居室药用植物种类选择初探△
2013-09-27谢玲龙岳林钟晓红张大淼
谢玲,龙岳林,钟晓红,张大淼
(湖南农业大学 园艺园林学院,湖南 长沙 410128)
居室药用植物种类选择初探△
谢玲,龙岳林*,钟晓红,张大淼
(湖南农业大学 园艺园林学院,湖南 长沙 410128)
目的:对几种草本类药用植物挥发油体外抑制金黄色葡萄球菌的活性进行研究,初步筛选出可应用于居室园艺的药用植物种类。方法:以薄荷、紫苏、黄花蒿、芫荽4种药用植物鲜株中挥发油为试材,采用牛津杯法考察其挥发油对金黄色葡萄球菌的抑菌活性,在此基础上进一步考察了最低抑菌浓度和最低杀菌浓度,并自制模拟装置初步探讨薄荷鲜株植物对空气净化效果及抑制金黄色葡萄球菌情况。结果:薄荷挥发油和紫苏挥发油对金黄色葡萄球菌的抑制活性较强,芫荽挥发油、黄花蒿挥发油对金黄色葡萄球菌抑制活性较弱。结论:薄荷鲜株植物对金黄色葡萄球菌和空气中的微生物均具有一定抑制效果,可应用于居室园艺。
药用植物;居室园艺;挥发油;牛津杯法;金黄色葡萄球菌;空气净化
居室园艺(Domestic horticulture)是在以居室建筑为主的室内外邻近空间范围内开展的园艺植物繁育、栽培、养护和植物景观营造等活动。居室园艺植物主要包括观赏植物,果树、蔬菜、茶叶和药用植物[1]。药用植物在居室园艺中有极大的保健价值、实用价值与观赏价值,尤其是含有挥发性物质的药用植物,如薄荷MenthahaplocalyxBriq.,紫苏Perillafrutescens(L.)Britt.等,它们主要通过地上部分释放挥发性物质起到抑制或杀灭空气中的有害微生物从而改善空气质量或达到保健防病的作用[2]。本文旨在对几种含挥发油的草本类药用植物在居室园艺中的应用进行研究,探讨其挥发油体外抑制金黄色葡萄球菌的活性,并模拟鲜株对室内空气的净化作用,初步筛选出可应用于居室园艺的药用植物种类。
1 材料与方法
1.1 仪器与材料
仪器:挥发油提取器(南京金正玻璃仪器厂),PL602-S电子精密天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司),LDZX-50FAS立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂),SW-CJ-2F双人双面净化工作台(苏州净化设备有限公司),ZHWY-2102C恒温培养振荡器(上海智城分析仪器制造有限公司),DHG-9246A电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)。
材料、菌种与试剂:4种新鲜药用植物地上部分由湖南农业大学园艺园林学院花圃提供,经湖南农业大学生科院蒋道松教授鉴定分别为唇形科(Labiatae/Lamiaceae)植物薄荷MenthahaplocalyxBriq.、唇形科(Labiatae/Lamiaceae)植物紫苏Perillafrutescens(L.)Britt.、菊科(Compositae/Asteraceae)植物黄花蒿ArtemisiaannuaL.、伞形科(Umbelliferae/Apiaceae)植物芫荽CoriandrumsativumL.;金黄色葡萄球菌(staphylococcusaureus,G+)由湖南农业大学食科院微生物实验室提供;牛肉膏蛋白胨培养基(蛋白胨 10 g、牛肉膏 3 g、琼脂粉 15 g、水1000 mL、 氯化钠5 g)调节pH 7.2~7.6,121 ℃高压灭菌20 min,备用。
1.2 实验方法
1.2.1 挥发油的提取 用挥发油测定器分别提取薄荷、紫苏、黄花蒿、芫荽鲜品中挥发油成分。取干净全株鲜植物切成小段,长度大约1 cm,分别放入圆底烧瓶,挥发油测定器收集挥发油。当流出液无明显油珠,澄清透明时,停止蒸馏。将得到的挥发油用石油醚(30 ℃~60 ℃沸程)分多次萃取,得粗产品,经氯化钙干燥后,控制温度蒸馏得挥发油,将挥发油用吐温-80进行乳化,备用。
1.2.2抑菌活性试验 分别取乳化后的薄荷挥发油、紫苏挥发油、黄花蒿挥发油、芫荽挥发油,取其中的一部分配制成5%的受试液;取山梨酸钾配制成5%的山梨酸钾水溶液,作为阳性对照;取氯化钠用蒸馏水配制成0.9%的氯化钠水溶液,作为阴性对照。上述受试液,均用滤膜孔径为0.22 μm 的滤器过滤除菌,4 ℃冰箱保存,备用。另取一定量培养好的金黄色葡萄球菌加入0.9%浓度生理盐水配制成菌悬液,备用[3]。
采用牛津杯法测定抑菌活性[4,5]。用移液枪移取100 μL菌液均匀涂布于已凝固备用的培养基上。每个平板上放置3个牛津杯,其中两个牛津杯中加入200 μL同种挥发油稀释液,另外一个加入相应溶剂作为阴性对照。同种挥发油设置4个重复。将20个培养皿密封后置于37 ℃培养24 h。游标卡尺测量抑菌圈,计算平均值,进行对比研究。抑菌环直径≥10mm者为具备抑菌活性,记为“+”。抑菌环<10 mm者为无抑菌活性,记为“-”。
1.2.3 最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)测定 采用双倍试管稀释法测定[6]。首先将抑菌活性较好的薄荷和紫苏挥发油分别配制成下列浓度的受试液:50.00、25.00、12.50、6.25、3.13、1.56 mg·m L-1,备用。另将山梨酸钾配制成下列浓度溶液:400、200、100、50、25、12.5 mg·m L-1,作为对照。将每种挥发油编为一组,每组13支编号无菌试管,共3组。1~11为倍稀释管,第12号管为不含药物只含等量菌液的对照管,第13号管为不含药物不含菌液的阴性对照管。将各管充分混匀后置于恒温培养箱中37 ℃培养24 h后观察结果,以无菌生长的药物最高稀释管中的药物浓度为最低抑菌浓度(MIC)。两种提取液各重复一次。从无菌生长的试管中分别移取100 μL均匀涂布于平板培养基,37 ℃培养24 h后观察结果。含药量最少且平板上无菌生长的试管中药液浓度为最低杀菌浓度(MBC)。
1.2.4 薄荷鲜株植物对空气净化效果模拟 将鲜株植物根茎、培养土及容器用密封袋包装并封口,用自来水清洗植物地上部分及密封袋表面数遍,再用70%酒精消毒,后用无菌蒸馏水清洗并擦干水分,备用。取消毒和灭菌处理过的干净干燥器,暴露在空气中24 h接收空气中的微生物,备用。取上述处理好的薄荷鲜株植物放入干燥器,同时将不含任何微生物的纯培养基平板开盖置于干燥器中,用凡士林密封。同组设一对照,不放入薄荷鲜株植物,其余同上。重复试验3次。12 h后,取出培养基放入37℃恒温恒湿箱培养24 h。装置见图1。统计各个培养基的可见细菌菌落数,计算抑制率。
图1 模拟装置
1.2.5 薄荷鲜株植物对金黄色葡萄球菌的抑制效果模拟 装置同图1。将培养好的金黄色葡萄球菌培养皿置于灭菌处理后的干燥器中,放入薄荷鲜株植物数株。同组设一对照,不放入薄荷鲜株植物,其余同上。重复试验3次。12 h后,取出培养基放入37 ℃恒温恒湿箱培养24 h。计算菌落抑制率。
2 结果与分析
2.1薄荷、紫苏、黄花蒿、芫荽等4种挥发油体外抑菌活性测定结果
抑菌活性结果见表1。由表1可知,薄荷和紫苏挥发油稀释液对金黄色葡萄球菌有明显的抑制活性,且抑菌活性:薄荷>紫苏。黄花蒿、芫荽两种挥发油对金黄色葡萄球菌的抑制作用不明显。
表1 四种药用植物挥发油稀释液对金黄色葡萄球菌的体外抑菌活性(mm)
2.2薄荷和紫苏挥发油最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)测定结果
两种挥发油稀释液MIC和MBC结果见表2。
表2 薄荷和紫苏挥发油最低抑菌浓度和最低杀菌浓度(mg·m L-1)
2.3 薄荷鲜株植物对空气净化效果模拟结果
由图2可以看出,培养基培养24 h后,试验组菌落总数明显少于对照组,对空气中微生物的平均抑制率达到67.9%,并且几乎无真菌生长,可以认为薄荷鲜株植物对空气中的微生物有较好的抑制效果。
图2 24小时后两组对比图(左边为试验组,右边为对照组)
2.4薄荷鲜株植物对金黄色葡萄球菌的抑制效果模拟结果
结果显示,培养基培养24 h后,试验组菌落总数少于对照组,对空气中金黄色葡萄球菌的平均抑制率达到51.2%,可以认为薄荷鲜株植物对空气中的金黄色葡萄球菌有有一定的抑制效果。
3 讨论
从环境保护方面考虑,薄荷鲜株植物对空气中杂菌与金黄色葡萄球菌均有抑制作用,可以考虑将其用于居室园艺。本研究显示,薄荷和紫苏挥发油对金黄色葡萄球菌均有抑制作用,且薄荷鲜株植物对空气当中的微生物和金黄色葡萄球菌均有一定的抑制作用,其对空气当中的微生物的生长抑制效果尤其明显,且能抑制真菌生长,提示薄荷中含有抑制病原微生物的活性成分,还可以作为一种较佳的细菌及真菌抑制剂应用。
[1] 张宏志,解检清,龙岳林,等.中国居室园艺及其产业发展前景分析[J].中国园艺文摘,2012,(7):33-35.
[2] 谢玲,龙岳林,钟晓红.浅谈药用植物在居室园艺中的应用前景[J].现代园艺,2012,(23):99-100.
[3] 刘瑜,张卫明,单承莺,刘艳,等.生姜挥发油抑菌活性研究[J].食品工业科技,2008,29(3):88-90.
[4] 韩亚伟,左婷婷,陈利平,等.韭菜提取液体外抑菌活性的均匀实验优化[J].食品工业科技,2013,34(2):163-166.
[5] 刘冬梅,李理,杨晓泉,等.用牛津杯法测定益生菌的抑菌活力[J].食品研究与开发,2006,27(3):110-111.
[6] 刘健,王海雁,龙赵淑江.牛津杯法测定五倍子对大黄鱼病原弧菌的体外抑菌活力[J].海洋科学,2009,33(11):44-47.
DomesticHorticultureMedicinalPlantsSelection
XIE Ling,LONG Yue-lin*,ZHONG Xiao-hong,ZHANG Da-miao
(Horticulture&LandscapeCollege,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China)
Objective:To study inhibition activity of several medicinal plants volatile oil againstStaphylococcusaureus,choose which can be used for domestic horticulture.Methods:Four kinds volatile oil from fresh plants ofMenthahaplocalyxBriq.,Perillafrutescens(L.)Britt.,ArtemisiaannuaL.andCoriandrumsativumL.,were used as test materials.Their antibacterial activity toStaphylococcusaureuswere detected by Oxford Cup method,MIC & MBC were investigated in further study.In addition,inhibition effect againstStaphylococcusaureusand air purification effectiveness ofMenthahaplocalyxBriq.were studied by a self-made simulation device.Results:Antibacterial activity of volatile oil fromMenthahaplocalyxBriq.andPerillafrutescens(L.)Britt.againstStaphylococcusaureusare better,and fromArtemisiaannuaL.andCoriandrumsativumL.are weak.Conclusion:MenthahaplocalyxBriq.fresh plant could inhibit growth ofStaphylococcusaureusand microorganisms in air,could be applied to domestic horticulture.
Medicinal plant;Domestic horticulture;Volatile oil;Oxford Cup method;Staphylococcusaureus;Air purification
2013-04-26)
湖南省科技厅计划重点项目“居室园艺产业化关键技术及体系研究”(2010NK2007)
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龙岳林,博士,教授,博士生导师,研究方向:园林景观设计,E-mail:27991288@qq.com