藺蓓蓓　徐尤美　吳三橋　陳琛

摘要 綜述了秦嶺植物資源抗菌活性物質(zhì)的分類及抑菌作用（抗細(xì)菌、抗真菌、抗植物病原菌等），指出了目前植物抗菌活性物質(zhì)研究中存在的問題，并展望了今后的研究方向，為研究和開發(fā)秦嶺植物抗菌活性物質(zhì)提供參考。

關(guān)鍵詞 秦嶺植物；次生代謝產(chǎn)物；抗菌活性；病原微生物

中圖分類號(hào) S482.2+92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）13-0015-05

Progress on Antimicrobial Substances in Qinling Mountains

LIN Beibei，XU Youmei，WU Sanqiao et al

（ChineseGerman Joint Institute for Natural Product Research/Shaanxi Engineering Research Center of Tall Gastrodia Tuber and Medical Dogwood/College of Biological Science and Engineering，Shaanxi University of Technology/QinlingBashan Mountains Bioresources Comprehensive Development C.I.C.，Hanzhong，Shaanxi 723000）

Abstract We summarized classification and bacteriostatic action of antimicrobial activities in plant resources in Qinling Mountains，pointed out the problems in the research on plant antimicrobial activities at present，and put forward the future research direction，so as to provide reference for the future research and development of the antimicrobial activity of Qinling plants.

Key words Plants from Qinling Mountains；Secondary metabolites；Antimicrobial activities；Pathogenic bacterium

秦嶺是我國(guó)南北自然地理分界線，也是長(zhǎng)江、黃河兩大水系的分水嶺，是東亞兩大植物區(qū)系、中國(guó)喜瑪拉雅森林亞區(qū)以及日本森林亞區(qū)的交匯地區(qū)，由于其獨(dú)特的地理位置，孕育了種類獨(dú)特、豐富多樣的植物資源[1]，是我國(guó)重要的生物多樣性自然保護(hù)區(qū)。種類繁多的秦嶺植物能夠產(chǎn)生豐富的代謝產(chǎn)物，為人們以秦嶺植物資源研究開發(fā)抗菌活性物質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。

近年來，抗生素在人類醫(yī)療、農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)的大量使用甚至濫用導(dǎo)致病原菌耐藥性不斷進(jìn)化與發(fā)展，從單一耐藥到多重耐藥[2]，甚至最終成為超級(jí)耐藥菌。人類面臨著超級(jí)耐藥菌不斷出現(xiàn)且新抗生素難以獲得的局面，將把人類帶入無(wú)抗生素可用的“后抗生素時(shí)代”，因此，尋找新的抗菌藥物已成為當(dāng)務(wù)之急[3]。植物是傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的天然藥物的重要來源，來源于植物的抗菌物質(zhì)受到了很多關(guān)注。目前，植物中具有抗菌活性的物質(zhì)已被用于醫(yī)藥[4]、化妝品[5]和畜牧[6]等行業(yè)。由此可見，研究植物中的有效抗菌活性物質(zhì)對(duì)于人類對(duì)抗病原菌感染及減少耐藥菌有著重要意義。筆者綜述了秦嶺植物資源中抗菌活性物質(zhì)的研究進(jìn)展，旨在為秦嶺植物資源的進(jìn)一步研究與開發(fā)提供參考。

1 植物中抗菌活性物質(zhì)分類

植物中含有許多具有活性的次生代謝產(chǎn)物，從植物中提取得到的黃酮類、生物堿類、甾體皂苷類等次生代謝產(chǎn)物都具有抗菌活性。植物中抗菌活性物質(zhì)分類及其活性見表1。

2 秦嶺植物中活性成分的抑菌作用

秦嶺豐富的植物資源產(chǎn)生大量的功能活性成分，有揮發(fā)油、有機(jī)酸、黃酮類、多酚、生物堿類等化學(xué)成分，能夠抑制革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌（G+）、革蘭氏陰性細(xì)菌（G-）、真菌和植物病原菌，其中水楊梅中的黃酮類化合物山奈酚對(duì)乳鏈球菌（Streptococcus lactis）的抑菌效果最佳，最小抑菌濃度（MIC）為7.8 μg/mL。7 種秦嶺植物源中的黃酮類化合物對(duì)G+菌、G-菌和植物病原菌均有較好的抑菌效果，MIC為7.8～62.5 μg/mL。

2.1 抗細(xì)菌活性物質(zhì)

細(xì)菌感染是感染性疾病中最常見的類型，抗生素一直被認(rèn)為是治療細(xì)菌感染性疾病最有力的武器。天然的植物次生代謝產(chǎn)物抗菌作用顯著，抗菌譜廣，對(duì)葡萄球菌、鏈球菌、芽孢桿菌等均有較強(qiáng)的抑制作用。5種秦嶺植物中抗細(xì)菌活性成分及其MIC見表2。

楊東升[30]對(duì)長(zhǎng)松蘿中2-甲基-4-乙氧基-6-甲氧基苯甲酸、巴而巴地衣酸、松蘿酸、2-甲基-4-甲氧基-6-羥基苯甲酸和C15H28O2這5種化合物進(jìn)行抑菌試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)抗菌能力最強(qiáng)的是松蘿酸，對(duì)E.coli 的MIC為25 μg/mL。靳磊[35]從秦巴山區(qū)野生百合資源中的宜昌百合、岷江百合、野百合和卷丹鱗莖提取物分離得到黃酮類、生物堿類、多糖和皂苷類化合物對(duì)6種菌種均表現(xiàn)出抑制活性。王冬梅[18]從黃精屬玉竹根莖中提取得到的環(huán)阿爾廷醇化合物、高異黃酮化合物和甾體皂苷類化合物對(duì)4種細(xì)菌均有明顯的抑制效果；卷葉黃精根莖中的（25R/S）-螺甾-5-烯-3β-醇-3-O-α-L-鼠李糖（1→2）-[α-L-鼠李糖（1→4）]-β-D-葡萄糖苷和（25R）-螺甾-5-烯-3β-醇-3-O-α-L-鼠李糖（1→4）-β-D-葡萄糖苷對(duì)B.subtilis、普通變形桿菌（Proteus vulgaris）有抑菌活性，抑菌圈直徑分別為12.37和8.57 mm，而薯蕷皂素對(duì)P.vulgaris、B.cereus、B.subtilis的抑制作用較強(qiáng)，其抑菌圈直徑分別為15.96、1106、12.87 mm。

康杰芳[36]研究發(fā)現(xiàn)銀線草和多穗金栗蘭全草的揮發(fā)油對(duì)8種G+、3種G-均有抑制作用，其MIC在0.39～12.50 mg/mL。陳林[37]從長(zhǎng)莖毛苣苔、巖豇豆和髯絲蛛毛苣苔中分離得到的15種化合物中，有7種化合物對(duì)S.aureus、耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌Methcillin-resistant S.aureus（MARS）、β-內(nèi)酰胺酶陽(yáng)性的金黃色葡萄球菌ESBLs-SA均有抑制作用，其抑菌圈在8～10 mm。王貝[38]研究發(fā)現(xiàn)3種貫眾屬植物的地上部分和地下部分對(duì)10種常見致病細(xì)菌都有抑菌效果，特別是對(duì)芽孢桿菌最敏感，貫眾屬植物具有較強(qiáng)的抗菌活性和較寬的抗菌譜。

此外，王媛[31]從木姜子枝葉中分離得到9種化合物，研究發(fā)現(xiàn)β-谷甾醇只對(duì)S.lactis、E.coli有較強(qiáng)的抑制活性，MIC均為200 μg/mL；除棕櫚酸外，黃酮類化合物與其他物質(zhì)對(duì)S.aureus、B.subtilis、B.natto、P.aeruginosa均有一定的抑菌活性，其MIC在12.5～100.0 μg/mL。張?chǎng)蝃32]對(duì)水楊梅乙酸乙酯萃取物中分離到的8種化合物進(jìn)行了抑菌試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物山奈酚的抑菌效果最好，對(duì)G+菌和G-菌均具有較好的活性，顯示出廣譜的抗菌活性，MIC為15.6～62.5 μg/mL；黃酮苷、三萜酸和甾體類化合物的抑菌活性則相對(duì)較差。程小偉[33]發(fā)現(xiàn)老鸛草的各相提取物中分離得到黃酮類和多酚類等其他化合物對(duì)4種菌種均具有抑菌活性，尤其是對(duì)S.aureus具有較好的抑菌活性，MIC在15.6～62.5 μg/mL，其中黃酮類化合物山奈酚對(duì)S.aureus的抑菌活性最強(qiáng)，MIC為15.6 μg/mL。王嘯洋[39]研究發(fā)現(xiàn)頂花板凳果中的甾體生物堿類對(duì)3種標(biāo)準(zhǔn)菌和4種耐藥菌均具有抑菌活性。閆夢(mèng)茹[34]從七葉鬼燈檠的干燥根莖——索骨丹提取物中獲得多酚類及其他12種化合物，其中有9種化合物（包括多酚類化合物）對(duì)4種細(xì)菌有抑制作用，其中3β-羥基齊墩果-12-烯-27-酸對(duì)G-菌E.coli和P.aeruginosa的抑菌效果較強(qiáng)，MIC分別為15.6和31.3 μg/mL。

2.2 抗真菌活性物質(zhì)

真菌感染嚴(yán)重威脅人類的健康，特別是由真菌引起的組織及內(nèi)臟器官的感染，嚴(yán)重時(shí)可引起腦膜炎、敗血癥和心內(nèi)膜炎等，盡管臨床上有多種抗生素用于治療真菌感染，但由于其耐藥性的不斷產(chǎn)生，需要進(jìn)一步開發(fā)新型的抗真菌藥物。

植物次生代謝產(chǎn)物中含有多種抗真菌活性物質(zhì)。楊東升[30]發(fā)現(xiàn)從松蘿科松蘿屬長(zhǎng)松蘿中分離出的巴而巴地衣酸和松蘿酸對(duì)假絲酵母（Candida norvegica）有抑制能力。康杰芳[36]發(fā)現(xiàn)銀線草和多穗金栗蘭全草揮發(fā)油對(duì)4種真菌均有抑制作用，其MIC為0.78～6.25 mg/mL。

2.3 抗植物病原菌活性物質(zhì)

植物病原菌是導(dǎo)致果蔬腐爛變質(zhì)的直接原因，植物病原菌多以真菌為主，且不同病原菌可通過代謝物（酶、分泌毒素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物）對(duì)寄主植株進(jìn)行不同程度的致病和破壞，嚴(yán)重影響果蔬的商品性及貯藏期[40]，食用腐爛變質(zhì)的果蔬后可導(dǎo)致人類患病，因此，迫切需要尋找一種天然的抗菌劑，植物次生代謝產(chǎn)物便成為首選。秦嶺植物中抗植物病原菌活性成分及其MIC見表3。

王冬梅[18]測(cè)定了玉竹根莖提取物對(duì)植物病原菌的抑菌效果，發(fā)現(xiàn)環(huán)阿爾廷醇三萜類化合物對(duì)黃瓜炭疽病原菌（Colletotrichum lagenariun）有專屬抑菌活性，抑菌率達(dá)100%；3種甾體皂苷類化合物對(duì)玉米大斑病原菌（Exserohilum turcicum）有較強(qiáng)的抑菌效果，抑菌率最高可達(dá)74.36%；4種6-甲基取代的高異黃烷酮類化合物對(duì)多數(shù)植物病原菌有較強(qiáng)的抑菌效果。在卷葉黃精根莖中，（25R/S）-螺甾-5-烯-3β-醇-3-O-α-L-鼠李糖（1→2）-[α-L-鼠李糖（1→4）]-β-D-葡萄糖苷對(duì)玉米大斑病原菌（E.turcicum）、三倍體毛白楊潰瘍病原菌（Botryosphaeria ribis）的抑制作用較強(qiáng)，抑菌率分別為76.0%和73.7%；薯蕷皂素僅對(duì)油松猝倒A病原菌（Fusarium oxysporum）的抑制效果明顯，抑菌率為52.4%。王媛[31]對(duì)木姜子枝葉中的化合物進(jìn)行抗植物病原菌試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)除β-谷甾醇和棕櫚酸外，其他化合物均對(duì)4種植物病原菌有抗菌活性。閆夢(mèng)茹[34]研究發(fā)現(xiàn)索骨丹中有8種單體化合物對(duì)供試植物病原菌有抑制作用，其中3β-羥基齊墩果-12-烯-27-酸對(duì)植物病原真菌均表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制作用，MIC在31.3～62.5 μg/mL。

2.4 其他抗菌物質(zhì)

還有一些植物的提取液或者水煎劑也具有抗菌作用。任茜等[41-42]用80種秦嶺“七藥”水煎劑對(duì)11種致病菌進(jìn)行抗菌試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有17種“七藥”植物對(duì)11種致病菌有抑制作用；還研究了10種薔薇屬藥用植物水煎劑對(duì)11種致病體外抗菌作用，發(fā)現(xiàn)有8種植物具有廣譜抗菌作用，其中6種植物的抗菌作用接近或強(qiáng)于中醫(yī)常用的清熱解毒藥物黃連。楊朝福[43]測(cè)定了水冬瓜各個(gè)部位提取物對(duì)常見植物病原真菌的抑制作用，種子正丁醇部分對(duì)稻瘟病病原菌（Magna porthe）的抑制率達(dá)95.33%；果皮和種子的乙酸乙酯部分抑菌作用最好，果皮乙酸乙酯部分對(duì)楊樹潰瘍病原菌（Dothiorella gregaria）的抑制率達(dá)91.67%；抑制菌絲生長(zhǎng)效果最佳的為水冬瓜種子乙酸乙酯部分，它對(duì)小麥赤霉病原菌（Fusarium graminearum）、黃瓜炭疽病原菌（C.lagenarium）、蘋果炭疽病原菌（Glomerella cingnlata.schr.et.）的生長(zhǎng)抑制率高達(dá)100%。

另外，植物內(nèi)生菌及其代謝產(chǎn)物也具有抗菌活性。植物內(nèi)生菌經(jīng)過與寄主植物長(zhǎng)期的協(xié)同進(jìn)化，成為植物內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育、營(yíng)養(yǎng)吸收、脅迫應(yīng)激以及產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物等生理生化行為方面具有顯著作用[44]。利用植物內(nèi)生菌及其次級(jí)代謝產(chǎn)物，可以將其抗菌生物活性應(yīng)用于植物修復(fù)[45]、農(nóng)業(yè)、食品[46]等行業(yè)。

劉果[47]從三尖杉的種皮、莖和葉中分離得到61株內(nèi)生真菌，其中3株內(nèi)生真菌對(duì)15種指示菌的抑菌圈直徑在13～27 mm，其次生代謝產(chǎn)物膠霉毒素和單甲基硫赭曲霉素的抑菌效果最好，其MIC分別為7.8～15.6和7.8～31.3 μg/mL。Akbar[48]從我國(guó)秦嶺太白山地區(qū)采集的5種典型的“太白七藥”藥用植物中分離出90株內(nèi)生細(xì)菌，并對(duì)其進(jìn)行了抗微生物活性篩選。結(jié)果表明，在這些活性菌株中，有51株具有抗真菌活性，32株具有抗菌活性；15株分離物抑制了至少5種菌株的生長(zhǎng)。

3 目前存在的問題與展望

隨著抗生素耐藥性不斷增強(qiáng)，植物中抗菌活性物質(zhì)有望開發(fā)為新的抗菌藥物。雖然這些抗菌活性物質(zhì)具有巨大的開發(fā)潛力，但是仍然存在一些需要解決的問題，如抗菌物質(zhì)在植物中含量太低，難以從天然原料中取材；因結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，人工合成也十分困難。同時(shí)人們對(duì)天然抗菌活性物質(zhì)的安全性也缺乏深入系統(tǒng)的研究，也未開展藥效學(xué)、動(dòng)力學(xué)和毒理學(xué)等方面的研究，無(wú)法確定其是否會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的毒副作用。

秦嶺植物中含有抗菌活性物質(zhì)且具有廣譜、高效的抗細(xì)菌、抗真菌和抗植物病原菌活性，這些活性物質(zhì)較傳統(tǒng)的抗生素具有安全、高效、抗菌能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)秦嶺植物中抗菌活性物質(zhì)的開發(fā)和利用，提高秦嶺植物資源的利用率和經(jīng)濟(jì)效益，重視秦嶺植物中抗菌活性物質(zhì)綜合利用以及創(chuàng)新利用，促進(jìn)我國(guó)抗生素產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。這些抗菌活性物質(zhì)綠色無(wú)污染，可被廣泛應(yīng)用于食品保鮮、醫(yī)藥業(yè)、畜牧業(yè)、化妝品行業(yè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，且具有廣闊的發(fā)展前景。此外，秦嶺植物內(nèi)生微生物種類多、分布廣，可開發(fā)的空間也很大。植物的內(nèi)生菌次生代謝產(chǎn)物不僅可以作為抗菌物質(zhì)，也可作為殺蟲劑和無(wú)公害農(nóng)藥，如利用植物內(nèi)生菌進(jìn)行生物防治，可以減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，減輕環(huán)境污染[45]。

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