吳少云,蘇健裕,石 磊,,李 琳
(1.華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州510006;2.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院,廣東廣州510640)
梅片樹葉揮發(fā)油和天然右旋龍腦的抑菌性能研究
吳少云1,蘇健裕2,*,石 磊1,2,李 琳2
(1.華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州510006;2.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院,廣東廣州510640)
目的:研究梅片樹葉揮發(fā)油、天然右旋龍腦的體外抗菌性能。方法:采用K-B紙片瓊脂擴(kuò)散法測定梅片樹葉揮發(fā)油、天然右旋龍腦和合成龍腦對細(xì)菌、植物病原真菌和動物源真菌的抑菌圈大小,并采用瓊脂稀釋法測定其最小抑菌濃度(MIC值)。結(jié)果:梅片樹葉揮發(fā)油、天然右旋龍腦和合成龍腦有不同程度的抑菌作用,天然右旋龍腦和合成龍腦抑菌作用相似,梅片樹葉揮發(fā)油的抑菌效果比較明顯。結(jié)論:梅片樹葉揮發(fā)油和天然右旋龍腦均有一定的抑菌活性,具有廣闊的開發(fā)利用前景。
梅片樹葉揮發(fā)油,天然右旋龍腦,抑菌性能
龍腦是一種高級香料和重要的化工原料,按來源不同可以分為3種[1]:左旋龍腦(L-borneol),俗稱艾片,主要是從菊科多年生草本植物艾納香(Blumea balsamifera DC.)葉提取的結(jié)晶;天然右旋龍腦(D-borneol),又稱梅片、天然冰片,主要來源于龍腦香科植物龍腦香樹(Dryobalanops aromatica Gaertn.f.)樹脂中析出的天然結(jié)晶性化合物;合成龍腦,俗稱“機(jī)制冰片”,是由松節(jié)油、樟腦等經(jīng)化學(xué)方法合成,是消旋龍腦和異龍腦的混合物。近年研究表明合成龍腦的質(zhì)量不穩(wěn)定[2],某些在售產(chǎn)品中含有毒性樟腦的相對含量可達(dá)45%以上,有的甚至達(dá)到97%,而且主要成分可隨儲藏時間延長而發(fā)生變化[3]。所以,天然右旋龍腦逐步取代合成龍腦是必然的趨勢[4]。天然右旋龍腦原產(chǎn)于印度尼西亞蘇門答臘群島,它是從龍腦香樹干的樹脂蒸餾而得的天然產(chǎn)品,我國一直以來依靠進(jìn)口滿足需要[5]。但是目前由于當(dāng)?shù)亻L期以來過度采伐,自然資源破壞嚴(yán)重,該地龍腦香樹已近枯竭;加之當(dāng)?shù)卣呀?jīng)禁止伐樹取腦,天然右旋龍腦奇缺,我國已經(jīng)不可能依靠進(jìn)口來滿足需要,對整個中醫(yī)藥行業(yè)造成了嚴(yán)重的影響[6-7]。20世紀(jì)80年代,中國科學(xué)院華南植物研究所在廣東梅州地區(qū)的樟科陰香化學(xué)型—梅片樹枝葉中提取得到了天然右旋龍腦[7-8]。本文作者利用GC-MS分析對梅片樹枝葉龍腦粗油成分進(jìn)行了首次分析,共獲得了40種成分,其中天然右旋龍腦相對含量達(dá)到了78.4%[9]。然而,目前尚未對梅片樹葉提取物的抗菌活性進(jìn)行研究報道。本文通過對梅片樹葉揮發(fā)油及從揮發(fā)油結(jié)晶的天然右旋龍腦進(jìn)行體外抗菌研究,以期對梅片樹的應(yīng)用開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
梅片樹葉揮發(fā)油 從梅片樹葉中提取得到;天然右旋龍腦 從梅片樹揮發(fā)油中升華結(jié)晶得到,廣東嘉應(yīng)制藥股份有限公司;合成龍腦 廣州黃埔化工有限公司;慶大霉素藥敏紙片(10μg/片) 北京天壇藥物生物技術(shù)開發(fā)公司;硫酸慶大霉素(Sigma分裝) 北京普博欣生物科技有限公司;二甲基亞砜、水解酪蛋白瓊脂培養(yǎng)基(MHA)、沙氏瓊脂培養(yǎng)基(SDA)、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDB)、腦-心浸萃液態(tài)培養(yǎng)基 廣州環(huán)凱微生物科技有限公司;瓊脂 廣州國奧生物技術(shù)有限公司;氯化鈉 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,分析純;細(xì)菌:金黃色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)ATCC29213,銅綠假單胞菌(Pseudomonas Aeruginosa)ATCC27853,沙門氏菌(Salmonella)ATCC14128,單核細(xì)胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)ATCC19115,大腸桿菌(Escherichia coli)ATCC25922,白色念珠菌(Moniliaalbican)ATCC11006 由河北省疾控中心提供;植物病原真菌:水稻稻瘟病菌(Pyricu laria oryzae Cav.),松赤枯病菌(Pesta lotia funereal),玉米紋枯病菌(Rhizoctonia solani Kuha) 由中國科學(xué)院華南植物研究所惠贈;動物源真菌:須毛癬菌(Trichophyton mentagrophytes),犬小孢子菌(Microsporum canis),石膏小孢子菌(Microsporum gypseum) 由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所惠贈。
1.2.1 梅片樹葉揮發(fā)油的提取[9]將新鮮梅片樹葉粉碎,按《中國藥典》(2005版)附錄XD的水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油。收集蒸餾的餾出物,向其中投入過量無水硫酸鈉并充分振蕩。使用循環(huán)水式真空泵抽濾此混合物得到不含水分的龍腦粗油(黃色透明油狀物)。
1.2.2 菌懸液的制備 挑取1~2個菌落于生理鹽水,校正至0.5麥?zhǔn)蠘?biāo)準(zhǔn)濁度(該管為0.048mol/L的BaCl2,即150g/L BaCl20.5mL加0.18mmol/L H2SO499.5mL,相當(dāng)于10cfu/mL)。
1.2.3 抗菌藥物的配制
1.2.3.1 慶大霉素的配制 用無菌水溶解慶大霉素并配制藥品濃度為20、10、5、2.5、1.25、0.625μg/mL 6個濃度。
1.2.3.2 天然右旋龍腦和合成龍腦的配制(測抑菌圈)分別用100%DMSO 1mL溶解1.5g天然右旋龍腦和合成龍腦,混勻成透明狀,備用。(測MIC值)用100%DMSO分別溶解天然右旋龍腦和合成龍腦并配制藥品濃度為50、40、30、20、15、10、5、2.5mg/mL 8個濃度。
1.2.3.3 揮發(fā)油的配制 用100%DMSO稀釋揮發(fā)油,濃度為16%、8%、4%、2%、1%、0.5%6個濃度。
1.2.4 K-B紙片瓊脂擴(kuò)散法抑菌實驗[10]將菌懸液0.1mL滴入培養(yǎng)基(細(xì)菌采用MHA、植物病原真菌采用SDA、動物源真菌采用PDB)涂布均勻即成含菌平板,加蓋室溫下放置3min。將10μL龍腦、10μL合成龍腦、10μL揮發(fā)油、10μL DMSO、10μL無菌水分別滴加在6mm的濾紙片上,在無菌條件下將其貼在各種含菌平板上,并貼上慶大霉素藥敏紙片作為對照。15min內(nèi)將平板放置37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)24h后,取出平板,用游標(biāo)卡尺測量抑菌圈直徑,實驗重復(fù)三次。
1.2.5 最小抑菌濃度(MinimalInhibitionConcentration,MIC)的測定(瓊脂稀釋法)[10]分別吸取上述8個濃度的天然右旋龍腦、合成龍腦和6個濃度的揮發(fā)油、慶大霉素藥液2mL于培養(yǎng)皿中,每皿再加入18mL培養(yǎng)基,搖勻,靜置凝固后,每皿分別點上三類菌懸液各2μL。并以不加藥液的平板和含有10%DMSO的平板點上菌液作為對照。待菌液干后將平板放置37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)20h,以不長菌的藥品最低濃度為該藥品的MIC值,實驗重復(fù)三次。
三類菌株的抑菌圈測定結(jié)果見表1。從結(jié)果可看出,天然右旋龍腦和合成龍腦的抑菌效果相似,對單增李斯特菌和沙門氏菌的抑菌作用均不明顯,但對金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌和白色念珠菌有一定的抑菌效果,抑菌活性由強(qiáng)到弱依次為:白色念珠菌>大腸桿菌>銅綠假單胞菌>金黃色葡萄球菌>沙門氏菌>單增李斯特菌。梅片樹葉揮發(fā)油對各供試菌株均有一定的抑制作用,對白色念珠菌和大腸桿菌的抑菌效果較顯著??傮w而言,揮發(fā)油比龍腦的抑菌效果要顯著些。
天然右旋龍腦和合成龍腦對植物病原真菌和動物源真菌的6種菌均有一定的抑菌作用,梅片樹葉揮發(fā)油對這6種菌的抑制作用也比較顯著。由前期研究可知,揮發(fā)油中除了龍腦外還含有其它成分具有抑菌作用,如乙酸龍腦酯(3.26%)、斯巴醇(2.60%)和桉葉油素(1.92%)等[8]。倪木蘭等[11]研究表明桉葉油對革蘭氏陽性菌有較強(qiáng)的抑制作用。
三類菌株的MIC值測定結(jié)果見表2,兩個對照平板均長菌,天然右旋龍腦、合成龍腦和梅片樹葉揮發(fā)油對三類菌株均有抑菌作用。揮發(fā)油的MIC值比天然右旋龍腦和合成龍腦小,表明其抑菌作用較為明顯。此外,天然右旋龍腦和合成龍腦對植物病原真菌和動物源真菌的MIC值均比細(xì)菌的大,而梅片樹葉揮發(fā)油基本保持不變,表明天然右旋龍腦和合成龍腦抑制細(xì)菌的抑菌能力較強(qiáng),揮發(fā)油由于含有多種成分而保持較為廣譜的抑菌性能。
表1 三類菌株的抑菌圈大?。╩m)Table 1 The inhibition zone of three kinds of strains(mm)
表2 三類菌株的MIC值的測定Table 2 Determination of MIC of three kinds of strains
本實驗通過采用K-B紙片瓊脂擴(kuò)散法測定梅片樹葉揮發(fā)油、天然右旋龍腦和合成龍腦對細(xì)菌、植物病原真菌和動物源真菌的抑菌圈大小,并采用瓊脂稀釋法測定最小抑菌濃度,以比較梅片樹葉揮發(fā)油、天然右旋龍腦和合成龍腦的體外抗菌活性。以上結(jié)果表明,天然右旋龍腦、合成龍腦和梅片樹揮發(fā)油對細(xì)菌、植物病原真菌、動物源真菌均有一定的抑菌作用,尤其是對白色念珠菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌具有較強(qiáng)的抑菌作用。天然右旋龍腦和合成龍腦有相似的抑菌效果,但天然右旋龍腦的無毒性與穩(wěn)定性使其具有更廣闊的潛在應(yīng)用前景;梅片樹葉揮發(fā)油由于含有多種成分而具有更加廣譜的抑菌作用,是一種很有研究價值和開發(fā)前景的芳香油植物資源。
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Study on antibacterial activity of essential oil and D-borneol from leaves of Cinnamomun burmannii B1
WU Shao-yun1,SU Jian-yu2,*,SHI Lei1,2,LI Lin2
(1.School of Bioscience and Bioengineering,South China University of Technology,Guangzhou 510006,China;2.College of Light Industry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)
To investigate the antibacterial function of essential oil and D-borneol from leaves of Cinnamomun burmannii B1 in vitro.The K-B disc agar diffusion method was used to mensurate the size of antibacterial zone of essential oil and D-borneol from leaves of Cinnamomun burmannii B1,as well as synthetic borneol.The agar dilution method was used to determine their minimum inhibitory concentrations(MIC).Essential oil,D-borneol and synthetic borneol had different level of inhibitory effect.D-borneol and synthetic borneol had similar inhibitory effect,and the antibacterial effect of essential oil was more significant.Essential oil and D-borneol showed antibacterial effects on the experimental strains,which exhibited a promising prospect for developing medical products and perfume.
essential oil from Cinnamomun burmannii B1 leaves;D-borneol;antibacterial effect
TS201.2
A
1002-0306(2012)07-0085-03
2011-06-29 *通訊聯(lián)系人
吳少云(1987-),女,碩士研究生,研究方向:病原微生物學(xué)。
廣東省自然科學(xué)基金博士啟動項目(10451064101005160);省部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項目(2009A090100041,2010B090500033);中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項資金(2011ZM0099)。