荆芥挥发油的抑菌作用

荆芥挥发油的抑菌作用 ,彭国宝 安徽省蚌埠第20中学 233000, 指导教师:程双怀博士 摘 要: 植物中有效成分的提取与再研究对充分利用植物资源具有重要意义。荆芥是唇 形科植物～具有特殊的芳香气味～含芳香油。本文试就荆芥的有效成分——挥发油的抑 菌作用做了初步研究。实验结果表明～荆芥挥发油对两种供试菌种的生长均表现出抑菌 效果～并且不同浓度的荆芥挥发油对两种供试菌的抑制作用有着明显的差异～其中15.0% 浓度的挥发油的抑菌范围最大～说明这个浓度的抑菌效果最好。 关键词:荆芥 挥发油 抑菌作用 Abstract: It has the vital significance to fully using of the plant resources with extraction and restudy on the efficacious components from plants. Schizonepeta tenuifolia is a kind of medicine-food plant belonging to the Labiatae, it has the special fragrant smell, including essential oil. This article studied preliminarily on antimicrobial activity of the efficacious components of Schizonepeta tenuifolia - volatile oil. The results indicated that the volatile oil has antimicrobial activity to two kinds of given bacteria, and different density of the olatile oil has obvious different inhibiting ability. Density of 15.0% has the larger inhibitory spot. Key words: Schizonepeta tenuifolia Volatile oil Antimicrobial activity 1 前言 [7]1.1 植物药用成分利用现状 我国植物资源丰富，从植物区系的种类数量上看，约有,万余种，其中不少植物中 均含有药用成分，目前已经运用各种方法从植物中提取到多种具有抗真菌、细菌、病毒、 线虫、杀虫、除草等作用的活性物质。除已有提取物质之外，我国正加紧进行对植物药 用成分抑菌作用的研究。但是，植物中的化学成分有数十种甚至数百种化合物，而其中 具有抗菌、抑菌活性的可能只是其中一种或几种，所以这项研究还不够深入,特别是抑菌 作用机理的研究、结构修饰和合成等均需进行大量细致的研究工作。因此,虽然发现了许 多抑菌有效成分，但实际上，许多植物的抑菌成分都没有被开发出来。为了寻找更为理想的植物药用成分，从植物中发掘具有抗病害有效成分便成为亟待解决的问题，而许多具有抑菌作用植物资源的开发利用则具有广阔的发展前景。实验证明，由植物产生的生物活性物质多种多样,是研制和生产无毒(或低毒)、无残留、高效和低成本抑菌药剂的理想原料，为此,进行植物有效成分的研究，不仅对我国植物资源的合理开发利用，而且对疾病的综合防治都具有十分重要的理论和现实意义。 1.2 荆芥简介 荆芥(Schizonepeta tenuifolia Briq.)，唇形科荆芥属多年生草本植物，其茎、叶和花穗中均含有药用成分，始载于《本经》，民间用于治疗祛风、解表、透疹和止血。近年来研究表明，荆芥具有解热降温、镇静、镇痛、抗炎、止血、抑制心肌收缩、祛痰平喘、抗氧化等药理作用。从荆芥中分离出来的主要是酚类、酸类和黄酮类化合物，其穗状花序含有单萜类化合物。荆芥提取物挥发油中主要含有胡薄荷酮和薄荷酮化合物，这些化合物均具有特殊的香气。 据中国医学科学研究院药物所研究发现，植物中挥发油多种有效成分具有良好的杀菌作用，而有关荆芥挥发油的抑菌作用尚未见报道。为此，在参考有关资料的基础上，实验中对荆芥挥发油的抑菌作用进行了初步的研究，希望为天然防腐剂的开发以及荆芥药用价值的开发利用开辟一条新的途径。 2 材料与方法 2.1 材料与设备 2.1.1 原材料 荆芥 (市场购买) 2.1.2 供试菌种 大肠杆菌(Escherichia coli)(学校实验室提供) 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(学校实验室提供) 2.1.3 培养基 [1]营养琼脂:牛肉膏3.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠5.0g、蒸馏水1000ml、琼脂20.0g、PH 7.3?0.2。 2.1.4试剂药品 95%乙醇 丙酮 2.1.5 仪器设备 玻璃烧杯(500ml)2个、(1000ml)1个、培养皿(90mm)6个、试管4只、滴管4只、量筒(100ml)1个、容量瓶(100ml)1个、试剂瓶(200ml)2个、移液管(5ml)1个、(10ml)1个、玻璃棒、移液枪、镊子、棉塞、滤纸、钻孔器、PH试纸、尺子、接种环、三角涂棒、牛皮纸、研钵、托盘天平、电子天平、电热恒温干燥箱、蒸馏装置、全自动灭菌锅、无菌操作台、生化培养箱、循环水式真空泵 2.2 实验方法 [2]2.2.1荆芥挥发油的提取 生物材料中的可溶性物质即欲提取物通常存在于细胞内，细胞膜便产生一种不同于一般情况下的扩散阻力，致使提取其中有效成分的浸取速率较小，提取的过程实质是溶 [3]质从植物体内部向溶剂中转移的传质过程，研究有效成分就须将它们提取分离出来。目 [4]前，较常用的提取方法有:浸渍法，水蒸气蒸馏法，有机溶剂萃取法等。 由于荆芥属于唇形科，气味芳香，多含挥发油，根据荆芥的特点以及实验室现有的 [8]条件，主要采用水蒸气蒸馏法提取挥发油。 从市场买来荆芥，用水洗涤干净后再用蒸馏水冲洗两次,然后置烘箱内烘干，取出，冷却后于研钵中研成粉末。称取20g粉碎的原料装入1000ml的圆底烧瓶中，加入450ml的蒸馏水，然后连接好蒸馏装置直接用火加热，水蒸气将原料中的精油蒸出，冷却蒸出的水蒸气，收集液体中的油层便得到粗品精油，储存待用。 2.2.2培养基的制备 用电子天平称取9g营养琼脂粉末倒入500ml大烧杯中，加入200ml蒸馏水，放在石棉网上用电炉加热，并用玻璃棒不断的搅拌，待粉末完全溶解至透明后停止加热，倒入三 角烧瓶中，塞上棉塞，用报纸包好和培养皿、试管等所需灭菌的仪器一起置于全自动灭菌锅内121?-128?灭菌2h。灭菌完成后取出置于无菌操作台中, 于火焰旁倒入培养皿和试管中，培养皿倒量以铺满皿底为限，平放，待其充分凝固。试管倒量以1/4试管容积为限，斜放，待其充分凝固制成斜面。 2.2.3 菌悬液的制备 在无菌操作台中,供试的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌种分别接种到新鲜试管斜面培养基中使之活化，培养一天，取一定量已活化的供试菌分别置于装有9ml无菌水的试管中，制成菌悬液备用。 2.2.4 试剂配制 70%酒精:取95%乙醇74ml于100ml容量瓶中，然后加入蒸馏水定容至100ml，反复摇匀装入试剂瓶中备用。 不同浓度挥发油:用丙酮做溶剂，制0.5%、1.0%、5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、25.0%、 、2ul、10ul、20ul、30ul、40ul、30.0%八个梯度的挥发油溶液。分别用移液枪移取1ul 50ul、60ul的挥发油注入离心管中，再用移液枪分别移取200ul的丙酮注入离心管摇匀就制成了0.5%、1.0%、5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、25.0%、30.0%八个梯度的挥发油溶液，配好后密封保存备用。 [5，6]2.2.5 抑菌效果的测定方法(滤纸片法) 在无菌操作台中,取直径为5mm的灭菌滤纸片若干分别放入不同浓度的荆芥挥发油中浸泡，然后取两种待试菌悬液分别涂于固体培养基制成含菌平板(每菌制3个平板)，用无菌镊子取浸有不同浓度荆芥挥发油的滤纸片均匀贴在固体平板上，每菌每个平板再分别贴沾有丙酮、无菌水、1mg/ml的青霉素的滤纸片作为对照。 将细菌平板置于恒温培养箱中36?，培养24—48h后观察抑菌圈的有无。 3 结果与讨论 先用低浓度的四个梯度的挥发油做实验。 对供试菌抑菌效果如表1所示。 表1 不同浓度的荆芥挥发油对供试菌的抑菌情况 荆芥挥发油 青霉素 丙酮 无菌水 (1mg/ml) 0.5% 1.0% 5.0% 10.0% 大肠杆菌 - - + + - + - 金黄色葡萄球菌 - - + + - + - *注:此实验重复三次 由表1可见，不同浓度的荆芥挥发油对两种供试菌均有抑制作用，但是当浓度低于1.0%时抑菌效果不是很明显，可以认为没有抑菌作用了。从表中可以看出做对照实验的丙酮和无菌水都没有抑菌作用，青霉素的抑菌效果比较明显。 再用另外四个浓度的挥发油实验。 对供试菌抑菌效果如表2所示。 表2 不同浓度的荆芥挥发油对供试菌的抑菌情况 荆芥挥发油 青霉素 丙酮 无菌水 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% (1mg/ml) 大肠杆菌 + + + - - + - 金黄色葡萄球菌 + + + - - + - *注:此实验重复三次 由表2同样得出，不同浓度的荆芥挥发油对两种供试菌均有抑制作用，其中15.0%浓度的挥发油的抑菌圈最大，说明这个浓度的抑菌效果最好。而超过30.0%浓度的挥发油就没有抑菌性了，说明高浓度的挥发油也没有抑菌效果。 4 结论 从以上实验结果可以得知，荆芥挥发油对供试菌均有抑制作用，表明了荆芥挥发油 +-对G和G细菌均具有较强的抑制作用;荆芥挥发油在5.0%、10.0%、15.0%、20.0%和25.0%五个浓度的抑菌作用有差异，其中15.0%的浓度抑菌效果最为明显，表明了其抑菌作用的大小与挥发油的浓度有关系，有最适浓度，而高浓度与低浓度都没有抑菌作用。 由于本实验采用的是粗品精油没有经过任何成分的分析，所以是什么成分发挥了抑菌作用还无法准确判断，而此方面的研究也未见报道。因此，对荆芥挥发油的抑菌成分 进行分离、提纯、鉴定，并进一步开发成一种天然防腐剂，既是下一步有待开展的工作，也具有广阔的发展前景。 参考文献: [1] 顾仁勇、张丽等:《芭蕉汁的抑菌作用》[J]，食品与发酵工业 2002(3).57—59 [2] 张国英:《辣蓼主要成分的提取、分离与鉴定》[J]，中国优秀博硕士学位论文全文数据库，2004.4.1 [3] 向辉:《花椒挥发油的提取分离与其抗菌和抗肿瘤作用研究》[J]，中国优秀博硕士学位论文全文数据库，2004.4.1 [4] 郭丽:《辣椒碱提取工艺的优化 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 及其抑菌性研究》[J]，中国优秀博硕士学位论文全文数据库，2003.6.1 [5] 谈华、刘庆华:《细叶杜香挥发油抑菌和杀菌作用的研究》[J]，齐齐哈尔大学学报，2005(3):33--36 [6] 沈萍、范秀容、李广武主编:《微生物学实验》[M]，北京:高教出版社，1999 [7] 中华本草编委会:《中华本草》[M]，上海:上海科学技术出版社，1999.19(7) [8] 黄涛:《有机化学实验》[M].第2版，北京:高等教育出版社，2001