牛蒡抗菌作用的研究进展
2015-01-27王小龙
王小龙,杨 玲
(甘肃畜牧工程职业技术学院,甘肃武威 733006)
牛蒡,菊科牛蒡属二年生草本植物,又名东洋参、大力子等,分布遍及欧洲、北美和亚洲等地,是中国传统药食同源的植物。《本草纲目》记载称牛蒡“通十二经脉,洗五脏而起,久服轻身耐老”,在欧洲、北美也有几百年的牛蒡药用历史。自公元920 年前后日本从中国引进后[1],培育出多个品种,将牛蒡视保健价值极佳的稀特蔬菜。牛蒡的叶、茎、根都可食用,种子是常用的中药,近几年对其功能作用研究日益深入,其抗菌效果显著。文章对牛蒡抗菌作用的研究进展进行综述,并探讨其研究方向和应用前景。
1 牛蒡抗菌作用的研究进展
1.1 牛蒡提取液的抑菌、抗菌作用研究
马利华[2]等对牛蒡根茎和皮的水、50%乙醇以及无水乙醇提取物的抑菌作用及其稳定性进行初步研究,发现各种提取液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉以及面包酵母菌均有一定的抑制作用,50%乙醇提取液抑菌效果最好,抑菌活性由大到小依次为金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、黑曲霉菌、面包酵母。贺菊萍等[3]分别采用1,1-二苯基苦基苯肼和羟基自由基的清除效果以及还原力生成体系,研究了牛蒡皮乙醇提取物 (PA)、牛蒡皮水提取物(PW)、牛蒡肉乙醇提取物(MA)和牛蒡肉水提取物(MW)的抗氧化性;以纸片扩散法和最小抑菌浓度确定了4 种处理方式所得提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉和酵母菌有抑菌性能。弥春霞[4]等以野生牛蒡根为原料,采用琼脂打孔扩散法和最低抑菌浓度法研究了野生牛蒡根水提物和70%乙醇提取物的抑菌活性,虽然结果也表明,2 种提取物对供试金黄色葡萄球菌、普通变形杆菌和大肠杆菌都具有抑菌效果,但是对啤酒酵母和白色念珠菌均未表现出抑菌作用,这和前面两者研究的结果有差异,有待进一步研究牛蒡的乙醇提取液的浓度及对酵母菌的抑制作用是否明显。另外,台湾Ya-Chen Wu 等[5]通过测定服用牛蒡口服液的胃溃疡病人,发现牛蒡口服液有抑制幽门螺旋杆菌的作用。Hsueh-Chiao Liu[6]等通过对胃溃疡病人使用牛蒡提取液的效果进行比较,也表明牛蒡提取液可以通过抑制幽门螺旋杆菌延缓胃溃疡向胃癌转变的速度。Jonatas Rafael de Oliveira 等[7]还发现,牛蒡提取物对口腔微生物有抑制作用。Rieman Mary T 等[8]发现,牛蒡叶可以促进烧伤伤口愈合。Elena Pomari[9]等也研究表明,牛蒡提取物可以促进伤口愈合。以上研究充分说明了牛蒡叶、皮、根的提取物具有抑菌抗菌的作用,也证明了中医对牛蒡抗菌作用的记载,而且应用范围进一步扩大,牛蒡提取液还可以有效抑制口腔、伤口中的微生物。
1.2 牛蒡中的抗菌成分研究
1.2.1 菊糖 杜云建等[10]以牛蒡粉为原料,采用热水浸提法,以菊糖得率为评价指标,选择时间、温度、液固比和提取次数进行单因素试验,确定其条件范围,并采用响应面分析法优化影响提取工艺的主要参数,确定提取的最优条件为:时间65.11 min、温度83.14℃、液固比10.13∶1 (mL/g),而且试验表明,菊糖能促进乳酸菌的生长,而对大肠杆菌有抑制作用。李丹丹等研究表明,牛蒡菊糖可以促进乳酸菌、双歧杆菌的增殖,抑制大肠杆菌、梭状芽孢杆菌和沙门氏菌的生长。另外,A.Kardosova[11]等还发现,牛蒡菊糖通过双歧杆菌的增殖不仅对大肠杆菌有抑制作用,还会增加免疫物质,提高免疫能力。
1.2.2 牛蒡苷 李大亮等[12]取牛蒡子作为研究对象,对其有效成分进行提取、分离,考察牛蒡子水煎液、提取产物牛蒡苷、牛蒡苷元体外对8 种细菌的抗菌作用,结果表明牛蒡子具有一定的抗菌作用,可以开发为一种新型的抗感染药物;王劲等[13]通过对牛蒡子不同部位体外抗病毒筛选,发现牛蒡子提取物具有显著的抗流感病毒作用,并且提取了其有效成分为牛蒡苷元、牛蒡苷;高阳等[14]采用MDCK 细胞培养法,通过红细胞凝集试验,以流感病毒血凝滴度为指标,发现牛蒡苷元在体外有直接抑制流感病毒复制的作用。以上试验虽然采用不同的研究方法,但是结论是一致的,牛蒡子中的牛蒡苷等木质素类化合物具有抗病毒作用,目前已经开发出VC 银翘片、银翘解毒片等中成药,用于治疗流感。
1.2.3 绿原酸等 杨丽芬等[15]通过对牛蒡叶绿原酸提取工艺、分离纯化及对病原真菌的活性研究,试验表明,固体培养中绿原酸能抑制葫芦刺盘孢、黄瓜尖链孢和疫霉3 种植物病原真菌的扩散,并且能够抑制葫芦刺盘孢菌丝的生长。
娄在祥等[16-18]对牛蒡叶有效成分的提取、分离及其活性进行了相关研究,得出了牛蒡叶成分的较佳提取条件为:70%的乙醇溶液为溶剂、提取30s、微波功率500W、超声波功率50W、料液比1g:20mL,提取2 次得到总提取物,再采用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、水分别对提取液进行萃取,得到4 个组分为PF、EF、BF、WF,鉴定了牛蒡叶中绿原酸、水杨酸、对香豆酸、牛蒡子苷、槲皮素、二咖啡酰奎尼酸、苯甲酸、槲皮、咖啡酸、木犀草素、芦丁等11 种成分,还发现了牛蒡叶总提取物对6 种食品相关细菌(大肠杆菌、痢疾志贺氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、枯草芽孢杆菌、肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌)具有抑制作用,最低抑菌浓度为1.5~2.5mg/mL;对3 种真菌(黑曲霉、酿酒酵母、扩展青霉)的抑制效果不明显,其中绿原酸、对香豆酸的抗菌作用尤为明显。
2 讨论
以上研究表明,牛蒡中的绿原酸等主要对大肠杆菌等食物中的微生物及植物病原真菌有抑制作用,但是具体每一种成分的抗菌效果、范围及最佳使用条件有待深入研究。在应用方面,可以利用牛蒡提取液的抗菌作用,添加到果汁、果酱、肉制品等食品中作为天然的防腐保鲜剂,张华超等[19]利用牛蒡的乙醇提取液在圣女果的保鲜方面做了研究,结果表明,牛蒡提取液对圣女果有保鲜作用,单独使用的最佳浓度为0.09~0.12g/mL。Sun Fei 等[20]也研究发现,牛蒡提取液可以抑制葡萄采后的真菌病害,但是在其他食品中的防腐保鲜效果未见研究,所以其使用剂量、条件、范围及与其他防腐保鲜剂效果对比还需要进一步研究。
牛蒡子作为一种常用中药,可以抑制流感病毒,可以研发为新型抗菌药物,目前已经有复合药品出现,例如收载于2010 年《中国药典》中的银翘解毒片,但是以牛蒡或牛蒡苷为单独原料的保健食品和药品相对较少,目前国内主要是初级加工产品,例如牛蒡茶、牛蒡粉、牛蒡胶囊等,中国台湾、日本等已经开发出牛蒡口服液等深加工保健药品。深加工是牛蒡发展的主要方向,例如牛蒡中提取牛蒡苷、其绿原酸等,虽然相关理论研究过多,但是实际生产几乎没有,而且使用剂量、范围、适宜人群、炮制方式有待深入研究,还应该注意并不是所有人群都可以使用牛蒡,日本已经发现牛蒡过敏的案例。
菊糖不仅能够抑制大肠杆菌生长,而且可以促进肠道内有益菌的生长,可以添加到等酸奶、婴幼儿辅食乳酸发酵的产品中,不仅可以提高这类产品的营养价值、改善风味,也可以有效抑制杂菌污染,提高免疫力。目前国内在这方面的研究还处于空白,其使用的剂量和范围还需进一步试验研究。
3 结论
牛蒡作为一种药食同源的蔬菜,牛蒡叶、皮、根都有抗菌的作用,其不同有效成分抗菌作用不同,可以根据其不同成分,生产各种食品、保健品、药品、添加剂等,具有很大的发展前景。
[1]高新楼,等.牛蒡的营养保健功能与加工利用[J].中国食物与营养,2005,12:43-44.
[2]马利华,等.牛蒡提取物抑菌活性的研究[J].食品科学,2009,21:24-27.
[3]贺菊萍,等.牛蒡提取物抗氧化活性及抑菌作用研究[J].食品工业科技,2010,6,131-132.
[4]弥春霞,等.野生牛蒡根提取物的抑菌作用研究[J].2010,38(33):18765-18767.
[5]Ya-Chen Wu,et al.Burdock Essence Promotes Gastrointestinal Mucosal Repair in Ulcer Patients [J].Fooyin Journal of Health Sciences,2010,2(1):26-31.
[6]Hsueh-Chiao Liu,et al.Effectiveness of great burdock essence compounds in the adjuvant treatment of gastric ulcer patients infected with Helicobacter pylori [J].Genomic Medicine,Biomarkers,and Health Sciences,2012,4 (3):81-84.
[7]Jonatas Rafael de Oliveira,et al.Control of microorganisms of oral health interest with Arctium lappa L.extract non-cytotoxic to cell culture of macrophages [J].Archives of Oral Biology,2014,59 (8):
[8]Rieman Mary T,et al.Amish Burn Ointment and Burdock Leaf Dressings:Assessments of Antimicrobial and Cytotoxic Activities [J].J Burn Care Res,2014,35(4):e217-23.
[9]Elena Pomari,et al.Effect of Arctium lappaextract on canine dermal fibroblasts [J].Veterinary Immunology and Immunopathology,2013,156:3-4.
[10]杜云建,等.牛蒡中菊糖的提取及抑菌研究[J].食品研究与开发,2011,12:32-36.
[11]A.Kardosova A.Ebringerova J.Alfoldi.Abiologically active fiuctan from the roots of Arctium Lappa L.var Herkules[J].Intern Biolo.Macromlecul,2003,33:135-140.
[12]李大亮,等.牛蒡子水煎液及牛蒡苷、牛蒡苷元体外抗菌试验研究[J].黑龙江医药,2004,6:433-436.
[13]王劲,等.牛蒡子抗病毒有效部位研究[D].辽宁中医学院,2005.
[14]高阳,等.牛蒡苷元体外抗流感病毒活性[J].中草药,2002,8:724-726.
[15]杨丽芬,等.牛蒡叶绿原酸提取工艺、分离纯化及对病原真菌的活性研究[D].济南:山东大学.
[16]Zaixiang Lou,et al.Separation and enrichment of burdock leaf components and their inhibition activity on biofilm formation of E.coli [J].Food Control,2013,32(1):270-274.
[17]Zaixiang Lou,et al.Effect of ethanol fraction of burdock leaf on biofilm formation and bacteria growth [J].European Food Research and Technology,2014,239(2):305-311.
[18]Zaixiang Lou,et al.Assessment of antibacterial activity of fractions from burdock leaf against food-related bacteria[J].Food Control,2010,21(9):1272-1278.
[19]张华超,等.壳聚糖及牛蒡提取液在圣女果保鲜中的应用研究[J].安徽农业科学,2014,20:6787-6790.
[20]Sun Fei,et al.Burdock fructooligosaccharide induces fungal resistance in postharvest Kyoho grapes by activating the salicylic acid-dependent pathway and inhibiting browning[J].Food Chemistry,2012,138(1):539-546.