海蓬子总生物碱提取物的抑菌性能研究

许 伟，郭海滨，邵 荣，封功能，余晓红

(1.盐城工学院化学与生物工程学院，江苏盐城 224051;

2.南京工业大学化学化工学院，江苏南京 210009)

海蓬子总生物碱提取物的抑菌性能研究

许 伟1，郭海滨2，邵 荣1，封功能1，余晓红1

(1.盐城工学院化学与生物工程学院，江苏盐城 224051;

2.南京工业大学化学化工学院，江苏南京 210009)

采用乙醇溶剂法提取海蓬子中的总生物碱，用液体培养法对提取物的抑菌性进行研究。结果表明，海蓬子总生物碱对芽孢杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌和黑曲霉均呈现出不同程度的抑制作用，且随着海蓬子总生物碱添加量的增加，抑菌效果逐渐增强。初步研究发现，在加入等量的海蓬子总生物碱时，抑菌效果依次为铜绿假单胞菌＞黑曲霉＞大肠杆菌＞淀粉液化芽孢杆菌。

海蓬子，生物碱，抑菌性

生物碱(alkaloid)是存在于自然界中的一类含氮的碱性有机化合物，大多数有复杂的环状结构，有显著的生物活性，是中草药中重要的有效成分之一［1］。生物碱还对许多植物病原真菌和食物中常见腐败菌具有抑制作用，是一种良好的天然抑菌剂［2－8］，是发展高效、安全、环保新型天然食品防腐剂、保鲜剂的潜在资源。海蓬子属于黎科植物，是茎肉质化真盐生植物，一般生长于盐沼地、盐湖旁及海滩，抗盐能力很强，可以用海水直接灌溉［9－14］。目前，海蓬子在我国辽宁、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、山东、江苏等省区都有出产。其嫩尖富含维生素A、C和矿质元素如钠、钾、钙、镁，以及多种人体所必需的微量元素如碘、铁、铜、锌、锰等。此外，海蓬子嫩尖组织中的微量皂角苷，可降低血管壁上胆固醇的活性［15］，对提高人体免疫力及预防帕金森病具有明显的作用，减肥效果很好。然而，目前对于海蓬子的利用主要是食用为主，对其活性成分缺乏深入的研究，尚未见有关海蓬子生物碱相关研究报道。本文拟对海蓬子总生物碱进行提取并对其抑菌性能进行研究，为海蓬子的深度加工和综合利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

海蓬子 由盐城绿苑海蓬子开发有限公司赠送;大肠杆菌(Escherichia coli)、黑曲霉(Aspergillus niger) 盐城工学院生物实验中心保藏;铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) 购于中国高校工业微生物资源和信息中心;淀粉液化芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens) 购于德国菌种保藏中心;酵母浸膏粉 上海蓝季科技发展有限公司;蛋白胨 宜兴市永信生物有限公司;纯化琼脂粉 上海中科昆虫生物技术开发有限公司;氯化钠 上海彤晟化学试剂有限公司;乙醇 潍坊鑫浩化工有限公司;柠檬酸 郑州元丰食品添加剂有限公司;碳酸钠、氢氧化钠 上海誉洁化工股份有限公司;所用试剂均为分析纯。

手提式高压蒸汽灭菌锅 上海博迅实业有限公司;HHS－8型数显恒温水浴锅 上海东亚电子仪器有限公司;DZF－6050型数显真空干燥箱 上海精宏实验设备有限公司;UV－2100型紫外可见分光光度计 上海龙尼科有限公司;FA1104型电子分析天平 上海京工实业有限公司;XW 100型高速万能粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司;TDL－5－A型离心机 上海安亭科学仪器厂;生化培养箱 江苏金坛亿通电子有限公司;大容量冷冻恒温振荡器 太仓市实验设备厂;超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;无菌操作台 苏州净化有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 生物碱提取液的制备 将海蓬子洗净，保证无杂质、枯叶、枯茎。50℃烘干，粉碎，过40目筛，得到海蓬子粉末。取10g海蓬子粉末溶于100m L 70%乙醇，超声波浸提50m in，抽滤，35℃旋转蒸发至浸膏，用柠檬酸溶解浸膏调pH至2.5，无水Na2CO3调pH至10.5，产生粗生物碱沉淀。20℃ 10000 r·m in－1离心30min，弃上清液，吹干沉淀得到总生物碱。

将得到的总生物碱溶于10m L乙醇即得到生物碱提取液原液，取适量配制成0.07mg·m L－1生物碱溶液100m L，用于抑菌实验研究。

1.2.2 菌悬液的制备 将四种供试菌株在无菌操作台内分别接种至已经灭菌的LB培养基(蛋白胨10.0g·L－1、氯化钠 10.0g·L－1、酵母膏 5.0g·L－1)中，置摇床内隔夜培养(130 r·m in－1，37℃)，在波长600nm测得吸光度均处于0.6～1.1范围内，取出备用。

1.2.3 抑菌性研究方案 将过夜培养的菌悬液按照1%的接种量分别接种到已灭菌的LB培养基中(250m L锥形瓶，装液量为50m L)。其中对于芽孢杆菌抑菌实验在锥形瓶内分别加入总生物碱提取液5、6、7m L;对于大肠杆菌分别加入总生物碱提取液3、5、7m L;对铜绿假单胞菌抑菌实验分别加入总生物碱提取液1、3、5m L;对于黑曲霉抑菌实验分别加入总生物碱提取液1、2、3m L。对以上菌种的抑菌实验都采用在接种过的培养基中加入与生物碱等量的无水乙醇做为对照。将上述锥形瓶分别置摇床上(37℃，130 r·m in－1)培养24h，用分光光度计在波长600nm下测定吸光值，用于分析比较。

2 结果与讨论

2.1 总生物碱提取液对淀粉液化芽孢杆菌的抑菌性

图1中给出了在液体培养时加入生物碱分别为5、6、7m L时及相应量乙醇时，对淀粉液化芽孢杆菌生长情况的影响。结果表明，乙醇对革兰氏阳性芽孢杆菌的生长抑制较弱;当加入5、6、7m L海蓬子总生物碱提取物时，抑菌率分别为3.2%、13.5%和99.8%。当加入海蓬子总生物碱为7m L时，抑菌率已经基本上达到100.0%，抑菌效果较好。

2.2 总生物碱提取液对大肠杆菌的抑菌性

图1 加入不同体积生物碱提取液对淀粉液化芽孢杆菌抑菌性的比较

图2中给出了在液体培养时加入生物碱分别为3、5、7m L及相应量乙醇时，对大肠杆菌生长情况的影响。结果表明，加入3、5、7m L提取物时抑菌率分别为0.8%、19.1%和44.1%。当总生物碱与乙醇均达到8m L后，此时由于对照中乙醇量较大，两者均达到最大抑菌率，无法比较抑菌差别。因此研究中给出的最好的抑菌效果为加入生物碱7m L。

图2 加入不同体积生物碱提取液对大肠杆菌抑菌性的比较

2.3 总生物碱提取液对铜绿假单胞菌的抑菌性

图3中给出了加入总生物碱为1、3、5m L时，对铜绿假单胞菌生长情况的影响。结果表明，加入1、3、5m L海蓬子总生物碱时抑菌率分别为1.0%、31.6%、34.1%。当加入生物碱为5m L时，抑菌效果较好。

图3 加入不同体积生物碱提取液对铜绿假单胞菌抑菌性的比较

2.4 总生物碱提取液对黑曲霉的抑菌性

从图4中可看出，加入生物碱为1、2、3m L时对黑曲霉生长均有不同程度的抑制作用，抑菌率分别为0.3%、9.1%和20.1%。研究过程中发现，由于乙醇具有一定的抑菌性能，当加入较大量生物碱提取液时，对照菌中乙醇的量也要同步增加，往往会造成二者抑菌率增大而差别不明显的现象。因此，本研究中生物碱的加入量受到一定的限制，以同等量的乙醇不会完全抑制菌体生长为原则。

3 结论与展望

图4 加入不同体积生物碱提取液对黑曲霉抑菌性的比较

采用乙醇溶剂法提取了海蓬子中的总生物碱，并对提取物的抑菌性能进行了研究。结果表明，海蓬子总生物碱对芽孢杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌和黑曲霉均呈现出不同程度的抑制作用，且随着添加量增加，抑菌性能逐渐增强。初步研究发现，在加入等量的海蓬子总生物碱时，抑菌效果依次为铜绿假单胞菌 ＞黑曲霉 ＞大肠杆菌 ＞淀粉液化芽孢杆菌。

生物技术是当前科学界研究的热点之一，生物碱作为具有重要应用前景的物质，引起了国内外研究人员的关注。已有研究表明，许多植物提取物对细菌和霉菌的抑制效果较弱［16－18］。而本研究发现海蓬子中的生物碱提取液对细菌、霉菌均有不同程度的抑制效果。推测可能因为海蓬子生物碱中不含或含有较少有利于细菌和霉菌生长的化学成分，目前我们正在对海蓬子生物碱的分离鉴定进行研究，海蓬子生物碱在应用于天然食品防腐剂方面将具有广阔的前景。

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Study on antibacterial properties of the total alkaloids extraction from Salicornia Bigelovii torr.

XU Wei1，GUO Hai－bin2，SHAO Rong1，FENG Gong－neng1，YU Xiao－hong1

(1.School of Chemical and Biological Engineering，Yancheng Institute of Technology，Yancheng 224051，China;
2.College of Chemistry and Chemical Engineering，Nanjing University of Technology，Nanjing 210009，China)

The total alkaloids from Salicornia bigelovii torr.was extracted by using ethanol as solvent.The antibacterial activity of total alkaloids extract was studied by spectrophotometry.The results showed that the alkaloids extraction from Salicornia bigelovii torr. had inhibition to all the tested strains. Moreover，antibacterial activity of alkaloids extraction was also exhibited a concentration－ dependent mode.When adding equal alkaloids extraction to all the tested strains，the inhibition results were: Pseudomonas aeruginosa ＞ Aspergillus niger ＞ Escherichia coli ＞ Bacillusamyloliquefaciens.

Salicornia bigelovii torr.;alkaloid;antibacterial properties

TS201.2

A

1002－0306(2011)07－0170－03

2010－07－06

许伟(1976－)，女，博士，副教授，主要从事天然产物开发、酶工程等方面的研究。

盐城工学院重点建设学科开放项目(XKY2009001，XKY2009004)资助。