不同方法提取天竺葵活性成分及抑菌分析

谢刚刚+闫树刚+徐鑫+王莹+许梦婷+魏朝俊

摘要 以植物为原料，经化学提取获取功能活性成分成为一大研究领域。本试验以香叶天竺葵为研究对象，采用4种提取方法进行生物活性物质提取。结果表明，乙醚浸提和乙醇浸提相比，乙醚提取率遠高于乙醇提取率；索氏提取与乙醇浸泡相比，索氏提取的提取率高于乙醇浸泡的提取率；超声波辅助提取法（乙醇作溶剂）与乙醇浸泡相比，提取效率相当，超声波辅助提取的提取时间远小于乙醇浸提。将4种提取方法所得提取物分别配制成浓度为2、4、6 mg/mL的丙酮溶液，进行桃褐腐菌的抑菌试验分析。结果显示，4种提取方法所得提取物均对桃褐腐菌的生长繁殖有抑制效果，且抑菌效果随浓度的增大而增强。6 mg/mL时，乙醚提取物的抑菌率高达50.3%，乙醇提取物的抑菌率在31.3%～37.3%之间。

关键词 香叶天竺葵；提取方法；桃褐腐菌；抑菌率

中图分类号 S482.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）01-0108-03

Active Components Extracted by Different Methods from Pelargonium graveolensand and Antibacterial Analysis

XIE Gang-gang 1 YAN Shu-gang 2 XU Xin 1 WANG Ying 1 XU Meng-ting 1 WEI Chao-jun 1，2 *

（1 Key Laboratory of Urban Agriculture （North China），Ministry of Agriculture，Beijing 102206；2 Beijing University of Agriculture）

Abstract Obtaining functional active components by chemical extraction from plant has become a major research field. In this experiment，bioactive substances were extracted by four methods from Pelargonium graveolens.The results showed that the extraction rate of ether was much higher than that of ethanol with conventional solvent extract；the soxhlet extraction rate was higher than the conventional solvent extraction rate using ethanol；the ultrasonic-assisted extraction rate was equal with the conventional solvent extraction rate using ethanol，but the extraction time of the ultrasonic-assisted extraction was much shorter than the conventional solvent extraction.The bacteriostasis experiments of extracts from four extraction methods were carried out on monilina fructicola with the concentration of 2 mg/mL，4 mg/mL，and 6 mg/mL in acetone.The results showed that the extracts obtained by the four methods had inhibitory effects on the growth and reproduction of monilina fructicola，the inhibitory effect increased with the increase of concentration.When the concentration was 6 mg/mL，the inhibitory rate of bioactive substances extracted by ether was 50.3%，and the inhibitory rate of bioactive substances extracted by ethanol was 31.3%-37.3%.

Key words Pelargonium graveolens；extraction method；monilina fructicola；inhibitory rate

香叶天竺葵（Pelargonium gravelens L.）是牻牛儿苗科（Ge-raniaceae）天竺葵属（Pelargonium L. Herit）多年生草本或灌木。天竺葵提取物早期研究集中于对肿瘤细胞的抑制作用[1-3]，随着研究的深入，其对细菌和真菌的抑制作用渐渐被人们发掘出来。1994年，Chandravadana等[4]用天竺葵提取物（250 mg/kg）对引起水果炭疽病的真菌进行抑菌研究，抑菌率达60%；1996年，Pattnaik对香叶天竺葵提取所得精油进行抗菌试验，同样具有良好效果；2000年，Dorman等[5]用25种细菌进行试验，发现天竺葵提取物对其中的16种菌均有抑制作用；2009年，Rosato等[6]报道，在体外环境下，天竺葵和牛至有协同抑制念珠菌的作用；2012年，彭 云等[7]研究表明，天竺葵提取物对黄瓜蔓枯病菌的抑制效果很明显，且随浓度的增大抑制效果增强；2013年，吴建挺等[8]测定了天竺葵精油对6种植物病原真菌的抑菌活性，发现在2 g/L的浓度下，天竺葵精油对6种植物病原真菌完全抑制。由此可见，天竺葵提取物对致病性和非致病性细菌有广谱杀菌和抑菌作用。

天竺葵提取物的提取方法有很多种。陈 鹏等[9]以乙醇为溶剂，采用静态提取法提取天竺葵中有效活性成分；王巨媛等[10]以乙醚为溶剂，采用索氏提取法萃取天竺葵鲜样的挥发性成分；李大红等[11]和郑青荷等[12]采用水蒸馏法提取获得天竺葵精油；除了传统方法之外，石若夫等[13]采用微波辐照诱导萃取天竺葵挥发油。

桃的营养价值丰富且味美，是人们喜食的大宗果品之一。桃树是种植面积和产量仅次于苹果的核果类果树[1]，种质资源丰富，栽培分布广泛。北方桃园在多雨季节易广泛发生桃褐腐病。桃褐腐病是由子囊菌链核盘菌侵染造成的，尤其集中在果树开花和成熟时期，严重影响桃、李、杏、樱桃和苹果等核果类果树。化学防御是当前防治桃褐腐病的主要手段，然而农药化学品的投入使用也会带来品质问题和生态环境问题。以植物为原料，经化学提取和分离，浓缩某一种或多种有效成分，获取具备抑菌杀菌活性的植物源农药备受青睐，其产业发展越来越快，成为独立新兴行业。

本研究采用乙醇浸提、乙醚浸提、索氏提取（乙醇作溶剂）、超声波辅助提取（乙醇作溶剂）4种方法对天竺葵进行生物活性物质提取，同時对4种提取方法得到的提取物进行桃褐腐菌的抑菌试验。现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 材料。新鲜盆栽香叶天竺葵（图1），用剪刀剪下其茎叶，均匀置于合适大小的搪瓷盘中，置于电热鼓风干燥箱，70 ℃ 杀青，用粉碎机粉碎至粉末状（图2）。

1.1.2 试剂耗材。95%乙醇、丙酮、无水乙醚、葡萄糖、琼脂均为分析纯（北京化工厂）；碘量瓶、圆底烧瓶、量筒、烧杯、培养皿等购置于北京玻璃厂，去离子水清洗后备用；其他所用枪头、针头式细菌滤器等由供应商提供。

1.1.3 仪器。无菌超净操作台（SW-CJ-1FD）、旋转蒸发仪（VV3000）、粉碎机（JP-300A）、超声波发生器（KQ-600）、生化培养箱（LRMIN-70）、分析天平（CP-225D）、电子天平（EPS-502）、全自动立式电热压力蒸汽灭菌锅（MLS-375）、移液枪（Eppendorf）、索氏提取装置。

1.2 试验方法

1.2.1 天竺葵提取方法。①乙醇浸提。准确称取10 g天竺葵粉末，置于250 mL碘量瓶中，加入200 mL 95%乙醇，室温浸泡240 min。抽滤，50 ℃ 旋蒸，蒸干后称重，3次重复。②乙醚浸提。准确称取10 g天竺葵粉末，置于250 mL碘量瓶中，加入无水乙醚200 mL，常温浸泡240 min。抽滤，低温旋蒸，蒸干后称重，3次重复。③索氏提取。准确称取10 g天竺葵粉末，滤纸包裹致密，置于索氏提取器中，量取 200 mL 95%乙醇置于索氏提取器中，加热回流一段时间后停止，50 ℃旋蒸，蒸干后称重，3次重复。④超声波提取。准确称取10 g天竺葵粉末，置于250 mL碘量瓶中，加入200 mL 95%乙醇，超声20 min。抽滤，50 ℃旋蒸，蒸干后称重，3次重复。

1.2.2 抑菌试验。①PDA培养基的制备。取去皮土豆200 g，切成1 cm3小块，加1 L纯净水煮15 min左右（用玻璃棒稍用力即可插穿土豆块为止），用4层纱布过滤，滤液中加入20 g葡萄糖和10 g琼脂搅拌定容至1000 mL，分装入4个250 mL锥形瓶，封口膜封口，高温灭菌锅中灭菌30 min（灭菌锅温度121 ℃）。②含有PDA培养基的培养皿制作。在超净工作台中，将灭菌后的PDA培养基加入到灭菌后的培养皿中，加入量控制在培养皿高度的1/3～1/2之间。常温放置，等待180 min。③采用菌丝生长法进行抑菌试验。用丙酮将4种提取方法所得提取物分别稀释成2、4、6 mg/mL丙酮溶液，用0.22 μL针头式细菌滤器过滤溶液，后取0.5 mL加到直径90 mm含有培养基的培养皿中，等待片刻，使其均匀。将5 mm菌饼（从选择事先培养好的菌落生长均匀的培养皿中，沿其边缘用打孔器打出5 mm菌饼）接种于培养基中心。对照组加0.5 mL丙酮。对照组和各试验组均设5个平行，37 ℃ 培养2～3 d，待对照组快要长满培养皿时结束试验，每组挑选生长情况相似的3个平行，用厘米刻度尺测量对照组和试验组的菌落直径，计算其取平均值，并计算抑制率。

计算公式如下：

2 结果与分析

2.1 不同溶剂的浸提率比较

由表1可知，乙醚提取率远高于乙醇提取率。乙醚作溶剂，通常对植物中的萜烯类、醛酮类物质进行提取；乙醇作溶剂，通常对植物中酚类、甾体类物质进行提取。天竺葵中含有较多的萜烯类、醛酮类物质成分，故乙醚浸提获得的提取物较多，与文献结果一致。

2.2 相同溶剂不同提取方式的效果比较

由表2可知，以乙醇作溶剂，索氏提取的提取率高于超声波提取，静态提取的提取率与超声波提取相当。可见，化合物提取具有一定的饱和性，达到饱和时，不能再提取更多的物质，而索氏抽提法利用溶剂回流和虹吸原理，使提取物质每一次都能为纯溶剂所萃取，从而富集到烧瓶内，故提取效率较高。

由图3可知，乙醇作溶剂，静态浸提、索氏提取、超声波提取的提取效率分别为0.17、0.98、1.98 g/h，说明超声波辅助提取技术与常规溶剂提取法相比有利于植物中有效成分的转移，促进提取的进行，强化萃取效果，减少萃取时间。

2.3 抑菌试验

由表3可知，4种提取方法所得提取物均对桃褐腐菌的生长繁殖有抑制效果，且抑菌效果随浓度的增大而增强。6 mg/mL时，乙醚提取物的抑菌率高达50.3%，乙醇提取物的抑菌率在31.3%～37.3%之间。由图4可知，乙醚浸提所得提取物抑菌效果超过各种乙醇提取物的抑菌效果，说明天竺葵中具有抑菌活性的萜烯类、醛酮类物质极性小，易溶于极性较小的乙醚，与文献结果一致。超声波辅助提取法所得提取物抑菌效果差，可能与超声作用破坏部分物质有关。

3 结论与讨论

以香叶天竺葵为研究对象，对乙醇浸提、乙醚浸提、索氏提取（乙醇作溶剂）、超声波辅助提取（乙醇作溶剂）4种方法提取生物活性物质的提取率和提取时间进行了比较，结果表明，乙醚浸提的提取率为20.4%、索氏提取（乙醇做溶剂）的提取率为14.7%、乙醇浸提的提取率为6.7%、超声波辅助提取（乙醇做溶剂）的提取率为6.6%。乙醚浸提和乙醇浸提相比，乙醚提取率远高于乙醇提取率；索氏提取与乙醇浸泡相比，索氏提取的提取率高于乙醇浸泡的提取率；超声波辅助提取法（乙醇作溶剂）与乙醇浸泡相比，提取效率相当时，但超声波辅助提取的提取时间远小于乙醇浸提。

抑菌试验结果显示，4种提取方法所得提取物均对桃褐腐菌的生长繁殖有抑制效果，且6 mg/mL时，乙醚浸提的抑菌率高达50.3%，比乙醇浸提提高13个百分点、比索氏提取高16.1个百分点、比超声波辅助提取高19个百分点。

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