鱼腥草多糖的抑菌作用

2012-09-18 08:49吴红淼王晓鹏
中国野生植物资源 2012年5期
关键词:鱼腥草超声波研究进展

吴红淼,王晓鹏,王 磊,项 阳,石 久

(安徽科技学院生命科学院,安徽凤阳233100)

鱼腥草多糖的抑菌作用

吴红淼,王晓鹏*,王 磊,项 阳,石 久

(安徽科技学院生命科学院,安徽凤阳233100)

目的:研究鱼腥草多糖的抑菌作用。方法:以鱼腥草新鲜全草为原料,采用水提醇析法和超声波协助提取鱼腥草多糖;运用琼脂扩散法分析检测鱼腥草多糖的抑菌作用。结果与结论:所提取的鱼腥草多糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有一定的抑制作用,且通过超声波提取的多糖抑菌效果更好。

多糖;鱼腥草;提取;抑菌作用

多糖是生物体中广泛存在的物质,在生物体中的作用不仅是作为能量资源或结构材料,更重要的是参与了生命现象中细胞的各种活动,具有多种多样的生物学功能[1]。大量研究表明,多糖除具有免疫调节、抗肿瘤生物学效应外,还有抗补体、抗炎症、降血糖、抗病毒活性、抗衰老、抗凝血、抗肝纤维化等作用,且对机体不良反应小[2-9]。一些多糖已经成为治疗疾病的药物和保健食品,具有较高的开发价值。据Franz报道[10],已有近百种植物多糖被提取鉴定,因其来源广且毒性小,广泛应用于医药领域。随着对多糖活性的深入了解,以及人们对各种天然药物、天然食品的推祟,多糖以其不良反应小,且又是营养、辅助医疗等功能性保健品的有效成分,引起广泛重视。

鱼腥草(Houttuynia cordata Thunb.)又名蕺菜,为三白草科多年生草本植物。它是一种天然的抗生素,药理试验有抗菌、抗病毒作用;动物实验证明有利尿、镇痛、止血、止咳、促进组织再生作用,还能扩张血管,用于治疗心绞痛[11-13]。鱼腥草作为传统的药食同源植物资源,对其进行深入的研究和开发一直是生物、医药工作者和食品研发人员关注的问题。正是由于鱼腥草突出的实用价值,结合多糖的特性研究,本文将探索的目光聚焦在鱼腥草多糖抑菌作用上。目前关于鱼腥草多糖的研究很少,主要集中在鱼腥草素、鱼腥草挥发油的研究[14]及其有效成分的定性分析[15-16],关于鱼腥草多糖的抑菌未见报道。本文主要研究对象是鱼腥草多糖,对鱼腥草多糖的提取及其抑菌作用做了探究,以期为鱼腥草资源的进一步开发利用和鱼腥草多糖的生物学活性研究提供更多有价值的信息。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜鱼腥草样品采自于安徽科技学院中药园。95%乙醇、苯酚、浓硫酸、葡萄糖、氯仿、正丁醇、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、氯化钠。

1.2 主要仪器

电子天平、恒温水浴锅、超声波发生器、旋转蒸发仪、循环水式真空泵、离心机、紫外分光光度计。

1.3 供试菌种

大肠杆菌(Escherichia coli),金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)。

1.4 培养基

细菌培养基:牛肉膏3 g,蛋白胨10 g,NaCl 5 g,琼脂15 ~20 g,水 1 000 mL,pH 7.0 ~7.2。

1.5 水提醇析法提取鱼腥草多糖

取经干燥、剪碎的新鲜鱼腥草样品10.0 g,置于烧杯中,加入100 mL水,在80℃水浴中加热提取3次,滤去残渣,合并滤液,离心得上清液,再将滤液浓缩至10 mL,加入浓缩液5倍量的95%乙醇进行醇析,隔夜观察,待至第2天,除去上清液,将醇析物蒸干,将多糖定容至10 mL,再将多糖水液转至离心管里,加入等体积的Sevage试剂[VC(氯仿):VN(正丁醇)=4∶1]混合振荡20 min,离心,取上清液,重复3次,合并得到多糖粗品,并定容至100 mL[17]。

1.6 超声波协助提取鱼腥草多糖

鱼腥草样品10.0 g→超声辅助热水提取→纱布过滤→离心→取上清液→浓缩至10 mL→醇析→得粗提物→加入Sevage试剂去蛋白→离心→多糖粗品→定容至 100 mL[18-19]。

1.7 多糖标准曲线的制备

精密称取105℃干燥恒重的葡萄糖5 mg,配成100 mL溶液,浓度为0.05 mg/mL。取不同浓度稀释液2 mL,分别加入1 mL 6%苯酚溶液和5 mL浓硫酸,30℃恒温0.5 h,冷水浴冷却至室温,在490 nm处测定吸光度。

1.8 抑菌试验方法(琼脂扩散滤纸片法)

选择吸水性强的滤纸,加工成直径为9 mm的圆形滤纸片,放入干燥的培养皿中121℃干热灭菌20 min。将已灭菌的固体培养基冷却至60℃左右时,向其中加入待试菌种,进行倒平板后,用无菌镊子夹取蘸有供试液的滤纸片4片间隔的贴在含菌平板上,并用浸有75%乙醇、5%苯酚溶液及无菌水的滤纸片3片以相同操作作为对照。每种菌种做3个平行,然后将各平皿倒置37℃的恒温箱中培养24 h,取出,测量抑菌圈直径。

2 结果与分析

2.1 鱼腥草多糖提取

2.1.1 水提醇析法与超声波提取法提取多糖

表1,鱼腥草多糖是在80℃水浴下提取;表2,鱼腥草多糖是在超声波功率500 W、温度70℃下提取,两者都分别提取3次,表中列出的时间为总时间。从表中可以得出,多糖的得率随时间的增加而增大,且超声波提取多糖的效果较好。

表1 水提法提取时间和多糖得率

表2 超声波提取多糖时间和得率

2.1.2 提取的次数对多糖得率的影响

称取经干燥、剪碎的新鲜鱼腥草样品10.0 g,加入100 mL蒸馏水,在80℃水浴下,分别提取2次、3次、4 次、5 次、6次,每次 1 h,合并各组提取液,测定多糖得率。由表3可知:浸提次数对多糖提取率无显著影响,提取率随提取次数增大而增大,但增大的幅度不是很大。

表3 多糖提取次数和得率

2.2 多糖抑菌

2.2.1 鱼腥草多糖对细菌生长的抑制

经实验测定,鱼腥草多糖浓度为20.50 μg/mL时对细菌有较好的抑制作用,尤其是大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,结果见表4。

表4 鱼腥草多糖对两种菌的抑菌圈大小表(直径mm)

2.2.2 不同提取方法所得多糖抑菌比较

分别采用水提6h所得多糖与超声波提取180 min所得多糖配制成相同浓度做抑菌实验,超声波协助提取所得多糖抑菌圈直径较水提法大。可能是由于水提法提取时,鱼腥草在水浴中长时间浸泡,导致部分多糖被氧化而影响多糖抑菌的活性。

表5 两种提取法得多糖对细菌的抑菌圈大小表(直径mm)

3 讨论

本文比较研究了水提醇析法与超声波法提取多糖的差异,实验研究表明所提取的鱼腥草多糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有一定的抑制作用,对革兰氏阴性菌的抑制作用稍优于对革兰氏阳性菌,鱼腥草多糖具有广阔的研发前景。研究还得出了用超声波提取鱼腥草多糖的最佳方法:超声波功率500 W,温度70℃,提取3次,每次50 min;浸提后离心:5 000 r/min,7 min;旋转蒸发:0.01 Pa,温度 85 ℃;浓缩至原体积的1/10;醇析加入多糖浓度的4~5倍量的95%乙醇;加入Sevage试剂[VC(氯仿):VN(正丁醇)=4∶1]除去多糖中蛋白质。

遗传学研究表明,鱼腥草存在广泛的遗传多样性[20],因此,其多糖的成分可能有质和量的差异;本文主要研究的是鱼腥草粗多糖的抑菌作用,如要获得单一的抑菌剂,还需对鱼腥草多糖提取物进行进一步的分离、纯化和鉴定,从而更充分、更合理的挖掘鱼腥草的药用价值,也为鱼腥草的临床应用提供更多资源。

目前对于多糖的研究大部分还处于实验研究阶段,很多理论和实际问题还有待解决,如多糖复杂结构、种类繁多,分离提取困难,多糖制剂主要为粗制品,质量难以控制,难以进入国际市场等。因此进一步提高检测方法的水平和分析的灵敏度、准确性显得至关重要。随着科学技术的不断发展,多糖的分析方法将会有较大的突破。

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The Antibiotic Activity of Polysaccharide from Houttuynia cordata Thunb.

Wu Hongmiao,Wang Xiaopeng,Wang Lei,Xiang Yang,Shi Jiu
(College of Life Science,Anhui Science and Technology University,Fengyang 233100,China)

Objective:To explore the antibiotic activity of polysaccharide from Herba Houttuynia cordata.Methods:Polysaccharide in fresh Herba Houttuynia cordata was extracted by water extraction and alcohol precipitation and ultrasound-assistet extraction;the antibiotic activity of the extract was measured by agar- diffusion assay.Results&Conclusions:The result showed that the extract had inhibitory effect on Escherichia coli and Staphyloccocus aureus,and the ultrasound-assisted extraction of polysaccharide had better antibiotic activity than water extraction.

polysaccharide;Houttuynia cordata Thunb.;extraction;antimicrobial activity

R285.5

A

1006-9690(2012)05-0024-03

10.3969/j.issn.1006-9690.2012.05.0006

2011-11-28

安徽省教育厅自然科研重点课题(KJ2010A079)和安徽科技学院大学生创新基金课题(11XSZ61)资助

吴红淼(1990 - ),男,在读本科生。E - mail:wuhongmiao2010@163.com

*通讯作者:王晓鹏,女,硕士,副教授。主要从事植物生态学研究。E-mail:wangxiaopeng2262@163.com

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