全 文 :170
许 伟1,郭海滨2,邵 荣1,封功能1,余晓红1
(1.盐城工学院化学与生物工程学院,江苏盐城 224051;
2.南京工业大学化学化工学院,江苏南京 210009)
摘 要:采用乙醇溶剂法提取海蓬子中的总生物碱,用液体培养法对提取物的抑菌性进行研究。结果表明,海蓬子总
生物碱对芽孢杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌和黑曲霉均呈现出不同程度的抑制作用,且随着海蓬子总生物碱添加量
的增加,抑菌效果逐渐增强。初步研究发现,在加入等量的海蓬子总生物碱时,抑菌效果依次为铜绿假单胞菌 >黑曲
霉 >大肠杆菌 >淀粉液化芽孢杆菌。
关键词:海蓬子,生物碱,抑菌性
Study on antibacterial properties of
the total alkaloids extraction from Salicornia Bigelovii torr.
XU Wei1,GUO Hai-bin2,SHAO Rong1,FENG Gong-neng1,YU Xiao-hong1
(1 .School of Chemical and Biological Engineering,Yancheng Institute of Technology,Yancheng 224051,China;
2.College of Chemistry and Chemical Engineering,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China)
Abstract:The total alkaloids from Salicornia bigelovii torr.was extracted by using ethanol as solvent.The antibacterial
activity of total alkaloids extract was studied by spectrophotometry.The results showed that the alkaloids extraction
from Salicornia bigelovii torr. had inhibition to all the tested strains. Moreover,antibacterial activity of alkaloids
extraction was also exhibited a concentration-dependent mode.When adding equal alkaloids extraction to all the
tested strains,the inhibition results were:Pseudomonas aeruginosa > Aspergillus niger > Escherichia coli > Bacillus
amyloliquefaciens.
Key words:Salicornia bigelovii torr.;alkaloid;antibacterial properties
中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2011)07-0170-03
收稿日期:2010-07-06
作者简介:许伟(1976-) ,女,博士,副教授,主要从事天然产物开发、
酶工程等方面的研究。
基金项目:盐城工学院重点建设学科开放项目 (XKY2009001,
XKY2009004) 资助。
生物碱(alkaloid) 是存在于自然界中的一类含氮
的碱性有机化合物,大多数有复杂的环状结构,有显
著的生物活性,是中草药中重要的有效成分之一[1]。
生物碱还对许多植物病原真菌和食物中常见腐败菌
具有抑制作用,是一种良好的天然抑菌剂[2-8],是发
展高效、安全、环保新型天然食品防腐剂、保鲜剂的
潜在资源。海蓬子属于黎科植物,是茎肉质化真盐
生植物,一般生长于盐沼地、盐湖旁及海滩,抗盐能
力很强,可以用海水直接灌溉[9-14]。目前,海蓬子在
我国辽宁、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、山东、江苏
等省区都有出产。其嫩尖富含维生素 A、C 和矿质元
素如钠、钾、钙、镁,以及多种人体所必需的微量元素
如碘、铁、铜、锌、锰等。此外,海蓬子嫩尖组织中的
微量皂角苷,可降低血管壁上胆固醇的活性[15],对提
高人体免疫力及预防帕金森病具有明显的作用,减
肥效果很好。然而,目前对于海蓬子的利用主要是
食用为主,对其活性成分缺乏深入的研究,尚未见有
关海蓬子生物碱相关研究报道。本文拟对海蓬子总
生物碱进行提取并对其抑菌性能进行研究,为海蓬
子的深度加工和综合利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
海蓬子 由盐城绿苑海蓬子开发有限公司赠
送;大肠杆菌(Escherichia coli)、黑曲霉(Aspergillus
niger) 盐城工学院生物实验中心保藏; 铜绿假单胞
菌(Pseudomonas aeruginosa) 购于中国高校工业微
生物资源和信息中心; 淀粉液化芽孢杆菌(Bacillus
amyloliquefaciens) 购于德国菌种保藏中心; 酵母浸
膏粉 上海蓝季科技发展有限公司; 蛋白胨 宜兴
市永信生物有限公司; 纯化琼脂粉 上海中科昆虫
生物技术开发有限公司; 氯化钠 上海彤晟化学试
剂有限公司; 乙醇 潍坊鑫浩化工有限公司; 柠檬
酸 郑州元丰食品添加剂有限公司; 碳酸钠、氢氧化
钠 上海誉洁化工股份有限公司; 所用试剂均为分
析纯。
手提式高压蒸汽灭菌锅 上海博迅实业有限公
司;HHS-8 型数显恒温水浴锅 上海东亚电子仪器
有限公司;DZF-6050 型数显真空干燥箱 上海精宏
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.07.032
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实验设备有限公司;UV-2100 型紫外可见分光光度
计 上海龙尼科有限公司;FA1104 型电子分析天
平 上海京工实业有限公司;XW100 型高速万能粉
碎机 天津市泰斯特仪器有限公司;TDL-5-A 型离
心机 上海安亭科学仪器厂; 生化培养箱 江苏金
坛亿通电子有限公司; 大容量冷冻恒温振荡器 太
仓市实验设备厂; 超声波清洗器 昆山市超声仪器
有限公司;旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂; 无菌
操作台 苏州净化有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 生物碱提取液的制备 将海蓬子洗净,保证
无杂质、枯叶、枯茎。50℃烘干,粉碎,过 40 目筛,得
到海蓬子粉末。取 10g海蓬子粉末溶于 100mL 70%
乙醇,超声波浸提 50min,抽滤,35℃旋转蒸发至浸
膏,用柠檬酸溶解浸膏调 pH 至 2.5,无水 Na2CO3 调
pH至 10.5,产生粗生物碱沉淀。20℃ 10000r·min -1
离心 30min,弃上清液,吹干沉淀得到总生物碱。
将得到的总生物碱溶于 10mL 乙醇即得到生物
碱提取液原液,取适量配制成 0.07mg·mL -1生物碱
溶液 100mL,用于抑菌实验研究。
1.2.2 菌悬液的制备 将四种供试菌株在无菌操作
台内分别接种至已经灭菌的 LB 培养基( 蛋白胨
10.0g·L -1、氯化钠 10.0g·L -1、酵母膏 5.0g·L -1)
中,置摇床内隔夜培养(130r·min -1,37℃) ,在波长
600nm 测得吸光度均处于 0.6 ~ 1.1 范围内,取出
备用。
1.2.3 抑菌性研究方案 将过夜培养的菌悬液按照
1%的接种量分别接种到已灭菌的 LB 培养基中
(250mL 锥形瓶,装液量为 50mL)。其中对于芽孢杆
菌抑菌实验在锥形瓶内分别加入总生物碱提取液 5、
6、7mL; 对于大肠杆菌分别加入总生物碱提取液3、
5、7mL;对铜绿假单胞菌抑菌实验分别加入总生物碱
提取液 1、3、5mL; 对于黑曲霉抑菌实验分别加入总
生物碱提取液 1、2、3mL。对以上菌种的抑菌实验都
采用在接种过的培养基中加入与生物碱等量的无水
乙醇做为对照。将上述锥形瓶分别置摇床上(37℃,
130r·min -1) 培养24h,用分光光度计在波长 600nm
下测定吸光值,用于分析比较。
抑菌率(%)=( 原菌液吸光度-加入提取液后
菌液吸光度)/原菌液吸光度 × 100%
2 结果与讨论
2.1 总生物碱提取液对淀粉液化芽孢杆菌的抑菌性
图 1 中给出了在液体培养时加入生物碱分别为
5、6、7mL 时及相应量乙醇时,对淀粉液化芽孢杆菌
生长情况的影响。结果表明,乙醇对革兰氏阳性芽
孢杆菌的生长抑制较弱; 当加入5、6、7mL 海蓬子总
生物碱提取物时,抑菌率分别为 3.2%、13.5% 和
99.8%。当加入海蓬子总生物碱为 7mL 时,抑菌率
已经基本上达到 100.0%,抑菌效果较好。
2.2 总生物碱提取液对大肠杆菌的抑菌性
图 2 中给出了在液体培养时加入生物碱分别为
3、5、7mL 及相应量乙醇时,对大肠杆菌生长情况的
影响。结果表明,加入 3、5、7mL 提取物时抑菌率分
图 1 加入不同体积生物碱提取液
对淀粉液化芽孢杆菌抑菌性的比较
别为 0.8%、19.1%和 44.1%。当总生物碱与乙醇均
达到 8mL后,此时由于对照中乙醇量较大,两者均达
到最大抑菌率,无法比较抑菌差别。因此研究中给
出的最好的抑菌效果为加入生物碱 7mL。
图 2 加入不同体积生物碱提取液对大肠杆菌抑菌性的比较
2.3 总生物碱提取液对铜绿假单胞菌的抑菌性
图 3 中给出了加入总生物碱为 1、3、5mL 时,对
铜绿假单胞菌生长情况的影响。结果表明,加入 1、
3、5mL 海蓬子总生物碱时抑菌率分别为 1.0%、
31.6%、34.1%。当加入生物碱为 5mL 时,抑菌效果
较好。
图 3 加入不同体积生物碱提取液
对铜绿假单胞菌抑菌性的比较
2.4 总生物碱提取液对黑曲霉的抑菌性
从图 4 中可看出,加入生物碱为 1、2、3mL 时对
黑曲霉生长均有不同程度的抑制作用,抑菌率分别
为 0.3%、9.1%和 20.1%。研究过程中发现,由于乙
醇具有一定的抑菌性能,当加入较大量生物碱提取
液时,对照菌中乙醇的量也要同步增加,往往会造成
二者抑菌率增大而差别不明显的现象。因此,本研
究中生物碱的加入量受到一定的限制,以同等量的
乙醇不会完全抑制菌体生长为原则。
3 结论与展望
采用乙醇溶剂法提取了海蓬子中的总生物碱,
并对提取物的抑菌性能进行了研究。结果表明,海
蓬子总生物碱对芽孢杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌
( 下转第232 页)
232
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711-712.
( 上接第171 页)
图 4 加入不同体积生物碱提取液对黑曲霉抑菌性的比较
和黑曲霉均呈现出不同程度的抑制作用,且随着添
加量增加,抑菌性能逐渐增强。初步研究发现,在加
入等量的海蓬子总生物碱时,抑菌效果依次为铜绿
假单胞菌 > 黑曲霉 > 大肠杆菌 > 淀粉液化芽孢
杆菌。
生物技术是当前科学界研究的热点之一,生物
碱作为具有重要应用前景的物质,引起了国内外研
究人员的关注。已有研究表明,许多植物提取物对
细菌和霉菌的抑制效果较弱[16-18]。而本研究发现海
蓬子中的生物碱提取液对细菌、霉菌均有不同程度
的抑制效果。推测可能因为海蓬子生物碱中不含或
含有较少有利于细菌和霉菌生长的化学成分,目前
我们正在对海蓬子生物碱的分离鉴定进行研究,海
蓬子生物碱在应用于天然食品防腐剂方面将具有广
阔的前景。
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