全 文 :紫草与大青叶提取物体外抑菌效果研究
胡永金 1 ,乔金玲2 ,朱仁俊 1* ,葛长荣 2
(1.云南农业大学食品科学技术学院 ,云南昆明 650201;2.云南农业大学动物科学技术学院 ,云南昆明 650201)
摘要 [目的]研究紫草 [Arnebiaeuchroma(Royle)Johnst]与大青叶(IsatisindigoticaFort)提取物对 6株腐败微生物和致病菌的抑菌性能
及其最小抑菌浓度(MIC)。 [方法 ]采用滤纸片扩散法。 [结果]紫草提取物对猪粪链球菌、炭疽杆菌、李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌均有
较强的抑制效应 , MIC分别为 0.03、0.03、0.08、0.11mg/ml,而对沙门氏菌和大肠杆菌的抑制效果相对较弱。大青叶提取物对金黄色葡
萄球菌、沙门氏菌、李斯特氏菌 、炭疽杆菌均有较强的抑制效应 , MIC分别为 0.08、0.19、0.20、0.56mg/ml,而对猪粪链球菌和大肠杆菌的
抑制效果较差 , MIC分别为 1.08、1.16mg/ml。 [结论 ]为开发和应用大青叶与紫草提取物作为功能性天然防腐剂提供参考。
关键词 紫草;大青叶;提取物;体外抑菌;最小抑菌浓度(MIC)
中图分类号 R284.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010)09-04565-03
StudyonAntibacterialActivityofArnebiaeuchroma(Royle)JohnstandIsatisindigoticaFortExtractsinvitro
HUYong-jinetal (ColegeofFoodScienceandTechnology, YunnanAgriculturalUniversity, Kunming, Yunnan650201)
Abstract [ Objective] TheresearchaimedtostudytheefectsofdiferentconcentrationsArnebiaeuchroma(Royle)JohnstandIsatisindigot-
icaFortextractsonthebacteriostasisandminimalinhibitoryconcentrations(MIC)of6strainsfood-bornemicroorganismandpathogenicbacteri-
a(Escherichiacoli, Salmonellatyphimurium, Staphyloccocusaureus, Listeriamonocytogenes, Streptococcusfaecalis, Bacillusanthra).[ Meth-
od] Thefilterpaperdispersionmethodwasused.[ Result] TheresultsshowedthatArnebiaeuchroma(Royle)Johnstextractshadastrongin-
hibitiononS.faecalis, L.monocytogenes, B.anthracisandS.aureus, andtheirminimalinhibitoryconcentrations(MIC)were0.03, 0.03,
0.08and0.11mg/ml, respectively.WhileArnebiaeuchroma(Royle)JohnstextractshadaweakinhibitiononS.typhimuriumandE.coli.
IsatisindigoticaFortextractshadastronginhibitiononS.aureus, L.monocytogenes, S.typhimuriumandB.anthracis, andtheirMICwere
0.08, 0.20, 0.19 and0.56mg/ml, respectively.WhileIsatisindigoticaFortextractshadaweakinhibitionontheS.faecalisandE.coli
withMICof1.08and1.16mg/ml, respectively.[ Conclusion] ThestudycanpeovidereferencefordevelopingandapplyingArnebiaeuchroma
(Royle)JohnstandIsatisindigoticaFortextractsasfunctionalnaturepreservative.
Keywords Arnebiaeuchroma(Royle)Johnst;IsatisindigoticaFort;Extracts;Antibacterialactivityinvitro;Minimalinhibitoryconcentra-
tions(MIC)
作者简介 胡永金(1972-),男 ,云南永胜人 ,博士 ,副教授 , 硕士生导
师 ,从事功能性食品与生物技术研究。 *通讯作者 , 副教
授 ,硕士生导师。
收稿日期 2009-12-21
大青叶(IsatisindigoticaFort)为十字花科植物 ,有较强的
抗甲型流感病毒 、抗内毒素和免疫增强作用 [ 1-3] ,并能广谱
抗菌 。现代医学证实 ,大青叶对多种痢疾杆菌及脑膜炎球菌
有极强的杀灭作用 ,疗效显著且不产生病菌;对多种细菌性
和病毒性疾病也均有效果 [ 4] 。大青叶性苦 、味寒 ,具有清热
解毒 、凉血消斑之功效 ,常用于治疗高热烦渴 、神昏 、吐血 、黄
疸等温热症。紫草 [ Arnebiaeuchroma(Royle)Johnst]具有凉
血 、活血 、解毒透疹之功效 ,用于治疗血热毒盛 、斑疹紫黑 、麻
疹不透 、疮疡 、湿疹 、水火烫伤等症 [ 5] 。近年来 ,关于紫草在
抗菌 、抗氧化 、抗病毒 、抗生育和避孕 、抗炎和镇痛 、抗肿瘤和
免疫调节 、止血 、对心血管系统的影响等方面的作用和应用
的研究有较大的突破 [ 6-7] 。
随着人类健康 、环保等意识的增强 ,广谱 、高效 、低毒和
廉价的食品防腐剂已成为国内外大力研究和开发的热点 ,
尤其是对天然防腐剂的研究和应用。在天然防腐剂的研究
方面 ,对中草药抗菌剂的研发最为活跃 ,应用也日趋广泛。
因此 ,开发大青叶和紫草提取物作为新型的功能性天然保鲜
剂将具有很好的前景 ,同时也符合当代消费者的消费观念。
为此 ,笔者探讨了大青叶与紫草的提取物对金黄色葡萄球
菌 、猪粪链球菌 、大肠杆菌 、沙门氏菌 、李斯特氏菌 、炭疽杆菌
6株食源性微生物和致病菌的抑制效果 ,并测定了紫草与大
青叶提取物最小抑菌浓度 ,旨在为开发和应用大青叶与紫草
提取物作为功能性天然防腐剂提供参考 。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 研究对象。大青叶 、紫草 ,均由云南中医学院提供。
1.1.2 供试菌种及活化的培养基。试验使用的 6种菌种的
来源及活化培养基见表 1。
表 1 供试菌种类及来源
Table1 Typesandsourcesoftestedbacteria
供试菌种
Testedbacteria
来源
Source
活化培养基
Activationmedium
大肠杆菌E.coli 云南农业大学食品学院微生物实验室 马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)
鼠伤寒沙门氏菌 S.typhimurium 云南农业大学动物科学学院实验室 伊红美蓝琼脂(EMB)
金黄色葡萄球菌 S.aureus 云南农业大学食品学院微生物实验室 营养琼脂
李斯特氏菌 L.monocytogenes 云南农业大学食品学院微生物实验室 营养琼脂
猪粪链球菌 S.faecalis 云南农业大学食品学院微生物实验室 营养琼脂
炭疽杆菌B.anthracis 云南农业大学动物科学学院实验室 营养琼脂
1.2 方法
1.2.1 大青叶与紫草提取物的制备。取 100.0 g大青叶 ,用
植物粉碎机磨碎并过 80目筛 ,置于 1 000ml蒸馏水中 , 60 ℃
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(9):4565-4567 责任编辑 姜丽 责任校对 卢瑶
恒温 24 h,真空浓缩干燥至恒重 ,得到大青叶提取物 ,置于 4
℃冰箱保存备用。
紫草提取物的制备方法同大青叶 ,仅所用溶剂为丙酮 ,
所得紫草提取物置于 4 ℃冰箱保存备用 。
1.2.2 菌悬液的制备。从 4 ℃冰箱中取出供试菌种 ,接种
于新鲜斜面培养基 ,在 37 ℃下恒温培养 24h活化 ,用无菌生
理盐水制备菌原液。吸取 1.0ml菌原液于 9.0 ml无菌生理
盐水中 ,得到稀释 10倍的菌悬液 ,采用二倍管法进行稀释 。
各吸取不同稀释度的菌悬液 0.20 ml,分别加入到灭菌冷却
的各菌种适宜的平板培养基表面涂布均匀 ,在 37 ℃下恒温
培养 24 h。根据观察结果 ,选取各菌种适宜的菌液浓度 。要
求在适宜的菌液浓度下 ,菌能布满整个培养皿且分布均匀。
1.2.3 抑菌试验。采用滤纸片扩散法。用打孔机将滤纸制
成直径为 9 mm的圆纸片 ,灭菌后分别置于浓度 1%、2%、
3%、4%、5%、6%、7%(W/V)的大青叶和紫草溶液中浸泡 12
h,取出滤纸片逐个贴于含有金黄色葡萄球菌(S.aureus)、猪
粪链球菌(S.faecalis)、大肠杆菌(E.coli)、鼠伤寒沙门氏菌
(S.typhimurium)、李斯特氏菌(L.monocytogenes)和炭疽杆
菌(B.anthracis)菌悬液的培养基表面 ,以无菌水接种作为对
照 。各培养基均置于 37 ℃下恒温培养 24 h后测定抑菌圈直
径(mm),抑菌圈直径越大 ,抗菌活性越强。
1.2.4 最小抑菌浓度的确定 。配制不同浓度梯度的大青叶
和紫草提取物溶液 ,并与含有金黄色葡萄球菌 、猪粪链球菌 、
大肠杆菌 、鼠伤寒沙门氏菌 、李斯特氏菌和炭疽杆菌的选择
培养基混合均匀 ,置于 37 ℃下恒温培养 24 h。逐渐缩小提
取物浓度 ,直到第 1个没有菌落生长的培养皿出现 ,按此培
养皿中提取物的浓度 ,重复接种培养 1 ~ 2次 ,如无可见菌
落 ,即为最小抑菌浓度。
2 结果与分析
2.1 大青叶和紫草提取物的抑菌效应 从表 2可以看出 ,
不同浓度的紫草和大青叶提取物对不同供试菌株的抑制效
果不同 。随着紫草提取物浓度的增大 ,抑菌圈直径不断增
大。浓度为 1%的紫草提取物对金黄色葡萄球菌 、猪粪链球
菌 、炭疽杆菌和李斯特氏菌均有抑菌作用 ,而对沙门氏菌和
大肠杆菌没有抑菌作用;浓度为 2%的紫草提取物对大肠杆
菌没有抑菌作用 ,而对其他 5株供试菌种有抑菌作用。浓度
为 4%~ 7%的紫草提取物对 6种供试菌种均有一定程度的
抑制作用 ,其中对猪粪链球菌 、李斯特氏菌 、炭疽杆菌 、金黄
色葡萄球菌的抑制作用较为明显。
随着大青叶提取物浓度的增大 ,抑菌圈直径也不断增
大。浓度为 1%的大青叶提取物对金黄色葡萄球菌 、沙门氏
菌有抑菌作用 ,而对猪粪链球菌 、李斯特氏菌 、炭疽杆菌 、大
肠杆菌没有抑菌效果;浓度为 3%的大青叶提取物仅对炭疽
杆菌没有抑菌作用 ,而对其他 5株供试菌种有抑菌作用;浓
度为 4% ~7%的大青叶提取物对 6株供试菌种株均有抑制
作用 ,其中对金黄色葡萄球菌 、沙门氏菌 、李斯特氏菌的抑制
作用较为明显 ,而对猪粪链球菌和大肠杆菌的抑制作用相对
较弱。
表 2 大青叶和紫草提取物抑菌圈直径测量结果
Table2 ThediameterofinhibitorycirclesofIsatisindigoticaandArnebiaeuchromaextracts mm
供试菌种
Testedbacteria
提取物
Extracts
提取物浓度 Extractconcentration∥%
1 2 3 4 5 6 7
金黄色葡萄球菌 S.aureus 紫草提取物 10.36 12.18 12.38 12.84 12.58 13.68 17.52
大青叶提取物 10.74 12.45 13.36 13.84 14.58 17.66 22.52
猪粪链球菌 S.faecalis 紫草提取物 10.24 11.38 12.34 14.52 15.00 16.26 18.38
大青叶提取物 - - 10.38 11.24 11.98 13.36 14.16
李斯特氏菌 L.monocytogenes 紫草提取物 10.68 11.60 12.78 13.60 13.82 14.58 16.94
大青叶提取物 - - 11.22 11.64 12.36 13.74 17.22
鼠伤寒沙门氏菌 S.typhimurium 紫草提取物 - 10.48 10.70 11.00 11.12 12.34 14.12
大青叶提取物 - 11.92 11.98 12.82 13.47 14.84 17.50
炭疽杆菌B.anthraci 紫草提取物 11.64 12.54 12.80 13.24 13.50 15.10 18.82
大青叶提取物 - - - 10.88 11.38 14.38 16.66
大肠杆菌E.coli 紫草提取物 - - 10.10 11.92 13.72 14.24 18.32
大青叶提取物 - - 10.32 12.00 13.82 14.63 15.98
注:-表示无抑菌现象。
Note:-standsfornoinhibitoryphenomenon.
2.2 最小抑菌浓度的确定结果 从表 3可以看出 ,紫草提
取物对猪粪链球菌和炭疽杆菌的抑菌效果较好 ,最小抑菌浓
度均为 0.03 mg/ml;对沙门氏菌和大肠杆菌的抑菌效果相对
较弱 ,最小抑菌浓度分别为 2.00、1.10mg/ml,这与抑菌试验
结果完全吻合 。大青叶提取物对金黄色葡萄球菌的抑菌效
果最好 ,最小抑菌浓度为 0.08 mg/ml;对大肠杆菌和猪粪链
球菌抑菌效果相对较弱 ,最小抑菌浓度分别为 1.16、1.08
mg/ml,这也与抑菌试验结果相符 。
3 结论与讨论
3.1 结论
(1)紫草和大青叶对 6株供试菌株均有一定的抑制 ,在
1% ~ 7%的浓度范围内 ,提取物对不同供试菌株的抑制作用
随提取物浓度的升高而逐渐增强。其中 ,紫草提取物对猪粪
链球菌 、大肠杆菌 、炭疽杆菌 、金黄色葡萄球菌的抑制作用较
为明显 ,而对鼠伤寒沙门氏菌的抑菌效果随浓度的增大变化
趋势不大。与紫草提取物相比 ,大青叶提取物对 6株菌种的
抑制作用除金黄色葡萄球菌 、李斯特氏菌 、沙门氏菌较为明
4566 安徽农业科学 2010年
显外 ,对其余 3种的抑制效果一般。 2种提取物对金黄色葡
萄球菌 、李斯特氏菌都显示出较强的抑菌效应。
表 3 大青叶和紫草提取物最小抑菌浓度的测量结果
Table3 MICofIsatisindigoticaandArnebiaeuchromaextracts
mg/ml
供试菌种Testedbacteria
紫草提取物Arnebiaeuchromaextracts
大青叶提取物Isatisindigoticaextracts
金黄色葡萄球菌 S.aureus 0.11 0.08
猪粪链球菌 S.faecalis 0.03 1.08
李斯特氏菌 L.monocytogenes 0.08 0.20
鼠伤寒沙门氏菌 S.typhimurium 2.00 0.19
炭疽杆菌B.anthraci 0.03 0.56
大肠杆菌E.coli 1.10 1.16
(2)紫草提取物对猪粪链球菌和炭疽杆菌有较强的抑制
作用 ,最小抑菌浓度均为 0.03 mg/ml;而对沙门氏菌和大肠
杆菌效果较弱 ,最小抑菌浓度分别为 2.00 mg/ml和 1.10
mg/ml。大青叶提取物对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好 ,
最小抑菌浓度为 0.08 mg/ml,而对大肠杆菌和猪粪链球菌较
弱 ,最小抑菌浓度分别为 1.16 mg/ml和 1.08 mg/ml。
3.2 讨论
(1)李斯特氏菌是一种广泛存在于动物性食品中的人畜
共患病的病原体 ,该菌在 4 ℃的环境中仍可生长繁殖 ,是冷
藏食品威胁人类健康的主要病原菌之一 ,通过紫草和大青叶
提取物对冷却制品(如肉制品)的处理 ,可望有效解除这些制
品受李斯特氏菌污染的安全隐患。
(2)金黄色葡萄球菌引起的食物中毒 ,无论在发达国家
还是在发展中国家 ,在细菌性食物中毒中占有较大比例 ,在
我国仅次于沙门氏菌 ,已位居细菌性食物中毒的第 2位。若
将紫草和大青叶作为保鲜剂 ,用于食品 、化工和医药行业 ,可
望有效解除金黄色葡萄球菌污染的隐患 。
参考文献
[ 1] 郑虎占 ,董泽宏 ,余靖.中药现代研究与应用:第 1卷 [ M].北京:学苑出
版社, 1997:328-335.
[ 2] NAIKM, CHUNGYI,XISOYW, etal.InhibtionofRANTESexpressionbyininfluenzavirus-infectedhumanbronchialepithelialcels[ J].Bio-
chemPharm, 2004, 67:167-174.
[ 3] WUXY, LIUYH, SHENGWY, etal.ChemicalconstituentsofIsatisin-
digotica[J] .PlantaMed, 1997, 63:55-57.
[ 4] FANGJGS, LIUYH, WANGWQ, etal.AntiendotoxicefectofO-Ami-
nobenzoicacidfromRadixisatiais[ J].ActsPharmacologicaSinia, 2005, 26
(5):1025-1028.
[ 5] 中国科学植物研究所.中国高等植物图鉴:第三册 [ M].北京:科学出版
社 , 1985.
[ 6] FUKUIH, HASANAF, UEOKAT, etal.FormationsecretionofanewbrownbenzoquinonebyhairyrootculturesofLithospermumerythrorhizon
[ J].Phytochcmistry, 1998, 47:1037-1039.
[ 7] KAITHBS, KAITHNS, CHAUHANNS.Anti-inflammatoryefectof
Arnebiarootextractsinrats[J] .JournalofEthnopharmacology, 1996, 55:77
-80.
(上接第 4564页)
江紫山药中组成蛋白质的氨基酸种类齐全 ,营养全面 ,优于
普通黄白山药 ,尤其是含有较高的谷氨酸及天门冬氨酸 ,谷
氨酸具有健脑作用 ,能促进脑细胞的呼吸 ,有利于脑组织中
氨的排除;天门冬氨酸具有护心 、保肝 、防止高血压和恢复疲
劳等作用。
薯蓣皂苷元为■5异螺旋甾烯-3-β-醇 , 属于异螺旋甾烯
烷的衍生物 ,是薯蓣科薯蓣属植物根茎中薯蓣皂苷的水解产
物 [ 13] 。其具有肝脏保护 、抑制癌细胞增殖等功能 ,并具有雌
激素 、止咳 、怯痰 、脱敏 、降低胆固醇 、恢复病变组织及刺激肝
素细胞生长与胆汁分泌的作用 ,常被用作甾体抗炎药 、性激
素 、女用避孕药的半合成原料 [ 14] ,是医药工业的重要原料 。
浙江台州椒江和江山峡口镇的紫山药通过甲醇超声提取后
检测 ,薯蓣皂苷元含量平均达 2.41%,几乎与黄姜中含量
3.00%~ 4.00%相当 [ 15] 。因此 ,紫山药为薯蓣皂苷元提取提
供了一种重要的开发资源 。
浙江紫山药是一种低脂肪 、低热量 、高蛋白 、高膳食纤维
和矿物元素含量丰富的天然绿色食补健康食品 ,且含有花青
素 、薯蓣皂甙 、多糖等多种药理活性成分 ,是一味名符其实的
具有滋补作用的上等药材。当前 , 紫山药作为绿色蔬菜在
推广栽培 ,而关于紫山药中的活性成分的开发报道并不多
见 。为了综合利用浙江紫山药 , 应拓宽应用领域研究 , 使浙
江紫山药资源产生更大的经济效益与社会效益。
参考文献
[ 1] 陈孝赏 ,陈伟强 ,吴早贵,等.浙江省山药资源开发利用现状及其发展
前景[ J].长江蔬菜, 2008, 10(16):76-78.
[ 2] 毛德富 ,周昌南.紫山药在山区高产栽培技术初探 [ J].江西农业学报,
2006, 18(5):135.[ 3] 赵冬兰 ,唐君,刘靖 ,等.紫山药的引种与标准化栽培技术初探[ J].江
西农业学报 , 2009, 21(2):78-79.
[ 4] 杨永庆.红紫山药[ J].农村百事通 , 2006(18):31.
[ 5] 中华人民共和国卫生部.中华人民共和国国家标准.食品卫生检验方
法(理化部分)[ M].北京:中国标准出版社, 2004.
[ 6] 张玲,刘远东.黄山药中薯蓣皂苷元的分光光度法测定[ J].西南科技
大学学报, 2006, 21(4):88-91.
[ 7] 张兵,谢九皋.山药营养成分的研究 [ J] .湖北农业科学 , 1996(6):56-
58.[ 8] 王绍美 ,吴秀章.安顺山药营养成分分析[ J] .山地农业生物学报, 2001,
20(3):191-195.
[ 9] 韦本辉 ,甘秀芹 ,韦威旭 ,等.不同淮山药品种(种质)资源营养特性与
聚类分析[ J].广西农业科学, 2008, 39(5):596-599.
[ 10] 张虹 ,白红丽 ,王宝森 ,等.云南红河紫山药与白山药中微量元素的比
较分析[ J].江苏农业科学, 2009(4):164-165.
[ 11] 倪少云,宋学华.山药的营养成分分析 [ J].江苏药学与临床研究,
2002, 10(2):26-27.
[ 12] 聂桂华,周可范,董秀华.山药的研究概况 [ J].中草药, 1993, 24(4):
158-160.[ 13] 王俊 ,杨克迪 ,陈钧.分光光度法测定薯蓣皂苷元 [ J] .分析试验室,
2004, 23(1):73-75.
[ 14] 谌芳.苦良姜中薯蓣皂甙元的提取及应用[ J].云南化工, 2000, 27(5):
17-18.
[ 15] 高国新,郑元锁,刘艺 ,等.黄姜根中薯蓣皂甙元的提取及研究 [ J] .陕
西农业科学, 2005(1):90-91.
456738卷 9期 胡永金等 紫草与大青叶提取物体外抑菌效果研究