杜永華 敖光輝 魏琴等
摘要:采用紙片擴(kuò)散法、二倍稀釋法、平板菌落計(jì)數(shù)法測定了油樟葉總黃酮、總多糖對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌3種細(xì)菌的抑菌活性。結(jié)果表明,油樟葉總黃酮、總多糖對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌的抑制活性均表現(xiàn)出一定的濃度依賴性,其MIC分別為16.000、8.000、16.000 mg/mL和16.000、16.000、32.000 mg/mL,MBC分別為16.000、16.000、32.000 mg/mL和16.000、32.000、64.000 mg/mL。油樟葉總黃酮和總多糖均明顯干擾受試菌的正常生長過程。
關(guān)鍵詞:油樟;黃酮;多糖;抑菌活性
中圖分類號(hào): R285.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2015)11-0408-03
收稿日期:2014-11-24
基金項(xiàng)目:四川省基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(編號(hào):2011JY0050);四川省青年科技創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)培育計(jì)劃(編號(hào):2011JTD0035);四川省省屬高校科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃(編號(hào):14TD0031)。
作者簡介:杜永華(1978—),男,四川遂寧人,碩士,講師,主要從事天然產(chǎn)物及其生物活性研究。E-mail:yonghuad@163.com。
通信作者:魏琴,博士,教授,主要從事植物資源開發(fā)利用研究。E-mail:weiqin2011-67@163.com 。油樟[Cinnamomum longepaniculatum (Gamble) N. Chao]屬樟科樟屬植物,是我國特有樹種,主產(chǎn)于四川省宜賓市,其枝葉均富含揮發(fā)油,是食品、香料、醫(yī)藥、日用、化工產(chǎn)品的重要原料來源[1-2]。油樟與藥用植物香樟[Cinnamomum camphora (Linn.) Presl]為同屬植物,均具有多種藥理活性。研究表明,油樟葉揮發(fā)油具有較強(qiáng)的抗微生物活性[3-6],提取揮發(fā)油后的油樟葉殘?jiān)崛∥锞哂锌刮⑸镒饔肹7-10]。目前關(guān)于油樟葉提取揮發(fā)油后殘?jiān)幕瘜W(xué)成分及其生物活性研究較少,關(guān)于油樟葉中總黃酮的抗菌活性研究未見報(bào)道。本試驗(yàn)對(duì)油樟葉提取揮發(fā)油后殘?jiān)械目傸S酮進(jìn)行抗菌活性研究,旨在為油樟資源的開發(fā)利用提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料與試劑
油樟葉采自宜賓市翠屏區(qū)邱場鄉(xiāng)油樟種植基地;蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)品(含量≥92.5%,批號(hào)100080—200707,中國藥品生物制品檢定所);D(+)-無水葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品(含量≥98%,貴州迪大科技有限責(zé)任公司);青霉素G鉀鹽(1 440 U/mg,Sigma 公司);硫酸鏈霉素(720 U/mg,Sigma公司);其他化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純。
1.2菌種與培養(yǎng)基
大腸桿菌(Escherichia coli)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)均由宜賓學(xué)院發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。營養(yǎng)瓊脂(NA)液體培養(yǎng)基:0.5 g牛肉膏,1 g蛋白胨,0.5 g氯化鈉,加熱攪拌溶解于100 mL蒸餾水中,調(diào)節(jié)pH值至7.3±0.1,121 ℃下高壓滅菌20 min,該培養(yǎng)基中加入1.5 g瓊脂即為固體培養(yǎng)基。
1.3主要儀器
AR2130電子天平(賽多利斯公司);TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);LG-5A真空冷凍干燥機(jī)(上海離心機(jī)機(jī)械研究所有限公司)。
1.4方法
1.4.1油樟葉總黃酮的制備將新鮮油樟葉自然晾干,用水蒸氣蒸餾法除去揮發(fā)油,殘?jiān)?0±1) ℃烘干,粉碎,取過60~80目篩油樟葉粉末50 g,按料液比1 g ∶21 mL加入體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液,室溫浸泡36 min,88 ℃水浴回流提取105 min;過濾,濾液于60 ℃減壓濃縮至浸膏,加100 mL 蒸餾水溶解,加入適量石油醚萃取至石油醚層無色,取水層濃縮至50 mL,加入乙醇溶液調(diào)節(jié)乙醇終濃度至80%,4 ℃醇沉過夜(除去多糖、蛋白、鞣質(zhì)等雜質(zhì));過濾,濾液減壓濃縮至膏稠狀,真空冷凍干燥,得總黃酮粗品。采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH顯色體系[11]測定油樟葉總黃酮含量。將油樟總黃酮粗品用10%乙醇溶液配制成濃度為64.00 mg/mL的儲(chǔ)備液,用直徑為0.22 μm微孔濾膜過濾除菌后備用。
1.4.2油樟葉總多糖的制備取過60~80目篩除去揮發(fā)油的油樟葉干燥粉末50 g,按料液比1 g ∶20 mL加入水,100 ℃水浴回流提取3 h,過濾,濾液濃縮至1/5體積,加入乙醇溶液調(diào)節(jié)乙醇終濃度至80%,4 ℃醇沉過夜,12 000 r/min冷凍離心5 min,取沉淀真空冷凍干燥,得總多糖粗品。采用苯酚-硫酸法測定油樟葉總多糖含量。將油樟總多糖粗品用無菌水配制成濃度為64.00 mg/mL的儲(chǔ)備液,用直徑為0.22 μm 的微孔濾膜過濾除菌后備用。
1.4.3菌株活化及菌懸液制備無菌條件下將保藏菌種接入NA平板培養(yǎng)基,37 ℃恒溫培養(yǎng)18~24 h;挑去單個(gè)特征菌落接種于5 mL滅菌NA液體培養(yǎng)基中,37 ℃恒溫培養(yǎng)18~24 h;取0.5 mL菌懸液加入4.5 mL NA液體培養(yǎng)基中,用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),用NA液體培養(yǎng)基稀釋菌懸液使其濃度為105~106 CFU/mL[7],備用。
1.4.4抑菌效果的測定采用紙片瓊脂擴(kuò)散法[12]測定測試物的抑菌效果。將定性濾紙制成直徑為6 mm的圓紙片,置于潔凈干燥的試管內(nèi),121 ℃濕熱滅菌20 min后烘干。測定100片濾紙片吸水量,根據(jù)吸水量在無菌條件下滴加不同濃度的藥液,使油樟總黃酮粗品、總多糖粗品的紙片含藥量均分別為512.00、256.00、170.67 μg/片,陽性對(duì)照紙片含藥量為青霉素G鉀鹽10 U/片、硫酸鏈霉素10 μg/片,37 ℃干燥后密閉低溫保存?zhèn)溆?。?.5 mL各菌懸液分別涂布于NA平板培養(yǎng)基上,每個(gè)平皿放4張含藥濾紙,分別為油樟葉總黃酮、總多糖的3個(gè)濃度梯度及1個(gè)陽性對(duì)照,每個(gè)濃度3個(gè)平行。以放溶劑紙片的加菌培養(yǎng)基為溶劑對(duì)照,不加菌培養(yǎng)基為無菌對(duì)照。37 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h,觀察是否有抑菌圈,若有,則用游標(biāo)卡尺測量抑菌圈直徑。
1.4.5最小抑菌濃度(MIC)的測定采用二倍稀釋法[7]將油樟葉總黃酮粗品、總多糖粗品用相應(yīng)無菌溶劑稀釋成64.000、32.000、16.000、8.000、4.000、2.000、1.000、0.500、0.250、0.125 mg/mL的系列溶液,分別取0.5 mL總黃酮、總多糖溶液至4 mL NA液體培養(yǎng)基中,加入0.5 mL菌懸液,充分搖勻,37 ℃、 115 r/min搖床培養(yǎng)24 h,每個(gè)濃度重復(fù)3次,同時(shí)設(shè)無菌對(duì)照組(不含菌的NA液體培養(yǎng)基)、溶劑對(duì)照組(加相應(yīng)溶劑的含菌NA液體培養(yǎng)基)。用肉眼觀察法觀察每支試管中細(xì)菌的生長情況,以完全不長菌的濃度為最小抑菌濃度(MIC)。
1.4.6最小殺菌濃度(MBC)的測定在MIC基礎(chǔ)上,從未見細(xì)菌生長的試管中取出0.5 mL培養(yǎng)物加入裝有4.5 mL NA液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)24 h,取0.1 mL培養(yǎng)液用涂布平板法計(jì)數(shù),以菌落數(shù)少于5個(gè)的最低濃度為油樟葉總黃酮、總多糖對(duì)該菌的最小殺菌濃度(MBC)[7]。
1.4.7抑菌曲線的測定參考陶翠等的方法[4],用NA液體培養(yǎng)基將油樟葉總黃酮粗品、總多糖粗品配制成MIC濃度,分別接種3種細(xì)菌,使其終濃度為105 CFU/mL,充分混勻后于37 ℃培養(yǎng),分別于0、2、4、8、12、24、36、48 h吸取1.0 mL菌液,按10倍比例稀釋,加入19 mL NA培養(yǎng)基混勻后制成平板,37 ℃培養(yǎng)24 h后計(jì)算菌落,根據(jù)稀釋濃度計(jì)算1 mL活菌數(shù),以菌落數(shù)的對(duì)數(shù)為因變量,以培養(yǎng)時(shí)間為自變量在直角坐標(biāo)系中作圖,即得油樟葉總黃酮或總多糖對(duì)細(xì)菌的時(shí)間抑菌曲線,同時(shí)設(shè)含相應(yīng)菌的培養(yǎng)基空白對(duì)照。
2結(jié)果與分析
2.1油樟葉總黃酮、總多糖含量測定
50 g提取揮發(fā)油后的油樟葉渣經(jīng)醇提法提取總黃酮,冷凍干燥獲得油樟葉總黃酮粗品4.60 g,經(jīng)比色法測得油樟葉總黃酮粗品中總黃酮含量為381.83 mg/g,油樟葉總黃酮提取率為3.51%;獲得油樟葉總多糖粗品2.65 g,經(jīng)苯酚-硫酸法測定總多糖粗品中總多糖含量為371.22 mg/g,總多糖提取率為1.97%。
2.2油樟葉總黃酮、總多糖的抑菌效果
由表1可知,油樟葉總黃酮、總多糖粗品對(duì)3株細(xì)菌均具有一定的抑菌作用,其抑菌圈直徑隨著紙片含藥量的增加而增加,表現(xiàn)出一定的劑量依耐性,但均低于陽性對(duì)照組。油樟總黃酮粗品對(duì)枯草芽孢桿菌、大腸桿菌的抑菌圈基本上大于油樟總多糖粗品,但油樟總多糖粗品對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌圈大于油樟總黃酮粗品。陽性藥物組對(duì)相應(yīng)細(xì)菌的抑菌圈均達(dá)到美國抗微生物藥物敏感性試驗(yàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)(CLSI)的敏感水平,溶劑對(duì)照組、無菌對(duì)照組均無異常現(xiàn)象。512.0 μg/片油樟總黃酮粗品對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑是10 U/片青霉素G鉀鹽的30.3%,對(duì)枯草芽孢桿菌的抑菌圈直徑是青霉素G鉀鹽的50.0%。
2.3油樟葉總黃酮、總多糖的最小抑菌濃度
由表2可知,無菌對(duì)照組無菌生長,溶劑對(duì)照組有菌生長。油樟葉總黃酮和總多糖對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌的最小抑菌濃度分別為16.000、8.000、16.000 mg/mL和16.000、16.000、32.000 mg/mL。
2.4油樟葉總黃酮、總多糖的最小殺菌濃度
由表3可知,無菌對(duì)照組無菌生長,溶劑對(duì)照組有菌生長。油樟葉總黃酮、總多糖對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌作用24 h后的最小殺菌濃度分別為16.000、16.000、32.000 mg/mL和16.000、32.000、64.000 mg/mL。
2.5油樟葉總黃酮、總多糖抑菌曲線
由圖1至圖3可知,3種細(xì)菌在溶劑對(duì)照中均能正常生長,有較明顯的調(diào)整期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期。油樟葉總黃酮、總多糖在1倍MIC下,金黃色葡萄球菌均直接進(jìn)入了衰亡期,表現(xiàn)出明顯的殺菌作用;1倍MIC總黃酮使枯草芽孢桿菌、大腸桿菌的調(diào)整期延長,無明顯對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期,24 h內(nèi)緩慢生長,但活菌數(shù)量較溶劑對(duì)照組低,隨即進(jìn)入衰亡期;
3結(jié)論與討論
本試驗(yàn)結(jié)果表明,油樟葉總黃酮、總多糖對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌均具有一定的抑菌活性,其抑菌效果隨著總黃酮、總多糖濃度的增加而增強(qiáng)。油樟總黃酮對(duì)金黃色葡萄球菌的MIC、MBC與總多糖相同,說明總黃酮、總多糖對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制作用相當(dāng)??傸S酮對(duì)枯草芽孢桿菌、大腸桿菌的MIC、MBC均低于總多糖,表明總黃酮對(duì)枯草芽孢桿菌、大腸桿菌的抑制作用強(qiáng)于總多糖。這一現(xiàn)象與光石韋總黃酮和多糖對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌的作用趨勢相似[12]。油樟葉總黃酮對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的抑菌活性(MIC均為16.000 mg/mL)強(qiáng)于油樟葉乙醇提取物 (MIC均為31.25 mg/mL)[7]。與油樟同屬植物香樟葉在除去揮發(fā)油后的乙醇提取物主要成分為黃酮類化合物,其黃酮類化合物提取物對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌均有較強(qiáng)抗菌活性[13-14]。由此可知,油樟葉總黃酮可能是油樟葉乙醇提取物中主要的抑菌成分。油樟葉總多糖對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌活性(MIC分別為16.000、32.000 mg/mL)弱于香樟葉水提取物(MIC均為15.63 mg/mL)[15]。孫崇魯研究表明,香樟葉水提取物含有較多的多糖成分[16]。但油樟葉總多糖的抑菌活性是否弱于香樟葉總多糖還有待進(jìn)一步研究。
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