几种植物精油的抗菌作用研究
2010-09-17莫小路朱庆玲陈瑜珍
莫小路, 朱庆玲, 陈瑜珍, 严 振
(广东省中药研究所,广东广州510520)
植物精油也称挥发油,大多有芳香味,广泛用于香料、香水化妆品工业;许多研究报道植物精油还具有强烈的抑制植物病原真菌、人体致病菌和真菌等微生物的作用[1-3];本文作者研究发现,肉桂精油和数种植物精油配合使用对多种植物病原菌的杀菌效果更强[4]。由于植物精油来源于植物,而且易挥发,作为外用杀菌药物,具有较好的安全性。为进一步了解植物精油对常见病原微生物的抑菌效果,本文对肉桂精油等5种植物精油及其混合物进行体外抑菌试验研究,为精油抗菌药物开发提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 供试精油
肉桂精油、香茅精油、广藿香精油、丁香罗勒精油、紫苏精油为本实验室自制,参照要《中国药典》(2005版)附录ⅩD操作方法从原植物中提取。
1.2 供试菌种
大肠杆菌(Escherichia coli);枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus);普通变形杆菌(Proteus vulgaris);金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus);表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis);粪肠球菌(Enterococcus faecalis);藤黄微球菌(Micrococcus luteus);粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)为本所微生物实验室保藏的菌种。
1.3 培养基
营养肉汤培养基、营养琼脂培养基、麦芽汁培养基、麦芽琼脂培养基购自广东环凯微生物科技有限公司。
1.4 仪器设备
Thermo超净工作台、MJP-250型霉菌培养箱、恒温摇床。
1.5 实验方法
1.5.1 供试菌液准备
细菌菌液:用接种环从培养24 h的供试菌斜面培养基上挑取菌落一环,接种到营养肉汤培养基内,28℃震荡培养24 h后,用营养肉汤培养基稀释至含菌量为104~105cfu/mL的菌悬液(以平板菌落计数法测定),备用。
1.5.2 供试精油的制备
参照文献方法[5],供试精油分别与10倍体积的灭菌10%吐温-80生理盐水混合后,再用灭菌生理盐水稀释到各浓度,备用。复合精油按设计的组合将不同的精油混匀后,再以同法稀释备用。
1.5.3 平板打孔法抑菌试验[6]
100 μL稀释菌液与15 mL的营养琼脂培养基混合后,静置冷凝。用无菌打孔器在琼脂平板上打上直径为6 mm的孔5个,每孔之间距离25 mm以上,挑出孔内琼脂培养基,将不同浓度的供试精油稀释液滴入孔内(每孔20μL),阴性对照滴加20μL 10%的吐温-80生理盐水稀释液,阳性对照滴加20μL卡那霉素生理盐水溶液(100 mg/mL)。置培养箱内37℃培养24 h后,取出平板,测量各孔抑菌圈直径。
1.5.4 最小抑菌浓度(Minimal Inhibition Concentration,MIC)的测定
采用二倍稀释法对供试精油进行梯度稀释,在各稀释管中加入100μL浓度为104~105cfu/ml的菌悬液,混匀,置培养箱内37℃培养24 h后,每管吸取100μL涂布于营养琼脂培养基上,置培养箱内37℃培养20~24 h,以平板供试菌无菌落生成的最低精油浓度的供试精油对该菌的最小抑菌浓度(MIC)。
2 结果与分析
2.1 单一精油的抑菌作用
本试验测定了0.05 mg/mL和0.1 mg/mL两个浓度的精油-吐温80-生理盐水溶液对9种供试菌的抑菌圈,当精油浓度为0.05 mg/mL时,除了肉桂精油外,其余精油对大部分供试菌都没有抑制作用,而精油浓度为0.1 mg/mL时,5种精油都对供试菌都有一定的抑制作用(见表1)。其中,肉桂精油的抑菌作用最强,且抑菌谱广,对所有的供试菌都有抑制作用;而紫苏精油的抑菌作用最弱;丁香罗勒精油、广藿香精油和香茅精油对供试的革兰氏阳性菌有不同程度的抑制作用,而对革兰氏阴性菌没有抑制作用。
表1 单一精油的抑菌效果
2.2 复合精油的抑菌作用
根据单一精油的抑菌结果,按表2设计3组复合精油组合,每组中的精油组分以等量混合(混合后的精油溶液浓度为0.1 mg/mL)。各组复合精油的抑菌效果见表3,各组复合精油的抑菌效果与单一精油相比,都有明显提高,仅对普通变形杆菌的抑菌作用较弱。其中,Ⅰ和Ⅱ组的抑菌效果相近,而Ⅲ组的抑菌强度稍弱。
表2 不同复合精油的组成
2.3 复合精油的最小抑菌浓度(MIC)测定结果
由表4可见,3组复合精油的最小抑菌浓度(MIC)中,复合精油Ⅱ对供试菌种的MIC值最低,尤其是对金黄色葡萄球菌,其MIC值仅为6.25 ug/mL,因此,从产品研发的角度来说,由肉桂精油、香茅精油和广藿香精油组成的复合精油Ⅱ具有更好的开发前景。
3 结论
在本试验研究的5种植物精油中,肉桂精油的抑菌效果最好,且抑菌谱较宽,对所以供试菌都有抑制。精油是单萜或倍半萜化合物,其组成成分非常复杂,精油往往比其中分离到的单体具有较宽的抗菌谱。从药物开发的角度考虑,我们选取了几种精油组合进行抗菌作用的研究,实验结果显示了所试的3个复合精油抑制的病原菌种类都比单一化合物的要多,并且抑菌效果都明显提高。本研究的结果显示了,选用的肉桂、香茅和广藿香3种植物精油等量配合而成的复合精油Ⅱ具有较好的杀菌药物开发前景。
表3 复合精油的抑菌效果
表4 复合精油Ⅲ的最小抑菌浓度(M IC)的测定
[1]莫小路,严 振,王玉生,等.广藿香精油对植物病原真菌的抑菌活性研究[J].中药材,2004,27(11):
[2]王发松,杨得波,任三香,等.香叶树果挥发油的化学成分和抗菌活性研究[J].天然产物研究与开发,2000,11(6):1-4.
[3]郭群群,杜桂彩,李荣贵,等.紫苏叶挥发油抗菌活性研究[J].食品工业科技,2003;24(9):25.
[4]严 振,莫小路,曾庆钱,等.一种植物源天然杀菌剂:中国,200810215887.0[P].2009-3-18.
[5]张国珍,樊 瑛,丁万隆,等.麻黄和细辛挥发油的抗真菌作用[J].植物保护学报,1995,22(4):373-374.
[6]马绪荣,苏德模.药品微生物学检验手册[M].北京:科学出版社,2001:216.