白花败酱草乙醇提取液的抑菌作用及其稳定性研究

戴聪杰 林培庆

（泉州师范学院化学与生命科学学院，福建 泉州 362000）

白花败酱草乙醇提取液的抑菌作用及其稳定性研究

戴聪杰 林培庆

（泉州师范学院化学与生命科学学院，福建 泉州 362000）

采用杯蝶法研究白花败酱草乙醇提取液的抑菌作用，以及温度和紫外光因素对其抑菌活性的影响。结果表明：白花败酱草提取液的最小抑菌浓度（MIC）位于125～250mg/mL。在温度23～160℃，紫外照射时间10～50min提取物均有较高的抑菌活性，表明白花败酱草乙醇提取液的抑菌活性具有很好的热稳定性和紫外光稳定性。

白花败酱草；抑菌作用；最小抑菌浓度（MIC）；稳定性

败酱草 （Herba Patriniae），俗名苦菜，最早收载于《神农本草经》［1］。其记载为“败酱味苦平，主暴热火疮，赤气，疥搔，疽痔，马鞍热气，一名鹿肠。”在《新修本草》［2］中记载“此药不出近道，多生岗岭间，叶似水蓖及薇衔，丛生，花黄，根紫色，其叶殊不似稀签也。”从上述本草文字分析，可以看出该植物生长于丘陵地带，叶分裂，花黄色，有败酱的特殊气味，这些都与黄花败酱及其数种同属植物相符合。徐炳声［3］，黄胜白［4］，曹继华［5］和蔡忠琴［6］先后对败酱的本草考 证得出：败酱草主要分为黄花败酱和白花败酱两种。黄花败茜和白花败酱因其产地不同，其成分也略有差异。

败酱草是较常用中草药，有清热解毒、祛淤排脓、活血化淤、宁心安神之功效。《中药大辞典》规定败酱草的药源植物为黄花败酱 （Patrinia scabiosaefolia Fisch）或白花败酱（Patrinia villosa）的带根全草［7］。

食品与饲料在加工和贮藏过程中极易受到微生物的污染，若用较小剂量（在安全范围内）许多处理方法和制剂只能杀死部分微生物；用较大剂量，许多杀菌方法还对食品与饲料的风味和质地有不良影响，更重要的是会破坏其中的营养成分，降低食品与饲料的营养价值，而且许多制剂还影响人类健康。利用天然植物制取天然生物制剂已成为食品和饲料保藏研究的热点，白花败酱以其有清热解毒、祛淤排脓、活血化淤、宁心安神之功效已备受关注。但是，多年来国内外对白花败酱的研究与应用大多集中在传统医学领域，或只是作为一味野菜食用。白花败酱的抗菌消炎作用虽早有报道，但其提取方法和抗菌效率国内外研究甚少［8，9］，更别提实现工业化生产。

本试验探讨白花败酱提取液的抑菌作用及其影响因素，旨在为白花败酱的深加工及新型安全天然食品和饲料制剂的开发提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌种

大肠杆菌（Escherichia coli）：泉州师范学院微生物实验室提供；

金黄色葡萄球菌 （Staphylococcus aureus）、变形杆菌（Proteus spp.）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）：福建师范大学微生物教研室提供。

1.1.2 培养基

细菌培养基：牛肉膏蛋白胨琼脂培养基（又称营养琼脂培养基），培养基的配制采用刘慧的方法［8］。

1.1.3 主要仪器

倒置生物显微镜：XS2－1B，重庆光学仪器厂；

生化培养箱：LRH－250A，广东省医疗器械厂；

电热鼓风干燥箱：CS101－2AB，重庆试验设备厂制造；

高速冷冻离心机：TGL－16G，上海安亭电子厂；

立式自动电热压力蒸汽灭茵器：LDZX－40Ⅱ，上海申安医疗器械厂；

超净工作台：SHJ－ZP＊，上海净化设备厂；

旋转蒸发仪：R502B，上海申生科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 白花败酱草乙醇提取液的制备 白花败酱草全草烘干后称取200g，加体积浓度为70%的乙醇于60℃水浴锅浸提2次，每次2.5h，过滤，合并两次乙醇提取液，置旋转蒸发器浓缩（60℃，0.08MPa）至200mL，得到生药质量浓度为1g/mL的败酱草醇提取液，置4℃冰箱中保存［10］。

1.2.2 悬菌液的制备 在超净工作台上进行无菌操作。将各细菌菌苔，划线接种于牛肉膏蛋白胨琼脂斜面培养基上，37℃培养1d。要用时取一供试菌用5～10mL灭菌生理盐水洗下菌苔，振荡均匀制成浓度108CFU/mL菌悬液［11］。

1.2.3 含药平板的制备 白花败酱草提取物以500mL/L乙醇为溶剂配置成1 000mg/mL的试验原液，置4℃冰箱中保存。试验时，再以TSB培养液按二倍稀释法配制成500，250，125，62.5，31.25，15.6，7.8，3.9，1.95，0.975mg/mL的系列试验应用液。取各浓度应用液2mL加入已融化并冷却至48℃的TSA琼脂培养基18mL，混合均匀后倾注于直径90mm的平板中，制成系列含白花败酱草提取物浓度分别为50，25，12.5，6.25，3.125，1.56，0.78，0.39，0.195，0.097 5mg/mL 的琼脂平板。试验中同时设阳性对照：不加白花败酱草提取物，只加入经标化的菌悬液和等量的TSA培养基；阴性对照：不加菌悬液，只加等量白花败酱草提取物和TSA培养基；溶剂对照：不加白花败酱草提取物，只加标化的菌悬液，等量的500mL/L乙醇和TSA培养基。

1.2.4 提取液最低抑菌浓度（MIC）的测定 用微量加样器吸取各种菌液200μL点种于冷却后含不同白花败酱草乙醇提取液浓度的琼板上涂匀，按上述相同培养条件进行培养。取出肉眼观察，以无细菌生长的最低药物浓度作为该白花败酱草提取物的MIC值。以上步骤重复3次。

配 制 1 000，875，750，625，500，250，125，62.5，31.25mg/mL不同浓度的白花败酱草乙醇提取液，以大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，变形杆菌和枯草芽孢杆菌为指示菌，用杯蝶法测定样品提取液的抑菌效果，试验重复3次［12］。

1.2.5 温度对提取液抑菌效果的影响 取8支试管，在试管中各加入浓度为1g/mL的白花败酱草乙醇提取液10mL，依次分别置于30，40，60，80，100，120，140，160℃烘箱中热处理30min，对照样品为常温下的提取液样品。以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌为指示菌，用杯蝶法测定热处理前后样品的抑菌效果，试验重复3次［13］。

1.2.6 紫外线对提取液抑菌效果的影响 取1g/mL白花败酱草乙醇提取液，将其置于15W紫外灯下20cm距离分别照射10，20，30，40，50，60min后，以原液作为对照，以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌为指示菌，用杯蝶法测定处理前后样品的抑菌效果，试验重复3次［14］。

2 结果与分析

2.1 白花败酱草乙醇提取液的最小抑菌浓度

由表1可知，白花败酱草乙醇提取液随着其质量浓度的降低，抑菌效力总体呈现下降的趋势。其提取液的浓度从1 000mg/mL到250mg/mL为止均能对4种供试菌产生明显的抑制效果。当降至125mg/mL时，对大肠杆菌金黄色葡萄球菌、变形杆菌和枯草芽孢杆菌的抑制作用就消失。

表1 不同质量浓度白花败酱草乙醇提取液对供试菌株的抑菌圈直径Table 1 Different concentrations of ethanol extract fromPatrinia villosafor the inhibition zone diameter of the strains tested /mm

2.2 热处理对白花败酱草乙醇提取液的影响

由表2可知，白花败酱草乙醇提取液经过20～160℃温度热处理后对4种供试菌均有明显的抑菌作用，至160℃时，对4种供试菌均还有抑制，由此说明白花败酱草乙醇提取液对热有很好的稳定性。

2.3 紫外线对白花败酱草乙醇提取液抑菌效果的影响

将1g/mL白花败酱草乙醇提取液经紫外光处理后，以枯草芽孢杆菌、大肠杆菌为供试菌，测定其抑菌效力，结果详见表3。

由表3可知，随紫外光处理时间的变化，白花败酱草乙醇提取液的抑菌活性基本稳定，表现出明显的抑菌效果，当紫外照射时间达到60min后，对枯草芽孢杆菌和大肠杆菌就失去了抑菌效果。

表2 不同温度热处理后白花败酱草乙醇提取液对供试菌株的抑菌圈直径Table 2 Different temperatures treated of ethanol extract fromPatrinia villosafor the inhibition zone diameter of the strains tested /mm

表3 不同紫外照射时间的白花败酱草乙醇提取液对供试菌株的抑菌圈直径Table 3 Different UV irradiation time treated of ethanol extract fromPatrinia villosafor the inhibition zone diameter of the strains tested /mm

3 讨论

3.1 待解决的问题

本试验探究了败酱草乙醇提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌和枯草芽孢杆菌的抑制作用，今后研究中，要运用现代分子生物学技术，对其在大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌和枯草芽孢杆菌中的抑制作用的有效成分进行更深入的研究，天然植物成分直接应用于农业生产中在国内外都很少见［8，9］。

对败酱草提取物有效部位进行进一步分离提纯，提取败酱草抑菌的有效成分。运用层析和高效液相色谱等方法对提取物的化学组成进行进一步分析。

3.2 研制白花败酱草制剂的可行性

（1）稳定性：天然制剂不仅要有安全、高效性，而且制剂的稳定性也是很重要的。在食品与饲料生产、包装、储存、流通过程中不可避免的受到环境因素的影响，比如温度、光等。天然制剂是否能发挥抑菌的效力，是食品与饲料保藏研究的重点之一，更是评价研制天然防腐剂是否具有可行性的标准之一。本试验通过败酱草水提取液和乙醇提取液对不同温度、紫外光抑菌活性稳定性的研究，初步证实败酱草抑菌活性具有良好的光和热稳定性。

在白花败酱草乙醇提取液的热处理稳定性研究中将最高温度设到160℃，其抑菌作用也没有消失，因此也可以得出白花败酱草的抑菌成分并不是蛋白质，而是其它的成分，为以后的深入研究奠定了基础。

（2）经济性：中国败酱属植物资源十分丰富、来源广泛、价格低廉，具备可以大量开发的条件。本试验在制备败酱草提取物工艺中，使用了乙醇提取法。乙醇提取法使用了大量乙醇后又可以用旋转蒸发仪回收，故价格低廉，生产成本低，适于大规模生产。

1 森立之.神农本草经［M］.上海：科技卫生出版社，1959.

2 唐苏敬.唐新修本草辑复本［M］，合肥：安徽科技出版社，1981.

3 徐炳声.中药败酱的原植物研究［J］.药学学报，1965（8）：49～53.

4 黄胜白，陈重明，徐长卿.本草考证［J］.浙江中医药，1977，3（5）：28～30.

5 曹继华，周世群.河南省败酱属植物资源研究［J］.中药材，1992，15（9）：11～18.

6 蔡忠琴，杨敏.几种败酱制剂的抑菌作用［J］.中药材，1989（4）：34～36.

7 李珊珊，李洪源，刘电力，等.败酱草抗呼吸道合胞病毒有效部位研究［J］.中国公共卫生，2003，19（6）：702～703.

8 Lyon G D，Reglinski T，Newton A C.Novel disease control compounds：the potential to immunize plants agains tinfection［J］.Plant Pathology，1995，44（2）：407～427.

9 Lorito M，Broadway R M，Hayes C K.Proteinase inhibitors from plants as a novel class of fungicides［J］.Molecular Plant－Microbe Interactions，1994，7（4）：525～527.

10 刘富来，冯翠兰.仙草对禽大肠杆菌体外抑菌试验 ［J］.广东畜牧兽医科技，2008，33（6）：17，43.

11 俞树荣.微生物学和微生物学检验［M］.第2版.北京：人民卫生出版社，1997.

12 王南舟，陈光虹.蜂胶中抑菌活性物质的提取及其 MIC的测定［J］.蜜蜂杂志，1993（11）：3～5.

13 黄文，王益，胡筱波，等.竹叶提取物抑菌特性的研究［J］.林产化学与工业，2002，22（1）：68～70.

14 李德舜，李鹏，王臻，等.杨树菇抑菌活性提取物理化性质的初步研究［J］.山东大学学报（理学版），2007，42（9）：7～10，15.

Study on antimicrobial actions and stability ofPatrin ia villosacharantia extractive

DAI Cong－jieLIN Pei－qing

（School of Chemistry and Life Science，Quanzhou Normal College，Quanzhou，Fujian362000，China）

Extractive ofPatrinia villosawere detected for its antimicrobial effect，in addition，the influence of temperature and UV on the antimicrobial activity were tested.The results showed the minimum inhibitory concentration of extractive fromPatrinia villosawas between 125mg/mL to 250mg/mL，and it keep the high antimicrobial activity in temperature range of 23～160 ℃，time of ultraviolet radiation range of 10min to 50min.It showed that ethanol extract fromPatrinia villosawere high thermostability and ultraviolet radiation stability.

Patrinia villosaextract；antimicrobial effect；minimum inhibitory concentration（MIC）；stability

10.3969 /j.issn.1003－5788.2011.06.040

泉州市科学技术局重点科技计划资助项目（编号：2006N2）；福建省高校服务海西建设重点项目（编号：A101）

戴聪杰（1966－），男，泉州师范学院教授，博士。E－mail：congjiedai501＠qztc.edu.cn

2011－08－01