桑枝活性成分的提取及其抑菌和抗氧化作用

冯馨慧　刘志明　王海英

摘要：以桑枝作为原料，研究其乙醇提取物的抑菌活性和抗氧化活性。气相色谱-质谱分析结果表明，桑枝乙醇提取物的挥发性组分，主要由酯类（47.76%）、烷烃类（20.27%）、芳香烃类（15.84%）等化合物组成，GC含量最高的化合物是邻苯二甲酸二丁酯（41.20%），GC含量较高的化合物为十一烷（20.27%）。桑枝乙醇提取物的抑菌活性研究结果表明，桑枝乙醇提取物对大肠杆菌（Escherichia coli）具有较好的抑菌活性，抑菌圈直径为（11.77±0.54） mm。桑枝乙醇提取物的抗氧化活性研究結果表明，桑枝乙醇提取物50% DPPH自由基清除率质量浓度（IC50）为1.570 mg/mL，维生素C IC50为0.001 mg/mL。桑枝乙醇提取物50%羟基自由基清除率质量浓度（IC50）为68.437 mg/mL，维生素C IC50为7.082 mg/mL。桑枝乙醇提取物对DPPH自由基具有较好的清除作用。

关键词：桑;气相色谱-质谱;乙醇提取物;抑菌活性;抗氧化活性

中图分类号： R284文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2020）07-0217-04

桑（Morus alba）为桑科（Moraceae）桑属乔木或灌木，东北至西南各省区等均有栽培[1]。桑叶、桑椹为国家卫生部药食同源名录中的品种，桑白皮、桑枝为可用于保健食品名录中的品种[2-5]。桑枝中起主要药理活性作用的成分为桑枝多糖、黄酮类、生物碱类化合物，桑枝黄酮具有很强的抗氧化作用[6-10]。桑枝在食用菌、木醋液等行业领域应用方兴未艾[11-12]。桑种植园每年抚育间伐的桑枝资源丰富，高附加值桑枝的开发利用是桑枝加工利用亟待解决的问题之一。本研究以桑枝作为原料，研究其乙醇提取物的抑菌活性和抗氧化活性，通过气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，简称GC-MS）分析桑枝乙醇提取物的挥发性成分，以期为桑枝的开发利用提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

试验用桑枝采自黑龙江省齐齐哈尔市甘南林场的桑产业科技示范园，来源植物为桑科桑属桑的抚育间伐剩余物[13-15]。

供试菌种主要有金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠杆菌（Escherichia coli）、白色念珠菌（Candida albicans），由东北林业大学实验室提供。

试验主要试剂有二苯基苦基肼自由基（DPPH·）、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、硫酸亚铁、水杨酸、无水乙醇、维生素C，均为分析纯。琼脂，由北京奥博星生物技术有限责任公司提供。

试验主要仪器有索氏提取装置（自制）、RE-2000A 型旋转蒸发仪（巩义市予华仪器有限责任公司）、722型可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 桑枝乙醇提取物的制备

采用索氏提取装置，溶剂为无水乙醇。桑枝粉碎过筛，取10 g桑枝粉末（≤0.425 mm），用滤纸包好并用细线扎紧后放入滤筒内，圆底烧瓶中加入100 mL无水乙醇，放入水浴锅内，连接好索氏提取装置各部分，接通冷凝水，索氏提取5 h，制得桑枝乙醇提取液。温度设为50 ℃，大气压强为0.1 MPa，转速为35 r/min，用旋转薄膜蒸发法除去无水乙醇，制得桑枝乙醇提取物。

1.2.2 桑枝乙醇提取物的GC-MS分析

将桑枝乙醇提取物配制成10 mg/L的甲醇溶液，利用气相色谱-质谱（GC-MS）联用仪对试样进行分析。色谱分析条件：HP-5MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）;FID检测器;初始温度为40 ℃（保持2 min），以10 ℃/min的升温速率升到280 ℃（保持2 min）;进样口温度为250 ℃;进样量为1.0 μL;不分流，氦气载气，流速为1 mL/min。质谱分析条件：EI电离源，接口温度280 ℃，离子源温度230 ℃，电子能量70 eV，扫描范围30～500 u。

1.2.3 桑枝乙醇提取物的抑菌活性

采用滤纸片法测定桑枝乙醇提取物的抑菌活性[16-18]。分别取活化培养的金黄色葡萄球菌（S. aureus）、大肠杆菌（E. coli）、白色念珠菌（C. albicans）置于液体培养基中，在37 ℃恒温摇床中培养24 h，再配制成浓度为106～107 CFU/mL 的菌悬液，用移液枪吸取已活化好的菌悬液20 μL，将其均匀涂抹在冷却后的琼脂平板表面，制成含菌平板。取浸泡过10 mg/mL桑枝提取物的干燥6 mm圆形滤纸片，贴在上述制好的含菌平板上，每个培养皿（直径为90 mm）贴上3片浸过同一种质量浓度溶液的滤纸片（滤纸片尽量间隔相同），以不含药滤纸片作为空白对照。把处理过的含菌平板置于恒温箱中（温度控制在37 ℃），培养24 h，用十字交叉法测定抑菌圈直径。

1.2.4 桑枝乙醇提取物的抗氧化活性

1.2.4.1 样品溶液的配制

称取1 g桑枝乙醇提取物，加入100 mL无水乙醇充分溶解，得到10 mg/mL 的样品母液，用移液管准确移取体积为0.5、1.0、2.0、2.5、5.0 mL的母液，定容，至10 mL容量瓶中，得到0.5、1.0、2.0、2.5、5.0 mg/mL的样品溶液。

1.2.4.2 DPPH自由基清除率测定

精确称取0.02 g DPPH样品，加入无水乙醇定容至500 mL容量瓶中，得到质量浓度为0.04 mg/mL的DPPH溶液。向DPPH溶液中加入自由基清除剂，孤对电子被配对，深紫色的DPPH自由基被还原成黄色DPPH-H非自由基形式，其褪色程度与所接受的电子数量成定量关系，因而可以通过吸光度的变化进行定量分析[19-22]。称取1 g维生素C，加入1 000 mL 水定容为1 mg/mL标准溶液，分别取2、4、6、8 mL溶液于10 mL容量瓶中定容，作为标准液待用。分别取2 mL不同浓度的样品溶液及标准液，加入2 mL DPPH溶液，混合均匀，室温放置30 min后，于517 nm处测吸光度（D1），用无水乙醇替代样品溶液测定吸光度（D0），用无水乙醇替代DPPH溶液测定吸光度（D2）。平行操作3次，样品对DPPH自由基的清除率用以下公式计算：

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