楊輝祥，黃小芹，潘 磊，施 宇，葉鑌姬，丁弘揚(yáng)，李永裕,2*

(1.福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院，福建 福州 350002；2.福建農(nóng)林大學(xué)園藝植物天然產(chǎn)物研究所，福建 福州 350002)

香茅(Cymbopogon nardus)又稱檸檬香茅，是禾本科香茅屬多年生草本植物[1]，原產(chǎn)于東南亞、印度、斯里蘭卡等地區(qū)[2]，現(xiàn)廣泛分布于中國(guó)南方地區(qū)。香茅是一種常見(jiàn)的食用香料，具有和胃通氣、提神醒腦等藥用功能[3]。有文獻(xiàn)報(bào)道香茅能做成保健茶用以預(yù)防感冒發(fā)熱[4]。香茅也可以驅(qū)避蚊蟲。香茅精油是香茅的主要功能性成分[5]。

天然產(chǎn)物的抑菌和抗氧化活性是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[6—8]。研究表明，茶多酚[9]、姜精油[10]、蒼術(shù)揮發(fā)油[11]、千層金精油[12—13]、香樟精油[14]等大量天然植物提取物具有廣譜抑菌活性及強(qiáng)抗氧化活性。香茅作為一種常見(jiàn)的觀賞及香料植物，對(duì)其研究亦較廣泛。邱珊蓮等[15]利用 GC-MS分析香茅精油成分，發(fā)現(xiàn)香茅精油具有檸檬醛、β-蒎烯等多種抑菌抗氧化活性成分；朱玲子等[16]利用香茅精油制備驅(qū)蚊劑；鞠玉棟[17]等發(fā)現(xiàn)香茅精油對(duì)DPPH自由基的清除率高達(dá)91.51%；歐陽(yáng)婷等[18]研究發(fā)現(xiàn)，來(lái)自湖南、廣東、浙江、海南、福建等產(chǎn)地的香茅精油對(duì)細(xì)菌的抑制活性也不同，其中福建的香茅精油抑菌性和抗氧化性最弱。現(xiàn)有研究主要集中在對(duì)香茅活性成分鑒定、精油提取工藝優(yōu)化及抑菌抗氧化活性等方面，但是還沒(méi)有香茅精油對(duì)臨床上常見(jiàn)致病菌的抑制活性以及 ABTS·+自由基和超氧陰離子清除能力的報(bào)道。

沙雷氏菌、大腸桿菌、金黃葡萄球菌和銅綠假單胞菌等細(xì)菌已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)影響到醫(yī)療環(huán)境，而自由基會(huì)削弱細(xì)胞抵抗力使身體易受細(xì)菌感染。本文選用已知5個(gè)省份中活性最弱產(chǎn)自福建廈門的香茅，研究香茅精油對(duì)白色粘性沙雷氏菌、紅色粘性沙雷氏菌、大腸桿菌、金黃葡萄球菌、銅綠假單胞菌和紫色桿菌等6種臨床上常見(jiàn)致病菌的抑菌活性，此外，測(cè)定香茅精油對(duì)ABTS·+和超氧陰離子兩種自由基的清除能力，對(duì)其廣譜抑菌活性及抗氧化活性進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)證，以期為香茅精油的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮的香茅于12月采自福建省廈門市，低溫運(yùn)輸，采購(gòu)當(dāng)天送達(dá)實(shí)驗(yàn)室于4 ℃冷藏。

白色粘性沙雷氏菌(Serratia marcescens MG1)、紅色粘性沙雷氏菌(Serratia marcescens H30)、大腸桿菌(Escherichia coli ATCC25922)、金黃葡萄球菌(Staphylococcus aureus ATCC25933)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas spp.)和紫色桿菌(Chromobacterium violaceum ATCC31532)均保存于福建農(nóng)林大學(xué)園藝植物天然產(chǎn)物研究所。

甲醇、無(wú)水硫酸鈉、無(wú)水乙醇、蒸餾水、過(guò)硫酸鉀、磷酸鹽緩沖液均為分析純，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；Tris-HCL緩沖液、ABTS·+購(gòu)自美國(guó)Sigma公司。

LB培養(yǎng)基：蛋白胨10 g、NaCl 5 g、酵母提取物5 g加水定容至1 L (固體LB再加20 g瓊脂粉)。

1.2 設(shè)備與儀器

電子天平(上海精密儀器儀表有限公司)、電子調(diào)溫電熱套(天津市泰斯特儀器有限公司)、紫外分光光度計(jì)(Hitachi High-Technologies Corporation)。

1.3 方法

參考葉征美[19]的水蒸氣蒸餾法提取香茅精油，重復(fù)提取3次，提取率取三次重復(fù)的均值；抑菌活性測(cè)定采用 Wang等[12]的平板打孔法，香茅精油用甲醇稀釋成濃度50%、25%、12.5%、6.25%、3.125%；ABTS·+自由基和超氧陰離子清除能力測(cè)定分別參考Re等[20]、劉婷等[21]的方法，香茅精油用乙醇稀釋成濃度8%、4%、2%、1%、0.5%。

2 結(jié)果與分析

2.1 精油得率

采用水蒸氣蒸餾法提取新鮮香茅的精油，三次提取的提取率分別為 0.27%、0.34%、0.25%，取三次的均值得提取率為0.29%。

2.2 抑菌活性

抑菌實(shí)驗(yàn)顯示，香茅精油對(duì)白色粘性沙雷氏菌、紅色粘性沙雷氏菌、大腸桿菌、金黃葡萄球菌、銅綠假單胞菌、紫色桿菌等6種致病菌菌株都有抑制效果，其中對(duì)革蘭氏陰性菌紫色桿菌的抑制活性要強(qiáng)于其他菌，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌金黃葡萄球菌的抑制活性最弱，說(shuō)明香茅精油對(duì)革蘭氏陰性菌的抑制活性要高于革蘭氏陽(yáng)性菌(表1)。

表1 香茅精油的抑菌活性Table 1 Antibacterial activity of citronella essential oil

2.3 抗氧化活性

2.3.1 ABTS·+自由基清除能力

如圖1:A所示，當(dāng)香茅精油濃度低至0.5%時(shí)，ABTS·+自由基清除率達(dá)93%，并隨著精油濃度的增高清除率增大，在8%濃度時(shí)清除率達(dá)99%?？梢?jiàn)香茅精油具有較高的ABTS·+自由基清除能力。

圖1 香茅精油對(duì)ABTS·+自由基(A)和超氧陰離子(B)的清除能力Fig.1 Scavenging ability of citronella essential oil to ABTS·+ free radical (A) and superoxide anion (B)

2.3.2 超氧陰離子清除能力

香茅精油超氧陰離子清除能力的結(jié)果如圖1:B所示，香茅精油濃度在0.5%時(shí)對(duì)超氧陰離子的清除率為85%，并隨精油濃度增高清除率隨之增高，精油濃度為8%時(shí)超氧陰離子清除率高達(dá)95%。說(shuō)明精油具有較強(qiáng)的超氧陰離子清除能力。

3 討論

本文通過(guò)香茅精油對(duì)白色粘性沙雷氏菌、紅色粘性沙雷氏菌、大腸桿菌、金黃葡萄球菌、銅綠假單胞菌、紫色桿菌等6種臨床常見(jiàn)細(xì)菌的抑菌性分析以及利用ABTS·+自由基清除法、超氧陰離子清除法研究了香茅精油的抑菌及抗氧化活性，結(jié)果證明香茅精油對(duì)6種供試菌都有抑制活性，且對(duì)革蘭氏陰性菌的抑制活性要強(qiáng)于革蘭氏陽(yáng)性菌；香茅精油具有較高的 ABTS·+自由基清除能力和超氧陰離子清除能力。實(shí)驗(yàn)表明，活性最弱的福建產(chǎn)香茅精油對(duì)試驗(yàn)菌種都有較高的抑制活性以及較高的抗氧化活性。

香茅精油能有較高的抑菌及抗氧化活性是因?yàn)楹袡幟嗜?、?蒎烯、芳樟醇、香葉醇、香葉醛、β-石竹烯[22]等多種活性成分，檸檬醛有抗曲霉菌、曲霉菌、木霉菌的活性[23]以及具有較好的DPPH自由基清除能力[24]；芳樟醇對(duì)大腸桿菌有抑制活性[25]，可以深入探索香茅精油中起主要作用的成分。張洪軍等[26]對(duì)香茅精油的提取率高達(dá)2.69%，與其相比，本研究中香茅精油的提取效率很低，后續(xù)可以通過(guò)控制原料產(chǎn)地、新鮮程度、提取時(shí)間、液料比、加入NaCl等方式優(yōu)化香茅精油的提取。研究表明，香茅精油對(duì)紫色桿菌的抑制活性最強(qiáng)，可以繼續(xù)研究香茅精油抑制紫色桿菌的作用機(jī)制，如影響紫色桿菌紫色桿菌素、生物膜、鞭毛運(yùn)動(dòng)等致病因子，為新型的抑菌抗菌藥物開發(fā)提供更多的可能性。