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三叉苦等5味中草药活性成分提取与抑菌性能研究



全 文 :收稿日期:2013-11-12;修回日期:2013-12-12
基金项目:周口师范学院2013年实验室开放项目(No.K201339)
作者简介:赵亚萍(1991-),女,河南周口人,周口师范学院生命科学与农学学院生物科学专业学生.
*通信作者:赵锦慧(1979-),女,河南周口人,讲师,硕士,主要从事生物技术研究工作.
第31卷 第2期 周口师范学院学报 2014年3月
Vol.31No.2 Journal of Zhoukou Normal University Mar.2014
三叉苦等5味中草药活性成分提取与抑菌性能研究
赵亚萍,赵锦慧*,古红梅,张永亮
(周口师范学院 生命科学与农学学院,河南 周口466001)
摘 要:采用煎煮法,对三叉苦等5味中草药组配的9个复方制剂进行活性成分提取,并通过测定抑菌率、抑
菌圈大小、最小抑菌浓度和最小杀菌浓度等指标,研究其对大肠杆菌的体外抑菌效果.结果显示:各复方制剂
的抑菌效果有明显差异,同一复方制剂的抑菌效果随浓度增加而增强,抑菌效果与复方制剂中所含的中草药
种类多少并非呈正相关,而是由中草药种类及各种中草药之间的用量配比决定的.筛选出的对大肠杆菌抑制
效果较好的复方制剂为三叉苦20g,白英20g,刺五加20g,半枝莲20g和三叉苦15g,白英20g,刺五加10
g,龙葵20g,半枝莲10g.
关键词:中草药;复方制剂;活性成分;抑菌性能;大肠杆菌
中图分类号:R285.5  文献标志码:A  文章编号:1671-9476(2014)02-0119-04
  近年来,随着饲料工业的飞速发展,虽然很多
人工合成的饲料添加剂如抗生素、调味剂、激素、防
腐剂、促长素等在饲料中普遍添加,对畜牧业的发
展起到了很大的促进作用,但其导致的负面效果如
药物残留、抗药性及对人体等的毒副作用已经引起
了国内外广大消费者和科研工作者的关注和忧虑.
在目前的情况下,纯天然的中草药饲料添加剂以其
具有安全特点、能预防动物疾病、改善畜禽产品质
量、提高畜禽产品产量而日益受到广泛关注,从而
促进了中草药饲料添加剂的应用和发展.关于三叉
苦、白英、刺五加、龙葵、半枝莲等几味中草药,其单
方抑菌作用研究有报道[1-10],但有关这几味中草
药的复方制剂抑菌性能研究鲜有报道.笔者通过测
定抑菌率、最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度
(MBC)、抑菌圈大小等指标,对三叉苦等5味中草
药组配的9个复方制剂的抑菌性能进行研究,旨在
为开发和利用中草药饲料抗菌添加剂提供理论依
据.
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 中药材
三叉苦、白英、刺五加、龙葵、半枝莲,购于周口
市同和堂大药店.
1.1.2 供试菌种
大肠杆菌,由周口师范学院生命科学与农学学
院提供.
1.1.3 培养基
牛肉膏蛋白胨琼脂培养基(营养琼脂培养基)、
营养肉汤培养基.
1.1.4 实验器具
实验仪器:电子天平、高压蒸汽灭菌锅、数显电
热培养箱、恒温振荡培养箱、干燥箱、超净工作台
等.
低值易耗品:试管、培养皿、接种环、烧杯、量
筒、滤纸、酒精灯、万用电炉、毫米刻度尺、砂锅、脱
脂棉等.
1.2 方法
1.2.1 三叉苦等5味中草药复方制剂活性成分的
提取
方1:称取三叉苦20g,白英20g,刺五加20
g;方2:称取三叉苦20g,白英20g,龙葵20g;方
3:三叉苦20g,白英20g,半枝莲20g.3个配方中
分别加入400mL的蒸馏水,文火加热煮沸1h,用
纱布过滤后得提取液,滤渣用4倍水量煎煮2次后
弃去,将3次所得滤液混合并浓缩到60mL,使提
取液原液浓度达到1g/mL.方4:称取三叉苦20
g,白英20g,刺五加20g,龙葵20g;方5:称取三
叉苦20g,白英20g,刺五加20g,半枝莲20g;方
6:称取三叉苦20g,白英20g,半枝莲20g,龙葵
20g.同法制备,使提取液原液浓度达到1g/mL.
方7:称取三叉苦15g,白英15g,刺五加15g,龙
葵15g,半枝莲15g;方8:称取三叉苦20g,白英
10g,刺五加10g,龙葵15g,半枝莲20g;方9:称
取三叉苦15g,白英20g,刺五加10g,龙葵20g,
半枝莲10g.同法制备,使提取液原液浓度达到1
g/mL.
将上述各个配方所得提取液在121.3℃下高
压蒸汽灭菌20min后,4℃保存备用.
1.2.2 普通培养基及药液培养基的制备
普通培养基的制备[11]:制备牛肉膏蛋白胨琼
脂培养基和营养肉汤培养基.
药液培养基的制备[12]:将灭菌的提取液原液
用营养肉汤培养基进行倍比稀释,分别得到含提取
液为0.5g/mL,0.25g/mL,0.125g/mL的药液
培养基.
1.2.3 菌种活化、菌悬液的制备及筛选[13,14]
用无菌接种环分别从试管斜面上挑取大肠杆
菌少许接种于斜面上,37℃活化培养24h.分别挑
取活化后的大肠杆菌单个菌落放入无菌生理盐水
中制备成菌液,采用菌悬液OD值测定及平板菌落
计数法调节菌液稀释度,使菌体密度为102 cfu/
mL.
1.2.4 抑菌率的测定
采用平板菌落计数法[14]统计9个复方中草药
提取液不同浓度下的抑菌率,设对照,每个浓度设
3个重复,抑菌率取3个重复的平均值.
 抑菌率(%)=
对照菌落数-处理菌落数
对照菌落数 ×100.
1.2.5 最小抑菌浓度(MIC)的测定[15,16]
在装有1mL药液培养基的各试管中加入0.1
mL的菌悬液(菌悬液的菌体密度为102 cfu/mL),
37℃恒温条件下振荡培养,24h后观察结果.以试
管中无浑浊现象出现的最低药液浓度作为 MIC,
每个浓度下均设置3个重复,实验设置对照管.
1.2.6 最小杀菌浓度(MBC)的测定[17]
以 MIC测定结果为基础,从未见细菌生长的
各管培养物中吸取0.1mL涂布平板,37℃条件
下培养24h,观察结果,菌落数少于5个的最小稀
释度即是最小杀菌浓度.
1.2.7 抑菌圈大小测定
采用药敏纸片法[18,19]测定各个复方中草药提
取液的抑菌圈直径.将滤纸用打孔器制成6mm的
小圆纸片,高压灭菌后放入1g/mL的各个复方中
草药提取液中,浸泡1~2h,制成药敏纸片,干燥
后备用,对照用无菌水浸泡.吸取0.1mL的菌悬
液于平板中央,用玻璃涂棒将菌液均匀涂布于平板
上.含菌平板倒置干燥约30min后,用无菌镊子取
药敏纸片均匀贴在平板上,每个平板贴3个药敏纸
片,每个处理做3个平板.20min后,将平板放入
37℃恒温培养箱中倒置培养18~24h.用毫米刻
度尺测量抑菌圈直径,以3个平板的平均值表示抑
菌圈直径.
药敏纸片法可参考以下标准记录结果:抑菌圈
为16~20mm,表示高度敏感;11~16mm,表示中
度敏感;10~11mm表示轻度敏感;小于10mm,
表示不敏感.
2 结果与分析
2.1 5味中草药组配的9个复方制剂对大肠杆菌
的抑菌率
9个复方制剂在不同浓度下对大肠杆菌的抑
菌率统计结果见表1.由表1可知:各个浓度下,9
个复方制剂对大肠杆菌均有不同程度的抑制作用,
且抑菌效果随着复方制剂浓度的增大而增强.当浓
度为0.5g/mL时,9个复方制剂对大肠杆菌的体
外抑菌作用强度为方9>方5>方3>方7>方6>
方8>方1>方4>方2;当浓度为0.25g/mL和
0.125g/mL时,9个复方制剂的抑菌作用强度均
为方5>方9>方3>方7>方6>方8>方4>方
1>方2.此结果显示,复方制剂的抑菌效果强弱和
其包含的中草药种类多少并非呈正相关,并不是配
伍的中草药种类越多,抑菌效果就越强.此外,方
1、方2、方3均包含3味药材,其中2味相同,1味
不同;方4、方5均包含4味药材,其中3味相同,1
味不同;方4、方6均包含4味药材,其中3味相
同,1味不同;方5、方6均包含4味药材,其中3味
相同,1味不同.其抑菌率显示明显的差异,这表明
复方制剂的抑菌效果和配伍的中草药种类有密切
关系.最后,方7、方8、方9均由相同的5味中草药
配伍而成,仅各中草药的用量有差异,但其抑菌率
也差异明显,这说明复方制剂的抑菌效果和各中草
药之间的用量配比关系密切.
021     周口师范学院学报 2014年3月
2.2 5味中草药组配的9个复方制剂对大肠杆菌
的抑菌圈大小
9个复方制剂在1g/mL浓度下对大肠杆菌的
抑菌圈大小统计结果见表2.由表2可知:9个复方
制剂对大肠杆菌的抑菌圈大小存在差异,大肠杆菌
对方9表现出高度敏感,对方3、方5、方6、方7表
现出中度敏感,对方1、方4、方8表现出轻度敏感,
对方2表现出不敏感.从抑菌圈大小测定结果看,9
个复方制剂在1g/mL浓度下的抑菌强度为方9>
方5>方3>方6>方7>方8>方4>方1>方2.
这与上述抑菌率统计结果不一致,说明复方制剂的
浓度对抑菌效果影响明显,每个复方制剂都有一个
抑菌杀菌效果较好的合适浓度.
表1 9个复方制剂在不同浓度下对大肠杆菌的抑菌率统计结果
复方制剂浓
度/(g/mL)
抑菌率/%
方1 方2 方3 方4 方5 方6 方7 方8 方9
0.5  46.3  37.5  718  44.7  831  56.5  58.7  55.2  85.8
0.25  30.1  25.4  546  30.9  76.4  40.2  42.5  34.8  747
0.125  14.7  9.2  38.5  16.1  488  21.7  22.9  19.7  47.9
表2 9个复方制剂对大肠杆菌的抑菌圈大小统计结果
复方制剂 方1 方2 方3 方4 方5 方6 方7 方8 方9
抑菌圈直径/mm  10.1  8.4  12.7  10.3  158  12.5  11.6  10.8  16.4
抑菌效果 + - ++ + ++ ++ ++ + +++
      注:“-”表示不敏感,“+”表示轻度敏感,“++”表示中度敏感,“+++”表示高度敏感.
2.3 9个复方制剂对大肠杆菌的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度
  不同浓度的复方制剂下大肠杆菌的生长情况
见表3,9个复方制剂对大肠杆菌的最小抑菌浓度
与最小杀菌浓度统计结果见表4.由表3可知,方
5、方9在0.5g/mL和0.25g/mL的浓度下,试管
内均无浑浊现象;方3、方6、方7、方8在0.5g/mL
的浓度下,试管内无浑浊现象,其余各管中均有不
同程度的浑浊现象.从表4可以看出,方5的 MIC
和 MBC均为0.25g/mL;方9的 MIC为0.25g/
mL,MBC为0.5g/mL;方3、方6、方7、方8的
MIC均为0.5g/mL,但其 MBC未确定;其余各方
的 MIC和 MBC均未确定.
表3 不同浓度的复方制剂下大肠杆菌的生长情况
复方制剂浓
度/(g/mL)
抑菌率/%
方1 方2 方3 方4 方5 方6 方7 方8 方9
0.5 + ++ - + - - - - -
0.25 ++ ++ + ++ - + + + -
0.125 +++ +++ ++ +++ + +++ ++ +++ +
      注:“-”表示无菌生长;“+”表示少数菌落生长;“++”表示稍多菌落生长;“+++”表示菌落生长良好.
表4 9个复方制剂对大肠杆菌的最小抑菌浓度与最小杀菌浓度
复方制剂 方1 方2 方3 方4 方5 方6 方7 方8 方9
MIC/(g/mL) - - 0.5 - 0.25  0.5  0.5  0.5  0.25
MBC/(g/mL) - - - - 0.25 - - - 0.5
      注:“-”表示未测出,MIC及 MBC均高于0.5g/mL.
3 讨论
实验结果显示,不同中草药组配的复方制剂对
大肠杆菌的抑菌、杀菌效果不同,同一种复方制剂
不同浓度下,大肠杆菌对其敏感性不同.抑菌效果
强弱并非由复方制剂中所含的中草药种类多少决
定,而是由复方制剂中所含的中草药种类及各种中
草药之间的用量配比所决定.
研究发现在抑菌率、抑菌圈大小等指标统计
上,不同浓度下9个复方制剂的抑菌效果强弱排序
并不一致,可能因为中草药复方制剂作用机制复
杂,多种中草药自身的化学成分之间会相互发生反
应,而且活性成分提取中条件上存在的稍微差异也
会造成最终的有效成分含量有差异,从而影响抑菌
效果.
中草药属于纯天然的物质,具备营养与治疗2
种功效,具有与食物同体、同源、同用的特点,很多
中草药人类和动物是可以食用的,这也是抗生素、
121第31卷 第2期 赵亚萍,等:三叉苦等5味中草药活性成分提取与抑菌性能研究    
现代化学合成药物等无法比拟的[20].对中草药复
方制剂作为饲料中的防病抗病添加剂或者作为营
养添加剂的研究[21]较少,而且目前实际应用作为
饲料添加剂的中草药品种并不多,因此有待进一步
研究开发.
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Study on antibacterial activity of active ingredients of
evodia lepta and other four Chinese herbs
ZHAO Yaping,ZHAO Jinhui*,GU Hongmei,ZHANG Yongliang
(Colege of Life Science and Agronomy,Zhoukou Normal University,Zhoukou 466001,China)
Abstract:The decoction method was used for extracting the active ingredients of nine compound preparations equipped
with five kinds of Chinese herbs such as evodia lepta,solanum lyratum,acanthopanax root,nightshade and sculelaria barba-
ta.The inhibition effect of nine compound preparations on E.coli was researched by determining bacteriostatic rate,inhibi-
tion zone size,the minimum inhibitory concentration and the minimum bactericidal concentration.The results indicated that
nine compound preparations had different bacteriostatic and sterilization effect on E.coli,E.coli had different sensitivity un-
der different concentrations of the same kind of compound preparation,bacteriostatic effect enhanced with the increase of
concentration.There was not positive correlation between bacteriostatic effect and the number of types of Chinese herb con-
tained in compound preparation,the bacteriostatic effect decided by types of Chinese herb and ratio of various herbs.The
fifth and ninth compound preparations which had better inhibitory effect on E.coli had been selected by experiment.
Key words:Chinese herb;compound preparation;active ingredients;antibacterial activity;Escherichia coli
221     周口师范学院学报 2014年3月