謝 輝,邵建明,王冠蕾
(承德石油高等??茖W(xué)?;瘜W(xué)工程系,河北承德 067000)
花椒(Zanthoxylum BungeanumMaxim)是蕓香科(Rutaceae)花椒屬(Zanthoxylumlinn)植物花椒或青椒的成熟干燥果皮,具有溫中助陽,散寒燥濕,行氣止痛,殺蟲止癢和抗氧調(diào)味的功能,是我國傳統(tǒng)調(diào)味料和中藥[1]。經(jīng)測(cè)定花椒含有揮發(fā)油、生物堿、酰胺、木脂素、香豆素、脂肪酸及黃酮等化學(xué)成分[2]。
目前對(duì)花椒提取物的藥理學(xué)活性研究主要集中在其揮發(fā)油和生物堿等方面,藥理實(shí)驗(yàn)證明花椒揮發(fā)油具有較強(qiáng)的抗氧化、抗腫瘤、抗病毒、殺病菌和防霉菌作用,對(duì)農(nóng)業(yè)害蟲小菜蛾、桃蚜和楊毒蛾等亦有防治效果[3-6];花椒生物堿在抑制血小板凝集、抗瘧疾、鎮(zhèn)痛、止癢和抑制口腔致病菌等方面均顯示了一定生物活性[7],這些研究暗示著花椒中化學(xué)成分在作為天然藥物、化妝品、食品添加劑和生物農(nóng)藥等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。本文以大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、釀酒酵母和黑曲霉為受試菌株,對(duì)花椒總生物堿的抑菌活性進(jìn)行研究,以期進(jìn)一步明確花椒生物堿的抗菌譜,為花椒在醫(yī)藥、食品防腐上的應(yīng)用提供一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1.1菌種
大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、釀酒酵母和黑曲霉。
1.1.2 培養(yǎng)基
真菌培養(yǎng)基(馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基):馬鈴薯浸出液200 g,葡萄糖20 g,瓊脂20 g,水1 000 mL,pH自然。
細(xì)菌培養(yǎng)基(牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基):牛肉膏3 g,蛋白胨10 g,NaCl 5 g,瓊脂20 g,水1 000 mL,pH7.2 ~7.5。
1.2.1 花椒總生物堿的提?。?]
市售花椒粉碎后干燥至恒重,稱取粉末200 g,加入70%乙醇,料液比1∶10,用稀鹽酸調(diào)pH至3,60℃冷凝回流提取3 h。過濾后減壓回收乙醇,水提液用氨水調(diào)pH至9~10,再用氯仿萃取水層至水層對(duì)碘化鉍鉀反應(yīng)呈陰性,合并氯仿液,減壓濃縮后常溫晾干得花椒總生物堿1.04 g,用20%甲醇水溶液超聲溶解配制成500 mg/mL的花椒總生物堿溶液,過濾除菌后4℃保存?zhèn)溆?/p>
1.2.2 濾紙片法測(cè)定抑菌圈直徑[9]
將活化培養(yǎng)的不同菌種制成菌懸液,然后加入0.2 mL菌懸液至冷卻的相應(yīng)培養(yǎng)平板中,涂布均勻。將直徑6 mm濾紙片浸入500 mg/mL的花椒總生物堿溶液中稍晾干后放入培養(yǎng)皿,對(duì)照為浸入20%甲醇水溶液的濾紙片,使濾紙片與培養(yǎng)基完全接觸。供試菌種平行接種3個(gè)培養(yǎng)平板。所有平板置培養(yǎng)箱培養(yǎng),細(xì)菌于37℃培養(yǎng)24 h,霉菌于28℃培養(yǎng)48 h,酵母于30℃培養(yǎng)24 h,取出觀察,游標(biāo)卡尺測(cè)量抑菌圈的直徑(含濾紙片直徑),求平均值。
1.2.3 最小抑菌濃度(MIC)的測(cè)定[10]
采用試管二倍稀釋法測(cè)定最小抑菌濃度,取若干滅菌試管,以適合菌種生長的液體培養(yǎng)基將花椒總生物堿溶液進(jìn)行一系列對(duì)倍稀釋,濃度分別為 250,125,62.5,31.25,15.63,7.81,3.91,1.95 mg/mL,同時(shí)設(shè)空白對(duì)照和甲醇溶液對(duì)照。加入相應(yīng)供試菌懸液0.05 mL至各試管。所有試管置培養(yǎng)箱培養(yǎng),細(xì)菌于37℃培養(yǎng)24 h,霉菌于28℃培養(yǎng)48 h,酵母于30℃培養(yǎng)24 h,取出觀察判定結(jié)果,以含藥量低且肉眼觀察無可見菌生長的試管含藥量為藥物對(duì)該菌的MIC。
1.2.4 熱處理對(duì)花椒總生物堿抑菌活性的影響[9]
以大腸桿菌為指示菌,將500 mg/mL花椒總生物堿分別置40,60,80,100℃水浴和121℃濕熱條件下,熱處理30 min,對(duì)照置于25℃,用濾紙片法來測(cè)定其抑菌圈直徑,試驗(yàn)重復(fù)3次。
花椒總生物堿對(duì)供試菌種的抑制作用測(cè)定結(jié)果如表1所示,從表1中可以看出,花椒總生物堿對(duì)大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、釀酒酵母和黑曲霉均具有一定的抑制效果;對(duì)大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌的抑制作用較強(qiáng),對(duì)釀酒酵母和黑曲霉的抑制作用稍弱。
表1 花椒總生物堿的抑菌直徑
花椒總生物堿對(duì)五種供試菌種的最小抑菌濃度測(cè)定結(jié)果如表2所示,從表2中可以看出,花椒總生物堿對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度為3.91 mg/mL,對(duì)枯草芽胞桿菌的最小抑菌濃度為7.81 mg/mL,對(duì)黑曲霉的最小抑菌濃度為15.63 mg/mL,對(duì)釀酒酵母的最小抑菌濃度為31.25 mg/mL,這表明花椒總生物堿對(duì)細(xì)菌的抑制作用較強(qiáng),對(duì)酵母的抑制效果相對(duì)較弱。
表2 花椒總生物堿對(duì)供試菌的最小抑菌濃度測(cè)定
以大腸桿菌為指示菌,測(cè)定不同溫度處理后花椒總生物堿的抑菌活性變化如圖1所示,由圖可知,花椒總生物堿經(jīng)過不同溫度處理后,其對(duì)大腸桿菌的抑菌圈直徑變化不大,經(jīng)過121℃濕熱處理后仍具有較高的抑菌活性,這表明花椒總生物堿的抑菌活性基本不受溫度的影響。
借助濾紙片法,以抑菌圈直徑大小為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)花椒總生物堿的抑菌作用進(jìn)行分析,結(jié)果顯示花椒總生物堿對(duì)細(xì)菌,釀酒酵母和黑曲霉具有抑菌作用,表明花椒總生物堿的抗菌譜較寬,花椒總生物堿對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度為3.91 mg/mL,對(duì)枯草芽胞桿菌的最小抑菌濃度為7.81 mg/mL,對(duì)黑曲霉的最小抑菌濃度為15.63 mg/mL,對(duì)釀酒酵母的最小抑菌濃度為31.25 mg/mL。熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明花椒總生物堿的抑菌活性基本不受溫度的影響。
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