化学试剂厂。
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DOI:10.13241/j.cnki.pmb.2011.02.006
现代生物医学进展 www.shengwuyixue.com Progress inModern Biomedicine Vol.11 NO.2 JAN.2011
菌种:表皮葡萄球菌(S.epidermidis)1.2429、金黄色葡萄球菌
(S.aureus)26003、巨大芽孢杆菌(B. megaterium)A21、凝结芽孢
杆菌 (B. coagulans)A89、肺炎克雷伯菌 (Keleiboshijun ganran)
1.1736、蜡状芽孢杆菌 (Bacillus cereus)A18、藤黄八叠球菌
(Sarcina luteu)A119、枯草芽孢杆菌 (B.subtilis)A20、大肠杆菌
(Escherichia coli)A70、白色葡萄球菌 (Staphylococcus epider-
midis)A113。
1.2 实验方法
1.2.1 原材料预处理 将小羽贯众自然晾干,分为根状茎和叶
两部分粉碎,过 40目筛,贮存于阴凉干燥处,备用。
1.2.2 样品液的制备 称取植物材料粉末 5.00g,加入 100ml甲
醇回流提取 2h,抽滤,旋转蒸发回收溶剂,于水分散,正丁醇萃
取,浓缩至干。称取提取物加入 DMSO配制成 100mg/ml的样
品液,配制浓度为 0.5mg/ml盐酸四环素的 DMSO溶液作阳性
对照,以 DMSO为阴性对照。
1.2.3 培养基的配制 牛肉膏蛋白胨培养基:称取牛肉膏 3g、蛋
白胨 10g、氯化钠 5g、琼脂 20g,按以上配方配制成 1000ml培
养基,调节 pH值于 7.0~7.2之间,加热溶解后分装,121℃灭菌
20min,备用。MHB培养基:称取MHB 25 g溶于 1000mL蒸馏
水中,加热煮沸溶解,121℃高压灭菌 15min备用。
1.2.4 菌悬液的制备 将供试菌接种于牛肉膏蛋白胨斜面培养
基,37℃培养 24h,接种环钩取适量菌落以无菌生理盐水(0.9%)
配制,使所得菌悬液中细菌数目应为 106-108CFU/mL。
1.2.5 实验方法 采用牛津杯法测定抑菌圈的大小[10]。将已灭菌
并冷却至 50℃左右的培养基倒入无菌平板中 (每个平板约
10-15ml),水平放置待凝固。将 100μ1配制好的菌悬液加入平
板中,用无菌涂布器涂抹均匀。每个平板中放置 3个已灭菌的
牛津杯,再逐一向每个牛津杯中加入样品液 50μl,另设 DMSO
为阴性对照,盐酸四环素为阳性对照。4℃放置 2h后,细菌
37℃恒温培养 24h。试验重复 3次。
采用 96孔板法测定最小抑菌浓度大小[11]。将 100μL MHB
培养基依次加入 96孔板中,样品初始浓度为 200mg/mL。第 1
孔为不含药物的阴性对照,在第 2 孔加入抗菌药物原液
100μL,采用连续倍半稀释法至最后一孔,在每孔加 5μL上述
菌悬液。加好样的 96孔板 +4℃冰箱放置 1h后放入 37℃培养
箱 24h后观察。以肉眼观察,无细菌生长的药物最低浓度,即为
受试菌的最小抑菌浓度(MIC),每组实验重复三次。
采用 96孔板法测定最小杀菌浓度[12,13]。将 MIC前所有孔
的混合液取 5μL移入新鲜 MHB的 96孔板中,37℃继续培养
48h后观察,药物最低浓度即能杀死 99.5%原始种入的细菌,为
该菌的最小杀菌浓度(MBC),每组实验均重复三次。
2 结果
2.1 各提取物抗菌活性
小羽贯众对 10种常见细菌的抑菌结果见表 1。从表 1可
以看出,小羽贯众对于常见的 10种细菌都有一定的抑制作用,
具有广谱抗菌的效果。小羽贯众的根状茎的抑菌效果明显强于
叶的抑菌效果。尤其是小羽贯众的根状茎对于凝结芽孢杆菌
(19.55±0.21)mm和肺炎克雷伯氏菌 (19.14±0.06)mm表现出
极强的抗菌效果。就各地而言,西峡产的抗菌效果优于柞水产
优于太白山产。小羽贯众的抗菌效果虽不及盐酸四环素,但作
为一种天然抑菌剂,却具有很好的开发前景。
表 1 小羽贯众的抑菌圈直径
Table 1 Diameter of inhibition zone of Cyrtomium lonchitoides
菌种
Bacteria
提取物 Extraction
四环素
Tetracycline
Tablets
DMSO根状茎 rhizome 叶 leaf
太白山
taibai
柞水
zhashui
西峡
xixia
太白山
taibai
柞水
zhashui
西峡
xixia
表皮葡萄球菌
S.epidermidis
16.33±0.15* 15.97±0.01* 17.30±0.08* 11.33±0.69* 10.01±0.13* 17.60±0.14 24.49±0.97 -
金黄色葡萄球
菌 S. aureus
12.20±0.26* 16.16±0.66* 16.49±0.27* 11.18±0.02* 13.86±0.03* 12.58±0.01 25.10±0 -
巨大芽孢杆菌
B.megaterium
15.30±0.10* 15.89±0.39* 17.56±0.23* 16.89±0.38* 16.82±0.03* 15.88±0.04* 25.92±0.14 -
凝结芽孢杆菌
B. coagulans
15.13±0.15* 16.51±0.61* 19.55±0.21* 16.04±0.17* 14.13±0.13* 12.76±0.02* 27.95±0.59 -
肺炎克雷伯氏
菌 Keleiboshijun
ganran
15.47±0.38* 15.35±0.44* 19.14±0.06* 15.62±0.65* 10.03±0.41* 12.16±0.05* 31.13±0.24 -
腊状芽孢杆菌
Bacillus cereus
18.38±0.35* 16.89±0.20* 15.35±0.49* 15.29±035* 11.71±0.16* 17.50±0.03* 25.3±0.11 -
藤黄八叠球菌
Sarcina luteu
16.69±0.64* 15.97±0.59* 16.30±0.42* 11.04±0.48* 13.93±0.18* 10.83±0.58* 29.39±0.74 -
枯草芽孢杆菌
B. subtilis
16.06±0.20* 16.09±0.54* 17.32±0.62* 13.10±0.28* 18.14±0.08* 14.26±0.02* 25.39±0.17 -
大肠杆菌
Escherichia coli
15.70±0.10* 18.04±0.05* 15.64±0.54* 16.92±0.11* 13.62±0.54* 18.34±0.09* 22.75±0.45 -
白色芽孢杆菌
Staphylococcus
epidermidis
17.57±0.24* 16.60±0.26* 15.02±0.40* 11.55±0.07* 13.35±0.16* 12.75±0.07* 25.94±0.1 -
注:“-”无活性,与对照组组比较,* P< 0.05
Note:“-”no active,* P< 0.05 compared with TetracyclineTablets
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3 讨论
本实验研究了三个不同地区产的小羽贯众的抗菌活性,确
定了其最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。实验结果
表明,小羽贯众具有较好的抗菌活性,能够较好的抑制细菌的
生长,在高浓度下也具有杀菌活性。西峡地区产的小羽贯众抗
菌效果最优,其次是柞水,最后为太白山产。有可能与其生长土
壤有关,西峡地区小羽贯众的采集地最为肥沃,为林下腐殖质
土质,而其他两地为林缘地带。目前研究贯众属植物大都集中
于其根状茎的化学成分上,研究发现贯众属根状茎中富含间苯
三酚类物质,间苯三酚类物质具有抗菌抗氧化的功效。这与实
验结果所示的根状茎的抑菌活性强于叶一致。
贯众作为一种常用中药,在非典和甲流中都有重大应用。
莲花清瘟胶囊中的一味主药即为绵马贯众,但各地都将贯众属
植物作为当地药用。小羽贯众的药用价值未见报道,研究却发
现其具有很好的抑菌效果。对于药用植物资源的保护,寻找
替代品提供了理论依据,并可将其作为一种生物源农药加
以利用。
2.1 各提取物最小抑菌浓度和最小杀菌浓度分析
实验确定了小羽贯众对 10种常见细菌的最小抑菌浓度和
最小杀菌浓度,结果见表 2。由表 2可得小羽贯众对于 10种细
菌都有一定的抑菌效果,但并不能杀死细菌。西峡产小羽贯众
对于大部分细菌的抑菌效果优于柞水优于太白山,根状茎优于
叶,与抑菌圈结果一致。小羽贯众对于凝结芽孢杆菌和肺炎克
雷伯氏菌的 MIC最小为 1.52mg/mL。肺炎克雷伯氏菌为呼吸
道感染的重要病原体,常引起重症肺炎,还可引起泌尿道感染、
胆道感染、败血症和化脓性脑膜炎等严重疾病。常用头孢菌素
和庆大霉素等氨基糖苷类抗生素联合运用才可抑制,小羽贯众
可以明显抑制,可以对其加以利用。
表 2 小羽贯众提取物的MIC和MBC
Table2 MICs and MBCs of Cyrtomium lonchitoides to 10 species of pathogenic microorganisms
菌种 Bacteria
提取物 Extraction
四环素
Tetracycline
Tablets
MICmg/mL MBCmg/mL
MIC
μg/mL
MBC
μg/mL太白山
taibai
柞水
zhashui
西峡
xixia
太白山
taibai
柞水
zhashui
西峡
xixia
表皮葡萄球菌
S.epidermidis
*12.20 >97.56 *24.39 >97.56 *6.10 6.10 *>97.56 97.56 *24.39 >97.56 *97.56 97.56 6.10 1.52
金黄色葡萄球
菌 S. aureus
*>97.56 >97.56 *12.20 97.56 *12.20 >97.56 *24.39 >97.56 *24.39 48.78 *48.78 48.78 12.20 97.56
巨大芽孢杆菌
B.megaterium
*24.39 12.20 *24.39 12.20 *6.10 24.39 *>97.56 >97.56 *>97.56 97.56 *97.56 48.78 6.10 48.78
凝结芽孢杆菌
B. coagulans
*24.39 12.20 *12.20 48.78 *1.52 >97.56 *>97.56 48.78 *24.39 >97.56 *24.39 48.78 1.52 48.78
肺炎克雷伯氏
菌Keleiboshijun
ganran
*24.39 24.39 *24.39 >97.56 *1.52 >97.56 *>97.56 >97.56 *48.78 48.78 *24.39 97.56 1.52 48.78
腊状芽孢杆菌
Bacillus cereus
*3.05 24.39 *12.20 >97.56 *24.39 6.10 *24.39 97.56 *48.78 >97.56 *48.78 48.78 24.39 48.78
藤黄八叠球菌
Sarcina luteu
*12.20 >97.56 *24.39 97.56 *12.20 >97.56 *24.39 >97.56 *24.39 97.56 *48.78 >97.56 12.20 48.78
枯草芽孢杆菌
B. subtilis
*12.20 97.56 *12.20 3.05 *6.10 48.78 *24.39 48.78 *48.78 48.78 *97.56 >97.56 6.10 12.20
大肠杆菌
Escherichia coli
*24.39 12.20 *3.05 97.56 *24.39 3.05 *24.39 >97.56 *24.39 >97.56 *97.56 >97.56 24.39 24.39
白色芽孢杆菌
Staphylococcus
epidermidis
*6.10 >97.56 *12.20 97.56 *24.39 >97.56 *24.39 97.56 *48.78 >97.56 *48.78 48.78 24.39 48.78
注:“*”根状茎的抑菌活性,“”叶的抑菌活性
Note:“*”antibacterial activity of rhizome ,“”antibacterial activity of leaf
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更正说明
“榄香烯治疗非小细胞肺癌的作用机制研究进展”该文章在 2010年 11月上旬(2011年第 11卷第 21期)
发表的。
作者简介:高红军(1967-08),男,硕士,副主任医师,军事医学科学院,主要研究方向:肺部肿瘤的综合治
疗,电话:13911762919,邮箱:gaohj6708@hotmail.com
通讯作者:秦海峰,(1971-),男,副主任医师,硕士,主要研究方向:肺部肿瘤的综合治疗,电话:
13601365243,邮箱:hifo@263.net
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