謝玲,龍?jiān)懒?,鐘曉紅,張大淼
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝園林學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
居室藥用植物種類(lèi)選擇初探△
謝玲,龍?jiān)懒?,鐘曉紅,張大淼
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝園林學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
目的:對(duì)幾種草本類(lèi)藥用植物揮發(fā)油體外抑制金黃色葡萄球菌的活性進(jìn)行研究,初步篩選出可應(yīng)用于居室園藝的藥用植物種類(lèi)。方法:以薄荷、紫蘇、黃花蒿、芫荽4種藥用植物鮮株中揮發(fā)油為試材,采用牛津杯法考察其揮發(fā)油對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌活性,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步考察了最低抑菌濃度和最低殺菌濃度,并自制模擬裝置初步探討薄荷鮮株植物對(duì)空氣凈化效果及抑制金黃色葡萄球菌情況。結(jié)果:薄荷揮發(fā)油和紫蘇揮發(fā)油對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制活性較強(qiáng),芫荽揮發(fā)油、黃花蒿揮發(fā)油對(duì)金黃色葡萄球菌抑制活性較弱。結(jié)論:薄荷鮮株植物對(duì)金黃色葡萄球菌和空氣中的微生物均具有一定抑制效果,可應(yīng)用于居室園藝。
藥用植物;居室園藝;揮發(fā)油;牛津杯法;金黃色葡萄球菌;空氣凈化
居室園藝(Domestic horticulture)是在以居室建筑為主的室內(nèi)外鄰近空間范圍內(nèi)開(kāi)展的園藝植物繁育、栽培、養(yǎng)護(hù)和植物景觀營(yíng)造等活動(dòng)。居室園藝植物主要包括觀賞植物,果樹(shù)、蔬菜、茶葉和藥用植物[1]。藥用植物在居室園藝中有極大的保健價(jià)值、實(shí)用價(jià)值與觀賞價(jià)值,尤其是含有揮發(fā)性物質(zhì)的藥用植物,如薄荷MenthahaplocalyxBriq.,紫蘇Perillafrutescens(L.)Britt.等,它們主要通過(guò)地上部分釋放揮發(fā)性物質(zhì)起到抑制或殺滅空氣中的有害微生物從而改善空氣質(zhì)量或達(dá)到保健防病的作用[2]。本文旨在對(duì)幾種含揮發(fā)油的草本類(lèi)藥用植物在居室園藝中的應(yīng)用進(jìn)行研究,探討其揮發(fā)油體外抑制金黃色葡萄球菌的活性,并模擬鮮株對(duì)室內(nèi)空氣的凈化作用,初步篩選出可應(yīng)用于居室園藝的藥用植物種類(lèi)。
1.1 儀器與材料
儀器:揮發(fā)油提取器(南京金正玻璃儀器廠(chǎng)),PL602-S電子精密天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司),LDZX-50FAS立式壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫(yī)療器械廠(chǎng)),SW-CJ-2F雙人雙面凈化工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司),ZHWY-2102C恒溫培養(yǎng)振蕩器(上海智城分析儀器制造有限公司),DHG-9246A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。
材料、菌種與試劑:4種新鮮藥用植物地上部分由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院花圃提供,經(jīng)湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生科院蔣道松教授鑒定分別為唇形科(Labiatae/Lamiaceae)植物薄荷MenthahaplocalyxBriq.、唇形科(Labiatae/Lamiaceae)植物紫蘇Perillafrutescens(L.)Britt.、菊科(Compositae/Asteraceae)植物黃花蒿ArtemisiaannuaL.、傘形科(Umbelliferae/Apiaceae)植物芫荽CoriandrumsativumL.;金黃色葡萄球菌(staphylococcusaureus,G+)由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食科院微生物實(shí)驗(yàn)室提供;牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(蛋白胨 10 g、牛肉膏 3 g、瓊脂粉 15 g、水1000 mL、 氯化鈉5 g)調(diào)節(jié)pH 7.2~7.6,121 ℃高壓滅菌20 min,備用。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 揮發(fā)油的提取 用揮發(fā)油測(cè)定器分別提取薄荷、紫蘇、黃花蒿、芫荽鮮品中揮發(fā)油成分。取干凈全株鮮植物切成小段,長(zhǎng)度大約1 cm,分別放入圓底燒瓶,揮發(fā)油測(cè)定器收集揮發(fā)油。當(dāng)流出液無(wú)明顯油珠,澄清透明時(shí),停止蒸餾。將得到的揮發(fā)油用石油醚(30 ℃~60 ℃沸程)分多次萃取,得粗產(chǎn)品,經(jīng)氯化鈣干燥后,控制溫度蒸餾得揮發(fā)油,將揮發(fā)油用吐溫-80進(jìn)行乳化,備用。
1.2.2抑菌活性試驗(yàn) 分別取乳化后的薄荷揮發(fā)油、紫蘇揮發(fā)油、黃花蒿揮發(fā)油、芫荽揮發(fā)油,取其中的一部分配制成5%的受試液;取山梨酸鉀配制成5%的山梨酸鉀水溶液,作為陽(yáng)性對(duì)照;取氯化鈉用蒸餾水配制成0.9%的氯化鈉水溶液,作為陰性對(duì)照。上述受試液,均用濾膜孔徑為0.22 μm 的濾器過(guò)濾除菌,4 ℃冰箱保存,備用。另取一定量培養(yǎng)好的金黃色葡萄球菌加入0.9%濃度生理鹽水配制成菌懸液,備用[3]。
采用牛津杯法測(cè)定抑菌活性[4,5]。用移液槍移取100 μL菌液均勻涂布于已凝固備用的培養(yǎng)基上。每個(gè)平板上放置3個(gè)牛津杯,其中兩個(gè)牛津杯中加入200 μL同種揮發(fā)油稀釋液,另外一個(gè)加入相應(yīng)溶劑作為陰性對(duì)照。同種揮發(fā)油設(shè)置4個(gè)重復(fù)。將20個(gè)培養(yǎng)皿密封后置于37 ℃培養(yǎng)24 h。游標(biāo)卡尺測(cè)量抑菌圈,計(jì)算平均值,進(jìn)行對(duì)比研究。抑菌環(huán)直徑≥10mm者為具備抑菌活性,記為“+”。抑菌環(huán)<10 mm者為無(wú)抑菌活性,記為“-”。
1.2.3 最低抑菌濃度(MIC)和最低殺菌濃度(MBC)測(cè)定 采用雙倍試管稀釋法測(cè)定[6]。首先將抑菌活性較好的薄荷和紫蘇揮發(fā)油分別配制成下列濃度的受試液:50.00、25.00、12.50、6.25、3.13、1.56 mg·m L-1,備用。另將山梨酸鉀配制成下列濃度溶液:400、200、100、50、25、12.5 mg·m L-1,作為對(duì)照。將每種揮發(fā)油編為一組,每組13支編號(hào)無(wú)菌試管,共3組。1~11為倍稀釋管,第12號(hào)管為不含藥物只含等量菌液的對(duì)照管,第13號(hào)管為不含藥物不含菌液的陰性對(duì)照管。將各管充分混勻后置于恒溫培養(yǎng)箱中37 ℃培養(yǎng)24 h后觀察結(jié)果,以無(wú)菌生長(zhǎng)的藥物最高稀釋管中的藥物濃度為最低抑菌濃度(MIC)。兩種提取液各重復(fù)一次。從無(wú)菌生長(zhǎng)的試管中分別移取100 μL均勻涂布于平板培養(yǎng)基,37 ℃培養(yǎng)24 h后觀察結(jié)果。含藥量最少且平板上無(wú)菌生長(zhǎng)的試管中藥液濃度為最低殺菌濃度(MBC)。
1.2.4 薄荷鮮株植物對(duì)空氣凈化效果模擬 將鮮株植物根莖、培養(yǎng)土及容器用密封袋包裝并封口,用自來(lái)水清洗植物地上部分及密封袋表面數(shù)遍,再用70%酒精消毒,后用無(wú)菌蒸餾水清洗并擦干水分,備用。取消毒和滅菌處理過(guò)的干凈干燥器,暴露在空氣中24 h接收空氣中的微生物,備用。取上述處理好的薄荷鮮株植物放入干燥器,同時(shí)將不含任何微生物的純培養(yǎng)基平板開(kāi)蓋置于干燥器中,用凡士林密封。同組設(shè)一對(duì)照,不放入薄荷鮮株植物,其余同上。重復(fù)試驗(yàn)3次。12 h后,取出培養(yǎng)基放入37℃恒溫恒濕箱培養(yǎng)24 h。裝置見(jiàn)圖1。統(tǒng)計(jì)各個(gè)培養(yǎng)基的可見(jiàn)細(xì)菌菌落數(shù),計(jì)算抑制率。
圖1 模擬裝置
1.2.5 薄荷鮮株植物對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制效果模擬 裝置同圖1。將培養(yǎng)好的金黃色葡萄球菌培養(yǎng)皿置于滅菌處理后的干燥器中,放入薄荷鮮株植物數(shù)株。同組設(shè)一對(duì)照,不放入薄荷鮮株植物,其余同上。重復(fù)試驗(yàn)3次。12 h后,取出培養(yǎng)基放入37 ℃恒溫恒濕箱培養(yǎng)24 h。計(jì)算菌落抑制率。
2.1薄荷、紫蘇、黃花蒿、芫荽等4種揮發(fā)油體外抑菌活性測(cè)定結(jié)果
抑菌活性結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知,薄荷和紫蘇揮發(fā)油稀釋液對(duì)金黃色葡萄球菌有明顯的抑制活性,且抑菌活性:薄荷>紫蘇。黃花蒿、芫荽兩種揮發(fā)油對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制作用不明顯。
表1 四種藥用植物揮發(fā)油稀釋液對(duì)金黃色葡萄球菌的體外抑菌活性(mm)
2.2薄荷和紫蘇揮發(fā)油最低抑菌濃度(MIC)和最低殺菌濃度(MBC)測(cè)定結(jié)果
兩種揮發(fā)油稀釋液MIC和MBC結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 薄荷和紫蘇揮發(fā)油最低抑菌濃度和最低殺菌濃度(mg·m L-1)
2.3 薄荷鮮株植物對(duì)空氣凈化效果模擬結(jié)果
由圖2可以看出,培養(yǎng)基培養(yǎng)24 h后,試驗(yàn)組菌落總數(shù)明顯少于對(duì)照組,對(duì)空氣中微生物的平均抑制率達(dá)到67.9%,并且?guī)缀鯚o(wú)真菌生長(zhǎng),可以認(rèn)為薄荷鮮株植物對(duì)空氣中的微生物有較好的抑制效果。
圖2 24小時(shí)后兩組對(duì)比圖(左邊為試驗(yàn)組,右邊為對(duì)照組)
2.4薄荷鮮株植物對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制效果模擬結(jié)果
結(jié)果顯示,培養(yǎng)基培養(yǎng)24 h后,試驗(yàn)組菌落總數(shù)少于對(duì)照組,對(duì)空氣中金黃色葡萄球菌的平均抑制率達(dá)到51.2%,可以認(rèn)為薄荷鮮株植物對(duì)空氣中的金黃色葡萄球菌有有一定的抑制效果。
從環(huán)境保護(hù)方面考慮,薄荷鮮株植物對(duì)空氣中雜菌與金黃色葡萄球菌均有抑制作用,可以考慮將其用于居室園藝。本研究顯示,薄荷和紫蘇揮發(fā)油對(duì)金黃色葡萄球菌均有抑制作用,且薄荷鮮株植物對(duì)空氣當(dāng)中的微生物和金黃色葡萄球菌均有一定的抑制作用,其對(duì)空氣當(dāng)中的微生物的生長(zhǎng)抑制效果尤其明顯,且能抑制真菌生長(zhǎng),提示薄荷中含有抑制病原微生物的活性成分,還可以作為一種較佳的細(xì)菌及真菌抑制劑應(yīng)用。
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DomesticHorticultureMedicinalPlantsSelection
XIE Ling,LONG Yue-lin*,ZHONG Xiao-hong,ZHANG Da-miao
(Horticulture&LandscapeCollege,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China)
Objective:To study inhibition activity of several medicinal plants volatile oil againstStaphylococcusaureus,choose which can be used for domestic horticulture.Methods:Four kinds volatile oil from fresh plants ofMenthahaplocalyxBriq.,Perillafrutescens(L.)Britt.,ArtemisiaannuaL.andCoriandrumsativumL.,were used as test materials.Their antibacterial activity toStaphylococcusaureuswere detected by Oxford Cup method,MIC & MBC were investigated in further study.In addition,inhibition effect againstStaphylococcusaureusand air purification effectiveness ofMenthahaplocalyxBriq.were studied by a self-made simulation device.Results:Antibacterial activity of volatile oil fromMenthahaplocalyxBriq.andPerillafrutescens(L.)Britt.againstStaphylococcusaureusare better,and fromArtemisiaannuaL.andCoriandrumsativumL.are weak.Conclusion:MenthahaplocalyxBriq.fresh plant could inhibit growth ofStaphylococcusaureusand microorganisms in air,could be applied to domestic horticulture.
Medicinal plant;Domestic horticulture;Volatile oil;Oxford Cup method;Staphylococcusaureus;Air purification
2013-04-26)
湖南省科技廳計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“居室園藝產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及體系研究”(2010NK2007)
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龍?jiān)懒郑┦?,教授,博士生?dǎo)師,研究方向:園林景觀設(shè)計(jì),E-mail:27991288@qq.com