覃 曉,李 炎△,王 玲,饒偉文,向梵
(1. 廣西壯族自治區(qū)桂林市食品藥品檢驗(yàn)所,廣西 桂林 541012; 2. 廣西中醫(yī)藥大學(xué),廣西 南寧 530000)
楓香脂為金縷梅科楓香屬植物楓香樹Liquidambar formosanaHance 的干燥樹脂,作為傳統(tǒng)中藥,收載于2015 年版《中國(guó)藥典(一部)》[1],有活血止痛、解毒生肌功效,用于治療跌打損傷、癰疽腫痛、內(nèi)外出血等。楓香脂含有樹脂和揮發(fā)油兩大類成分,其中樹脂部分含五環(huán)三萜類酸及酯類化合物,如齊墩果酮酸、羽扇豆酮酸、齊墩果酮醇,肉桂酸肉桂酯、肉桂酸肉桂醇等;揮發(fā)油部分含石竹烯、蒎烯、莰烯、松油烯、乙酸龍腦酯等數(shù)10 種化合物[2-6]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,楓香脂中揮發(fā)油有提高心肌耐缺氧能力、降低小鼠室顫發(fā)生率、提高冠脈流量、舒張血管、抑制血栓形成等[7-10],以及抗腫瘤等作用[11-14]。此外,從楓香葉提取的揮發(fā)油還有明顯的抑菌作用,用于枇杷、砂糖橘、圣女果的防腐保鮮也有較好的效果[15-17]。楓香樹在我國(guó)分布廣泛,資源豐富。楓香脂中的揮發(fā)油常溫放置分層為兩部分:上層液體部分為楓香精油,下層半固體部分為楓香重油。為了進(jìn)一步開發(fā)楓香樹的利用價(jià)值,本研究中將這兩部分分別進(jìn)行抑菌性試驗(yàn)。現(xiàn)報(bào)道如下。
BD240 型微生物培養(yǎng)箱,KB240 型生化培養(yǎng)箱,均購(gòu)自德國(guó)Binder 公司;AC2-4S1 型生物安全柜(新加坡Esco 公司);Sup G6R 型菌落計(jì)數(shù)/篩選/抑菌圈測(cè)量聯(lián)用儀(杭州迅數(shù)科技有限公司)。
揮發(fā)油樣品(以液態(tài)楓香樹脂通過蒸餾法提取得到,收率為16% ),原植物經(jīng)檢驗(yàn)所饒偉文主任藥師鑒定為正品。慶大霉素標(biāo)準(zhǔn)品(批號(hào)為130326-201716,含量每1 mg 相當(dāng)于637 U),環(huán)吡酮胺對(duì)照品(批號(hào)為100232-201402,含量99.8%),均購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院。胰酪胨大豆蛋白瓊脂培養(yǎng)基(TSA,批號(hào)為180820),胰酪胨大豆蛋白液體培養(yǎng)基(TSB,批號(hào)為170722),沙 氏 葡 萄 糖 瓊 脂 培 養(yǎng) 基(SDA,批 號(hào) 為181127),沙 氏 葡 萄 糖 液 體 培 養(yǎng) 基(SDB,批 號(hào) 為180411),均購(gòu)于北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司。丙酮為分析純,95%乙醇、聚山梨酯80 為化學(xué)純。
大腸埃希菌[CMCC(B)44102]、金黃色葡萄球菌[CMCC(B)26003]、枯草芽孢桿菌[CMCC(B)63501]、銅綠假單胞菌[CMCC(B)10104]、短小芽孢桿菌[CMCC(B)63202]、黑曲霉菌[CMCC(F)98003],均購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院;白色念珠菌[CMCC(F)98001,購(gòu)自原南寧食品藥品檢驗(yàn)所];表皮葡萄球菌[CMCC(B)29069],福氏志賀氏菌(ATCC12022),均購(gòu)自桂林朝儀商貿(mào)有限公司;蠟樣芽孢桿菌[CMCC(B)63303]、產(chǎn)氣腸桿菌(ATCC13048)、鼠傷寒沙門氏菌(ATCC14028)、釀酒酵母(ATCC9763),均購(gòu)自原廣東省食品微生物安全工程技術(shù)研究開發(fā)中心;黃曲霉菌(CICC2219)購(gòu)自原中國(guó)工業(yè)微生物菌種管理中心。
2.1.1 溶液制備
菌懸液:取大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、短小芽孢桿菌、表皮葡萄球菌、福氏志賀氏菌、蠟樣芽孢桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌甘油冷凍管,接種在TSB 培養(yǎng)基中,36 ℃條件下培養(yǎng)24 h,采用平板計(jì)數(shù)法,將菌液制成濃度為107~108的菌懸液,冰箱中保存,備用。取白色念珠菌、釀酒酵母菌甘油冷凍管,接種到SDB 液體培養(yǎng)基,28 ℃條件下培養(yǎng)48 h,同細(xì)菌計(jì)數(shù)法制成濃度為107~108的菌懸液,冰箱中保存,備用。取黑曲霉、黃曲霉的新鮮培養(yǎng)物,接種至SDA 斜面培養(yǎng)基,25 ℃條件下培養(yǎng)7 ~8 d,加入5 mL 含0.05% 聚山梨酯80的pH7.0 無菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液,將孢子洗脫,用無菌吸管吸出孢子液??筛鶕?jù)用量多制備幾個(gè)斜面。同上述方法制備成濃度為105~106的菌懸液,冰箱中保存,備用。
供試品溶液:取樣品(半固體約50 ℃熔化)原液,作100%供試品溶液;取樣品(半固體約50 ℃熔化)50 mL,加丙酮至100 mL,搖勻,作50%供試品溶液。
對(duì)照溶液:取慶大霉素標(biāo)準(zhǔn)品10 mg,精密稱定,根據(jù)對(duì)菌株的抑菌效力強(qiáng)弱加滅菌水制成10,20,100 U/mL 3 種濃度的細(xì)菌對(duì)照溶液。取環(huán)吡酮胺對(duì)照品10 mg,精密稱定,加乙醇制成質(zhì)量濃度為0.4 mg/mL 的真菌對(duì)照溶液。
空白溶液:以100%丙酮作為空白溶液。
2.1.2 樣品抑菌性測(cè)定采用紙片法[16]。在安全柜里將完成滅菌的培養(yǎng)基傾注15 mL 于平皿中(細(xì)菌用TSA 培養(yǎng)基,霉菌用SDA培養(yǎng)基),待其凝固,在上面平鋪含5%細(xì)菌的TSA 培養(yǎng)基(或含4%霉菌、5%酵母菌的SDA 培養(yǎng)基)5 mL,制成帶菌平板;貼上浸泡約10 min 供試品溶液的紙片,同時(shí)用浸泡慶大霉素標(biāo)準(zhǔn)品溶液的紙片作細(xì)菌抑菌性對(duì)照,用浸泡環(huán)吡酮胺對(duì)照溶液的紙片作霉菌、酵母菌抑菌性對(duì)照,用浸泡丙酮溶液的紙片作空白對(duì)照。每個(gè)板貼4 片,其中樣品成對(duì)角貼2 片,對(duì)照與空白成對(duì)角各1 片,平行3 份。細(xì)菌置36 ℃條件下培養(yǎng)24 h,真菌置28 ℃條件下培養(yǎng)48 h,測(cè)量抑菌圈直徑,重復(fù)2 次,結(jié)果取平均值,詳見表1。抑菌效果見圖1。樣品的抑菌活性與對(duì)照溶液抑菌活性進(jìn)行比較,又形成倍比關(guān)系,詳見表2。
2.1.3 最低抑菌濃度測(cè)定
稱取樣品,加滅菌的10%聚山梨酯80,混勻,用滅菌好的TSB 培養(yǎng)基(真菌用SDB 培養(yǎng)基)稀釋成20%的供試品溶液。采用等比稀釋法進(jìn)一步稀釋成20%,10%,5%,2.5%,1.25%,0.625%,0.312%,0.156%系列體積分?jǐn)?shù)。分別吸取10mL分裝試管,分別加1 種菌懸液各50 μL,搖勻。同時(shí)取相同稀釋劑,加適量聚山梨酯80,搖勻,分別作陰性和陽(yáng)性(陽(yáng)性管加菌懸液50 μL)對(duì)照。細(xì)菌36 ℃條件下培養(yǎng)24 h,真菌置28 ℃條件下培養(yǎng)48 h。吸取1 mL 培養(yǎng)好的樣品溶液注皿(每皿0.5 mL),傾注培養(yǎng)基搖勻待其凝固;同時(shí)從樣品溶液中取一環(huán)劃平板做同步試驗(yàn),細(xì)菌用TSA 培養(yǎng)基、真菌用SDA 培養(yǎng)基,細(xì)菌36 ℃條件下培養(yǎng)24 h,真菌28 ℃條件下培養(yǎng)48 h。重復(fù)3 次。觀察平板,找出未長(zhǎng)菌的最低濃度,即為最低抑菌濃度。詳見表3。
圖1 樣品抑菌效果圖
表1 各溶液抑菌性比較(抑菌圈直徑,mm)
表2 50%供試品溶液抑菌活性倍數(shù)與對(duì)照溶液濃度比較
表3 樣品對(duì)各菌株的最低抑菌濃度(楓香重油/精油)
通過貼紙片法和最低抑菌濃度試驗(yàn),楓香重油、楓香精油兩個(gè)供試品溶液對(duì)受試的14 種菌株均有不同程度抑制,兩者試驗(yàn)結(jié)果一致。從表1 及表3 可知抑菌強(qiáng)度:革蘭陽(yáng)性菌>革蘭陰性菌,真菌類>細(xì)菌類,芽孢類桿菌>其他細(xì)菌,供試品溶液濃度與其抑菌活性呈量比關(guān)系,但不明顯,可能與油和有機(jī)溶劑的擴(kuò)散性有關(guān)。表2 中通過比較供試品溶液與對(duì)照品溶液抑菌活性,可直觀看出供試品溶液對(duì)每個(gè)菌株的抑菌活性強(qiáng)度。
通過兩樣品不同菌株的抑菌試驗(yàn)證明,楓香脂中揮發(fā)油室溫下分層的兩部分對(duì)試驗(yàn)菌株的抑制作用差異不大,兩者對(duì)細(xì)菌類最低抑制濃度可達(dá)5%,對(duì)芽孢類桿菌甚至可達(dá)1.25% ,對(duì)霉菌最低抑制濃度可達(dá)1.25%,對(duì)酵母類最低抑制濃度可達(dá)0.625%。
從以往的文獻(xiàn)資料中可知,楓香脂精油對(duì)心血管及抗腫瘤方面都有較好的生物活性[7-14]。本研究結(jié)果表明,楓香脂精油對(duì)金黃色葡萄球菌、蠟樣芽孢桿菌、大腸埃希菌、產(chǎn)氣腸桿菌、白色念珠菌、黃曲霉菌、釀酒酵母等14 個(gè)菌株均有較強(qiáng)的抑制作用,其作用強(qiáng)度優(yōu)于楓香葉揮發(fā)油[15-18]。楓香樹在我國(guó)資源豐富,新鮮楓香樹脂中揮發(fā)油含量高達(dá)15% ~20%,目前主要用作香精的原料,應(yīng)用范圍相對(duì)較窄。因此,繼續(xù)深入研究楓香脂揮發(fā)油在醫(yī)療、化工、食品行業(yè)上的應(yīng)用前景廣闊。
預(yù)試驗(yàn)中比較了乳化溶液貼紙片法、生物檢定(管碟)法[18-19]、表層涂布菌液培養(yǎng)基打孔法[20]、表層菌液涂布貼紙片法[21],結(jié)果均有不穩(wěn)定性因素影響抑菌圈的圓整性、均勻性,甚至無法產(chǎn)生抑菌圈,表明供試品溶液制備和試驗(yàn)方法對(duì)抑菌性試驗(yàn)結(jié)果影響較大。經(jīng)綜合考慮各種影響因素,采用試劑溶解、加厚菌層、對(duì)照比對(duì)貼紙片法。每次的試液量相對(duì)恒定,菌層生長(zhǎng)均勻,容易得到大小均一、圓整透明的抑菌圈;四角對(duì)貼又可與對(duì)照、空白比較,一目了然。但要注意,抑菌圈直徑的大小受菌液濃度影響,菌懸液的濃度在使用過程中就是一個(gè)量變過程,所以菌液濃度應(yīng)控制在107左右,每次試驗(yàn)菌層濃度應(yīng)相同,且重復(fù)性試驗(yàn)盡量短時(shí)連續(xù)做。
最低抑菌濃度檢測(cè)直接將樣品加乳化劑制成乳液,采用試管等比稀釋,并用培養(yǎng)基稀釋法測(cè)定。此方法操作簡(jiǎn)單,無有機(jī)溶液干擾,且重復(fù)性好。
綜上所述,該方法操作簡(jiǎn)便,較穩(wěn)定。楓香脂中揮發(fā)油具有較強(qiáng)和較廣泛的抑菌作用,值得進(jìn)一步研究開發(fā)利用。