苦菜不同部位提取物的抑菌活性与抗氧化性

郭爱华， 任静宇， 王 佩， 段 辉， 杨 琦， 侯美杰， 高 平

(吕梁学院 生命科学系， 山西 吕梁 033000)

苦菜不同部位提取物的抑菌活性与抗氧化性

郭爱华， 任静宇， 王 佩， 段 辉， 杨 琦， 侯美杰， 高 平*

(吕梁学院 生命科学系， 山西 吕梁 033000)

为寻找一种新型、无污染、资源丰富、性价比高的天然防腐剂及抗氧化剂作为化妆品原料，同时为苦菜的进一步开发利用及产品深加工研究提供理论依据，以野生苦菜为材料，采用滤纸片抑菌法和分光光度法研究苦菜不同部位(根、茎和叶)乙醇提取物的抑菌活性及抗氧化性。结果表明：苦菜根、茎、叶的乙醇提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌均有一定的抑制作用，但其作用程度不同，对各种菌的抑菌程度均为叶>茎>根，对大肠杆菌的最低抑菌浓度为根>茎>叶；苦菜不同部位提取物具有显著的抗氧化能力，且其抗氧化能力为叶>茎>根。

苦菜； 根； 茎； 叶； 抑菌活性； 抗氧化性

苦菜(SonchusoleraceusL.)又名苦苣或败酱，菊科草本植物，一年或二年生[1]。苦菜含有丰富的营养成分且其含有甾类、黄酮类等活性化学成分，因而具有较强的抑菌和抗氧化能力，及良好的生理功效，素来被推崇为食用、药用、绿色、天然、无污染的野生健康食品。因此，无论是新鲜幼苗或其加工产品都备受保健人士的亲睐。已有研究[1-2]表明，苦菜不同部位具有显著抗氧化性，但其不同部位的抑菌活性尚未见报道。为探明苦菜能否作为化妆品原料之一，且哪一部位最为合适，笔者于2015年以苦菜的根、茎、叶为具体材料，采用滤纸片抑菌法和分光光度法研究其不同部位乙醇提取物的抑菌活性及抗氧化性，以期寻找一种新型、无污染、资源丰富、性价比高的天然防腐剂及抗氧化剂，作为新型化妆品原料，同时为苦菜的资源开发及加工提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 植物 野生苦菜植株采于山西省吕梁市柳林县。

1.1.2 菌种 金黄色葡萄球菌(Taphylococcusflureus)、大肠杆菌(Escherichiacoli)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，为吕梁学院微生物实验室提供。

1.1.3 试剂 DPPH、无水乙醇、无水甲醇、磷酸、浓盐酸、碳酸钠、氢氧化钠、亚硝酸钠、三氯乙酸、铁氰化钾、FeCl3、FeSO4、BHT等。

1.1.4 培养基 采用牛肉膏蛋白胨固体培养基：牛肉膏3 g，蛋白胨10 g，NaCl 5 g，琼脂15～20 g，水1 000 mL，pH 7.4～7.6。

1.1.5 仪器设备 UV-1601型紫外-可见分光光度计，北京瑞利分析仪器有限公司；DPX-9052B-1型电热恒温培养箱，上海福玛实验设备有限公司；RE-52AA型旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；手提式压力蒸汽灭菌器，江阴滨江医疗设备有限公司；SHZ-D(Ⅲ)型循环式多用真空泵，郑州市科丰仪器设备有限公司。

1.2 苦菜不同部位提取物的制备

参照文献[2]的方法并稍加改进后提取。称取20 g不同部位苦菜样品，加入50%乙醇150 mL，25℃气浴恒温震荡器提取24 h，抽滤，得到提取液；再向残渣中加入150 mL乙醇再提取，反复提取3次。合并提取液放入旋转蒸发仪内在60℃条件下浓缩3 h，再放入电热鼓风干燥器内在60℃条件下烘干至质量恒定即得到新鲜苦菜乙醇提取物。避光4℃冷藏备用。

1.3 抑菌试验

1.3.1 菌悬液的制备 参照文献[3]的方法，将供试菌种配制成菌浓度约为1.35×10-4个/ mL的菌悬液备用。

1.3.2 抑菌圈的测定 采用滤纸片法[4]，将苦菜根、茎、叶提取物分别配制成1.0 g/mL的样品原液，然后按照二倍稀释法配制成0.5 g/mL、0.25 g/mL、0.125 g/mL、0.062 5 g/mL和0.031 25 g/mL等不同浓度的样品稀释液。把灭菌后的滤纸片(8 mm)浸入各浓度的样品稀释液中0.5 h，取出贴于具不同菌种的培养皿中，每皿4片，3次重复，24 h后测定抑菌圈。

1) 苦菜提取物对大肠杆菌的抑制作用 测定不同浓度的样品稀释液对大肠杆菌的抑菌圈。

2) 分别以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌作为供试菌株，通过测定抑菌圈研究苦菜不同部位提取物在相同浓度(0.25 g/mL)下对此3种供试菌的抑制效果。

1.3.3 最低抑菌浓度的测定 以苦菜各部位提取液浓度为1.0 g/mL的样品为原液，采用二倍稀释法[5]测定苦菜根、茎、叶的乙醇提取物对大肠杆菌的最低抑菌浓度。

1.4 抗氧化能力的测定

通过测定苦菜不同部位乙醇提取物的还原能力、DPPH自由基的清除率、-OH清除率研究苦菜根、茎、叶的乙醇提取物的抗氧化性。其中： 1) 还原力的测定参照文献[6]的方法，分别以浓度为20 mg/mL、10 mg/mL和5 mg/mL的根、茎、叶提取液进行测定； 2) DPPH自由基的清除参照文献[2]，-OH的清除参照文献[7]。测定相同浓度(20 mg/mL)下苦菜根、茎、叶提取液对DPPH自由基和-OH的清除率。

2 结果与分析

2.1 苦菜不同部位的提取率

从图1可知，苦菜根、茎和叶的乙醇提取物质量差异较大，依次为叶>茎>根。其中，叶的提取率为17.2%， 茎的提取率为8.45%，根的提取率为5.3%， 各部分的提取率差异达极显著水平(︱t叶，茎︱=14.98，︱t叶，根︱=14.99，︱t茎，根︱=13.33，P<0.01)。

图1 苦菜根、茎、叶的乙醇提取率

Fig.1 Ethanol extraction ratio of root, stem and leaf ofS.oleraceus

2.2 苦菜不同部位提取物的抑菌作用

2.2.1 对大肠杆菌的抑制作用及最小抑菌浓度 从表1可知，苦菜各部分提取物的浓度越大，其抑菌圈也越大，即对大肠杆菌的抑制作用越强。说明，苦菜对大肠杆菌的抑制作用与其浓度密切相关，提取物浓度越大，其中含有的活性物质越多，其抑制作用就越强。试验结果显示，根、茎、叶乙醇提取物的最低抑菌浓度分别为0.25 g/mL、0.125 g/mL和0.062 5 g/mL。表明，苦菜不同部位对大肠杆菌的抑菌作用依次为叶>茎>根。

表1 不同浓度苦菜各部位提取物处理大肠杆菌 的抑菌圈直径

Table 1 Inhibition zone diameter of E. coli treated with various concentrations of extractives from different parts of S.oleraceusmm

注：—为无抑菌圈(下同)。

Note:— expressed no inhibition zone. The same below.

2.2.2 对各菌株的抑制作用 从表2可知，提取液对供试菌的抑菌圈大小在8.2～13.2 mm，表明，各提取液具有较好的抑菌作用，苦菜根、茎、叶提取物对3种菌均具有一定程度的抑制作用。其中，对金黄色葡萄球菌的抑制作用较强，3个部位提取物的抑菌圈直径为9.2～13.2 mm；其次是大肠杆菌，3个部位提取物的抑菌圈直径为8.2～12.1 mm；根的提取物对枯草芽孢杆菌无抑制作用，可能是因为提取物浓度太低或对枯草芽孢杆菌的抑制成分较少。综上可知，苦菜不同部位对各菌种的抑制作用均为叶>茎>根。

表2 苦菜不同部位提取物对各菌种的抑菌圈直径

Table 2 Inhibition zone diameter of strains treated with extractives from different parts of S.oleraceusmm

2.3 苦菜不同部位提取物的抗氧化能力

2.3.1 还原能力 从图2可知，提取物的浓度越大，其还原能力越强，即还原能力与提取物的浓度成正相关；提取物浓度相同的条件下，苦菜不同部位的还原能力强弱不同，其还原能力强弱为叶>茎>根。

图 2 不同浓度苦菜根、茎、叶提取物的还原能力

Fig.2 Reducing capacity of various concentrations of extractives from root, stem and leaf ofS.oleraceus

图3 苦菜不同部位提取物对DPPH 自由基和-OH 的清除率

Fig.3 Clearance rates of different parts of extractives from root, stem and leaf ofS.oleraceuson DPPH and -OH

2.3.2 对DPPH自由基及-OH的清除作用 从图3可知，苦菜叶对DPPH自由基的清除作用最强，清除率为56.5%；其次是茎，清除率为15%；而根对DPPH自由基的清除作用较弱，清除率为7.7%。苦菜根、茎、叶对-OH均具有清除作用，但其清除程度不同，其中根和叶的清除作用较强，清除率分别为99.7%和99.8%，且二者差异不显著(︱t叶，根︱=1，P>0.01)；而茎对-OH的清除作用较弱，清除率为51.7%。

3 结论与讨论

具有抑菌及抗氧化作用的植物较多，但天然、健康防腐剂及抗氧化剂为人们首选目标。本研究结果表明，苦菜各部位对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌均具有抑制作用，且部位不同抑菌程度不同；提取物浓度不同，抑制作用也不同。说明，苦菜不同部位所含有的抑菌活性成分有区别，并且浓度不同，含有的活性成分含量不同，致使其抑菌程度不一样。其不同部位的活性成分及含量有待于进一步研究。

通过测定苦菜的还原能力、对DPPH自由基及-OH的清除率说明，苦菜中含有抗氧化的活性物质，可能为黄酮类或甾类等活性化学成分。

[1] 韩彦军,权美平.正交试验设计对苦菜总酚提取工艺的优化[J].湖北农业科学,2014,53(3)：644-646.

[2] 韩阳阳，王天晓，朱海芳，等.苦菜不同部位提取物的抗氧化活性[J].食品科学，2010,31(19):45-48.

[3] 杨 洋,刘 翀,覃记杰,等.仙人掌提取物的抑菌作用[J].精细化工,2005,22(4):269-271.

[4] 程 敏,刘甜甜,宫春波.苦菜叶干粉中抑菌物质提取工艺优化研究[J].食品工业科技，2010,31(5):277-279.

[5] 孟静思,袁进罡,马 辉.中草药蒲公英的体外抑菌试验[J].河北化工,2013(3):29-31.

[6] 李莉梅, 李 恒, 朱 苗, 等. 野生仙人掌多糖对DPPH、NO2-的清除能力及其还原力研究[J].广东农业科学,2013,40(15):121-123.

[7] 张俊生,陈莉华,杨顺清,等.超声波辅助乙醇提取莲子心总黄酮及其抗氧化活性的研究[J].食品工业科技,2012,33(3):220-223.

(责任编辑：王 海)

Antimicrobial and Antioxidant Activities of Different Parts fromSonchusoleraceus

GUO Aihua， REN Jingyu， WANG Pei， DUAN Hui， YANG Qi， HOU Meijie， GAO Ping*

(DepartmentofLifeScience，LvliangUniversity,Lvliang,Shanxi033000,China)

In order to find a new, non-polluting, resource-rich, cost-effective natural preservatives and antioxidants as cosmetic material, at the same time for the further development and utilization of bitter herbs and provide theoretical basis for deep processing of products research, in this paper, the authors used bacteriostatic method and spectrophotometric method to study antibacterial and antioxidant activity of the root, stem and leaf with ethanol extract fromS.oleraceus. Results: Root, stem and leaf has a certain inhibitory effect onEscherichiacoli，TaphylococcusflureusandBacillussubtilis，but its effect degree was different, the inhibition degree of each species was leaf >stem>root；The minimum inhibitory concentration (MIC)ofE.coliwas root>stem>leaf. By determination of roots, stem, leaf extract reducing power, DPPH clearance, -OH rate determination of scavenging, the results showed that theS.oleraceushave significant antioxidant capacity, and the different parts of the antioxidant capacity as follows: leaves> stems> roots.

Sonchusoleraceus; root; stem; leaf; antibacterial activities; antioxidant activities

2015-12-10； 2016-03-10修回

山西省大学生创新创业训练项目“苦菜的抑菌活性和抗氧化性研究”(2014466)；吕梁学院大学生创新创业训练重点项目“苦菜的抑菌活性和抗氧化性研究”(CXCYZD201410)

郭爱华(1983-)，女，助教，硕士，从事植物学研究。E-mail：guoaihua2000@163.com

*通讯作者：高 平(1966-)，男，教授，从事植物生态学研究。E-mail: gaoping654@163.com

1001-3601(2016)04-0160-0060-03

S567

A