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菊花提取物对金黄葡萄球菌及大肠埃希菌的抑制研究论文

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2025-04-23 15:12:39    来源:    作者:xuling

摘要:文章选取浙江桐乡杭白菊制备菊花提取液,并将其与标准培养基进行对比,观察其抑菌效果。研究发现,杭白菊提取物表现出了优异的抑菌性能,其对金黄色葡萄球菌的抑制作用尤为突出,为杭白菊提取物的应用提供了科学的依据。

  摘要:为评估杭白菊提取物对两种常见病原菌——金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)ATCC6538和大肠埃希菌(Escherichia coli,E.coli)CICCB0032的抑制作用,文章选取浙江桐乡杭白菊制备菊花提取液,并将其与标准培养基进行对比,观察其抑菌效果。研究发现,杭白菊提取物表现出了优异的抑菌性能,其对金黄色葡萄球菌的抑制作用尤为突出,为杭白菊提取物的应用提供了科学的依据。


  关键词:杭白菊;金黄葡萄球菌;大肠埃希菌;抑菌


  抗菌药物可有效降低许多细菌感染的发生概率,但抗菌药物的滥用也导致耐药菌株出现。近年来,天然植物提取物凭借较低的毒副作用和多样的生物活性,成为抗菌药物研发的重要替代选择。杭白菊为菊科(Compositae)植物菊(Chrysanthemum morifolium)的干燥头状花序,与亳菊、滁菊、贡菊并称中国四大名菊,其主产地在浙江桐乡。杭白菊作为“浙八味”之一,也是国家卫生健康委员会批准的药食同源原料。杭白菊是一种清凉药,性微寒,味苦,具有散风清热、明目平肝的功效。现代药理学研究也表明,杭白菊具有抗菌、抗氧化、抗癌、降血压、降血脂、降血糖等多种药理活性[1]。此外,近年来的研究发现,杭白菊提取物中富含生物活性成分,如黄酮类化合物、挥发油等,这些成分已被证实具有抗菌、抗氧化等多重生物活性。其中,挥发油是杭白菊发挥抗菌作用的重要物质基础,也是事关菊花品质的重要组分[2]。刘春丽[3]对不同产地菊花的主要化学成分进行研究,发现杭白菊所含的绿原酸、总黄酮和挥发油最多,且其具有的特征性香气是由挥发性成分相互作用产生的。


  本研究旨在评估杭白菊提取物对两种常见病原菌——金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)ATCC6538和大肠埃希菌(Escherichia coli,E.coli)CICCB0032的抑制作用。对杭白菊提取物的抗菌效果进行系统性评价,以期验证其在抑制这两种细菌生长方面的有效性,并展望其应用前景。实验选用优质杭白菊提取制备得到的菊花提取液,并将其与标准培养基进行对比,观察其对S.aureus和E.coli的抑制效果。通过细菌计数和光密度(OD600)测定,详细评估提取物的抗菌性能。研究结果将为杭白菊提取物的应用提供科学依据,并为开发新的天然抗菌剂提供新的研究方向。

  1材料与方法


  1.1仪器与设备


  SW-CJ-1FD洁净工作台,苏州安泰空气技术有限公司;DHG型电热恒温培养箱,绍兴市上虞区沪越仪器设备厂;101A电热恒温干燥箱,北京科伟永兴仪器有限公司;MDF-382医用低温箱,松下冷链有限公司;12001电子天平,杭州友恒称重设备有限公司;WGZ便携式浊度仪,上海鼎科科学仪器有限公司;CJJ78-1磁力加热搅拌器,金坛区白塔新宝仪器厂;TGL-16型台式高速离心机,江苏科析仪器有限公司;JJ-1(A)型系列精密电动搅拌器,金坛区白塔新宝仪器厂;SW-TFG-13实验室通风橱,广州瑞智净化设备有限公司;紫外可见分光光度计Evolution 350,赛默飞世尔科技;HZ-82A气浴恒温振荡器,常州鸿泽实验科技有限公司;CX23LEDRFS1C生物显微镜,奥林巴斯有限公司;HH-6恒温搅拌水浴锅,南北仪器有限公司;TSB胰酪大豆胨液体培养基,环凯生物;绿原酸标准品,北京万佳。


  1.2菊花提取液的制备以及供试菌


  仔细挑选优质杭白菊,将其置于阴凉通风的环境中进行干燥处理,避免阳光直射导致活性成分流失。称量50 g干燥杭白菊,将其研磨成细粉末倒入500 mL的70%乙醇溶液中,使菊花粉末与乙醇溶液充分混合,在室温下静置24 h,其间每隔2~3 h轻轻搅拌一次,以促进有效成分溶出。用滤纸和漏斗过滤混合液,弃去固体残渣,收集滤液。将过滤后的提取液转移到宽口瓶中,热水浴(50~60℃),以加速乙醇挥发。将浓缩提取液转移到棕色玻璃瓶中,并储存在4℃的冰箱中,避免光照,以保持活性成分,作为储备液体待用。


  供试菌株的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)ATCC6538和大肠埃希菌(Escherichia coli,E.coli)CICCB0032均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。本实验所用供试菌株为实验室培养第3代菌液。


  1.3实验方法


  准备S.aureus和E.coli的接种液,其初始浓度为107 CFU/mL。取0.1 mL菌悬液接种液加入10 mL无菌0.9%氯化钠溶液中,得到初始浓度为105 CFU/mL的接种液。然后,取0.1 mL这一接种液添加到10 mL无菌0.9%氯化钠溶液培养基中,再次稀释,得到质量浓度为103 CFU/mL的接种液。最后,取1 mL这一接种液加到9 mL待测液体中,得到最终浓度为102 CFU/mL的接种液。待测液体分别为TSB液体培养基、1/10 TSB液体培养基和0.5%菊花提取物+1/10 TSB液体培养基。将处理后的样品被放置在37℃培养箱中进行培养。实验的观察时间点为接种后的第0天和第5天。在该时间点,按照不同比例的稀释倍数取样品进行菌落计数,将稀释后的样品接种到培养皿中,孵育后进行菌落计数(n=5),结果用CFU/mL表示,并在第0天和第5天记录下样品情况。


  测定菊花提取物中可能包含抑菌成分的挥发油和绿原酸。挥发油的检测方法:在蒸馏装置中加入适量水并连接冷凝器和收集器,将100 mL提取液倒入蒸馏瓶中,加热使水蒸气通过样品带出挥发油,并在冷凝器中冷凝收集。在通风橱中将收集到的水相和油相放入分液漏斗中,加入乙醚萃取,从上层取出有机相后利用无水硫酸钠进行干燥处理,最后利用旋转蒸发仪浓缩得到挥发油并对其进行质量测定。绿原酸的检测方法:分别量取绿原酸标准品0.50、0.74、1.00、1.25、1.50、2.00、2.50、3.00 mL,分别用50%乙醇定容至10 mL,然后在波长327 nm处测定其吸光度,以标准品质量浓度为横坐标、OD值为纵坐标绘制标准曲线。将菊花提取物用乙醇定容到1 000 mL,根据曲线计算绿原酸含量。


  2结果与讨论


  由表1可知,供试菌株E.coli实验结果(单位为CFU/10 mL):在初始阶段(第0天),所有菌落数为103 CFU/10 mL,证明接种量符合接种要求。在第5天时,1/10 TSB和TSB培养基组的菌落数增多至105 CFU/10 mL,菊花提取物组的菌落数则减少至102 CFU/10 mL,表现出了较为明显的降低效果。

  供试菌株S.aureus实验结果(单位为CFU/10 mL):在初始阶段(第0天),所有菌落数为103 CFU/10 mL,证明接种量符合接种要求。在第5天时,1/10 TSB和TSB培养基组的菌落数增多至105 CFU/10 mL和104 CFU/10 mL,然而菊花提取物组的菌落数减少至0,而5枚对照平板均检测出了菌落,降低效果显著。OD600检测结果方面,第5天菊花提取物组的OD600值仅为0.03。这些结果表明,菊花提取物显著降低了菌体的吸光度,具有显著的抑菌效果。


  菊花提取物中的挥发油含量为0.62%,得到绿原酸的曲线方程为y=53.65x+0.06,R2>0.8,计算得到绿原酸含量为2.74%。


  3结论


  杭白菊提取物在本实验中表现出了优异的抑菌性能,其对S.aureus的抑制效果尤为突出。实验数据表明,5 d后,菊花提取物组的S.aureus完全被抑制,未检测到任何菌落。这表明菊花提取物具有极强的抑菌能力,能够有效抑制细菌生长和繁殖。对于E.coli而言,虽然1/10 TSB和TSB培养基组的菌落数量显著增加,表明这些培养基为菌落提供了适宜的生长条件,但菊花提取物组的菌落数量显著减少,说明菊花提取物有效抑制了E.coli的繁殖。由此表明,杭白菊提取物具有广谱抗菌效果,可以针对多种细菌发挥作用。


  杭白菊提取物的抗菌机制可能与其所包含的生物活性成分有关。杭白菊中富含黄酮类化合物、挥发油和其他次生代谢物,这些成分具有抗菌、抗氧化等多种生物活性。例如,黄酮类化合物被认为能干扰细菌的细胞膜功能,破坏其完整性,从而导致细菌死亡。此外,挥发油中的某些成分可能会抑制细菌的代谢过程,进一步增强杭白菊提取物的抗菌效果。可见,杭白菊提取物在食品保鲜、医药卫生和个人护理产品等领域具有巨大的应用潜力和应用价值。然而,本实验还存在一定的不足之处,即并未检验挥发油和绿原酸对S.aureus和E.coli的抑制效果,未来还应研究菊花提取物对S.aureus和E.coli的MIC最低抑菌浓度。

 参考文献


  [1]钟爱娇,姜哲,李雪征,等.杭白菊化学成分和药理活性的研究进展[J].现代药物与临床,2014,29(7):824-830.


  [2]姜宁华,陈素红.杭白菊研究进展[J].浙江中医药大学学报,2007(2):253-254.


  [3]刘春丽.杭白菊和茶叶香气化学研究[D].杭州:浙江大学,2013.