几种植物组织提取液抑菌效率初报
2010-09-12崔东亚滕红梅杨美玲贾秀芹蒋继志
崔东亚,滕红梅,杨美玲,贾秀芹,蒋继志
(1.运城学院 生命科学系,山西 运城 044000;2.河北大学 生命科学学院,河北 保定 071000)
几种植物组织提取液抑菌效率初报
崔东亚1,滕红梅1,杨美玲1,贾秀芹1,蒋继志2
(1.运城学院 生命科学系,山西 运城 044000;2.河北大学 生命科学学院,河北 保定 071000)
利用17种植物材料的组织提取液对大肠杆菌和酵母菌进行抑菌实验,发现韭菜提取液的抑菌效果最为明显,抑菌率平均达到78.6%。进一步研究发现,韭菜提取液的抑菌成分为水溶性,化学性质稳定性差,提高温度和稀释倍数、延长保存时间均影响最终的抑菌效果。
植物;组织提取液;抑菌效率
植物源抑菌剂是指利用植物根、茎、叶、花、果实等部分或提取到的具有抑菌活性的成分加工成的制剂。植物源抑菌剂是天然抑菌剂,具有无公害、可降解、对人畜安全、不污染环境且不易引起抗药性等优点。随着人们环境保护意识的不断加强,对植物源抑菌剂种类、抑菌成分、抑菌效果及其稳定性的研究也越来越关注,逐渐成为近年来的一个研究热点。世界上植物资源极其丰富,产生的次生代谢物质种类也相当繁多,目前已知的超过40万种[1],其中很大一部分具有抑(杀)菌效果。沈灵犀等从西藏蒿属的6种植物的精油中就提取到69种化合物[2]。白雪等比较了水杨梅和水团花不同提取物的抑菌活性,从水团花醋酸乙酯萃取部位分离出的化合物中,槲皮素——3——Oβ——D——葡萄糖苷显示出了较好的抑菌作用[3]。本文试图从现有的常用植物材料中筛选到几种具有抑菌成分的植物,期望能够从中分离出抑菌物质,为植物源抑菌剂的应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
鲜活植物材料均采自菜市场和运城市郊区的田间,包含韭菜、蒜、葱、姜、百合、芦苇、黄花菜、小麦、鸢尾等9种;中草药购自运城中药店,包含泽泻、白芨、莪术、黄精、玉竹、天麻、郁金、麦冬等8种中药材料。
菌种:大肠杆菌和酵母菌,由运城学院实验中心提供。
1.2 实验药品
培养真菌、细菌的培养基分为液体和固体两种类型培养基。真菌为马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA);细菌为牛肉膏蛋白胨培养基[4],采用的试剂均为分析纯试剂。
1.3 实验方法
1.3.1 植物提取液的制备
鲜活植物提取液的制备:称取植物供试新鲜部分50 g,先用清水冲洗,再用无菌水洗净,无菌研钵研磨后,加入无菌水100ml,室温下提取24小时,无菌纱布、滤纸过滤,将滤液作为母液,4℃保存备用。
炮制中草药提取液的制备:按实验设计称取各供试中草药50 g,蒸馏水浸泡5 h,煎煮1 h。3000 r/min离心20min,取上清液作为母液,4℃保存备用。
1.3.2 抑菌试验
将两种待试菌用相应固体培养基活化,分别挑取单菌落接种到液体培养基,于恒温摇床培养箱培养,大肠杆菌37℃培养14 h,酵母菌25℃培养24 h。
将已灭菌融化的固体培养基倒入无菌培养皿中,水平放置待凝固。用无菌移液枪吸取0.2mL菌悬液加入到凝固的培养基上,用无菌三角涂棒涂布均匀,将已涂布好的培养皿用直径为6毫米的打孔器打2到5个孔,用移液枪吸取200 ul各种植物组织提取液分别置于打好的孔里。大肠杆菌于37℃培养箱中培养12 h,酵母菌于26℃培养箱中培养24 h左右,取出观察抑菌圈的大小,量出抑菌圈直径,根据下列公式计算抑菌率。
菌生长抑制率:c%=(抑菌圈半径-处理孔半径)/抑菌圈半径。
2 结果与分析
2.1 不同植物组织提取液的抑菌效果
实验共选用17种植物材料。表1为不同供试材料组织提取液的抑菌效果,其中4种鲜活材料的组织提取液对大肠杆菌的生长有抑制作用;炮制中药中仅1种材料的提取液对大肠杆菌的生长有抑制作用,而17种材料中只有韭菜的提取液对酵母菌的生长有抑制作用。图1和图2为韭菜与泽泻对大肠杆菌的抑菌效果图。
表1 不同供试材料组织提取液的抑菌效果
图1 韭菜抑菌效果
图2 泽泻抑菌效果
2.2 具有抑菌活性的植物组织提取液的抑菌强弱
对具有抑菌活性的供试植物组织提取液做3次重复抑菌实验,测量抑菌圈的半径,取实验结果的平均值,计算抑菌率,结果见表2。表2表明,韭菜组织提取液对供试菌抑菌作用最强,对大肠杆菌的抑菌率平均达到81.3%,对酵母菌的抑菌率达到66.7%;其次是大蒜的组织提取液,对大肠杆菌的抑菌率可达78.6%;葱的组织提取液的抑菌作用最小。抑菌效果由大到小分别为韭菜、大蒜、生姜、泽泻和葱。
表2 对大肠杆菌和酵母菌生长的抑制率
2.3 韭菜不同组织部位提取液的抑菌效果
对韭菜茎部和叶子部分的提取液分别进行抑菌实验,结果见表3。由表3可知,韭菜不同组织部位提取液抑菌率没有明显差异,韭菜茎提取液的抑菌率略高于韭菜叶提取液的抑菌率。
表3 韭菜不同组织部位提取液的抑菌效果
2.4 韭菜叶提取液离心后的上清液和沉淀物的抑菌效果
取韭菜叶的组织提取液0.2 ml,进行离心处理,得到上清夜和沉淀物,与提取液一起做抑菌实验,分别点样于同一培养皿的三个孔中。实验结果见表4。从表4可知上清液抑菌圈和原液的抑菌圈大小相近,差异不明显,沉淀物的抑菌圈则比原液的要小。表明韭菜叶组织提取液的抑菌成分主要存在于上清液中,为水溶性物质。图3为韭菜上清液、沉淀物和处理原液的抑菌效果图。
2.5 提取液浓度、保存时间和提取温度对提取液抑菌效果的影响
将韭菜和蒜2种抑菌效果较好的组织提取液进行不同浓度梯度处理,原液作对照,观察抑菌效果。结果表明:随着浓度下降,各浓度梯度的植物提取液的抑菌活性随之下降,两种提取液稀释3倍后,抑菌效果为0;提取液于4℃保存24 h后,抑菌效果下降70%;提取温度加热到100℃时,提取液的抑菌效果为0。可见,韭菜和蒜组织提取液的抑菌物质稳定性较差。
总之,通过采用研磨法制备植物组织提取液进行抑菌实验,共发现5种植物的提取液对大肠杆菌有抑菌活性,1种植物的提取液对酵母菌有抑菌活性。韭菜提取液的抑菌效果最为明显,其抑菌物质大量分布于上清液中,并对温度和保存时间较为敏感,化学性质不稳定,其化学成分不清楚,有待于进一步研究探讨。
表4 韭菜叶组织提取液离心后上清液和沉淀物的抑菌率
图3 韭菜叶离心物的抑制效果
[1]Swain T.Secondary compounds of protective agents[J].Annual review of plant physiology,1997,(28):479-501.
[2]沈灵犀,扎西次仁,耿宇鹏等.西藏蒿属六种植物精油化学成分分析及抑菌效果[J].复旦学报(自然科学版),2010,49(1):73-80.
[3]白雪,林晨,李药兰等.水杨梅和水团花提取物体外抑菌活性的实验研究[J].中草药,2008,39(10):1532-1535.
[4]范秀容,李广武,沈萍.微生物学实验(第2版)[M].北京:高等教育出版社,1993,262.
Abstract:Inhibition experiments were studied about 17 kinds of plants'tissue extracts to E.coli and Yeast.Inhibition effect of the leek was the best and inhibition effectwas 78.6%.In the further experiments,the antibacterial componentwas dissolved in the water,and its chemical propertieswas not stable.The long storage period,high temperature and dilution can affect the inhibition effect.
Keywords:plant;tissue extracts;inhibition effect
(责任编辑 王璟琳)
A PreliMinary Report of Inhibition Effect on Tissue Extracts of Several Plants
CUIDong-ya1,TENG Hong-mei1,YANGMei-ling1,JIA Xiu-qin1,JIANG Ji-zhi2
(1. Department of Life Science Yuncheng University,Yuncheng Shanxi 044000;2. College of Life Science Hebei University,Baoding Hebei 071000)
Q946.887
A
1673-2014(2010)05-0013-03
2010—09—08
崔东亚(1978— ),男,河北满城人,讲师,主要从事分子生物学教学与科研工作研究。