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21 种中药提取物体外抗菌活性研究论文

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2024-04-28 11:50:39    来源:    作者:liyuan

摘要:

  摘  要:测试 21种中药乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌和大肠杆菌的  体外抑菌效果。通过乙醇回流法制备中药乙醇提取物,采用二倍梯度稀释法测定 21 种中药提取物 的抗菌活性。在 21 种中药乙醇提取物中,铜绿假单胞菌和大肠杆菌没有展现出明显的抑菌活性,然 而金银花、红景天、大黄等 13 种乙醇提取物对金黄色葡萄球菌都表现出了明显的抑菌活性,MIC 的 范围为 0.84~14.92 mg/mL,其中金银花的抑菌效果最好,其 MIC 为 0.84 mg/mL;金银花、桔梗、秦皮 等 8 种乙醇提取物对枯草芽孢杆菌表现出了明显的抑菌活性,MIC 的范围为 3.54~17.96 mg/mL,其 中秦皮的抑菌效果最好,其 MIC 为 3.54 mg/mL。在 21 种中药乙醇提取物中,金银花、红景天、大黄、 桔梗、秦皮的抗菌效果最好,且这些药物对革兰氏阳性菌的抑菌效果比革兰氏阴性菌好。

  关键词:中药;提取物;金黄色葡萄球菌;枯草芽孢杆菌;铜绿假单胞菌;大肠杆菌;抗菌活性

  细菌感染一直是威胁人类生命健康的潜在危险 因素,每年都会造成千百万人感染疾病甚至死亡[1- 2]。自 1928 年青霉素被发现并广泛应用于细菌感染 治疗以来,人类细菌感染性疾病的发病率和死亡率 便大大降低了[3-4]。由于人们对抗生素认知不足和滥 用,导致许多细菌产生了耐药性,致使抗生素的治疗 功效急剧下降,甚至引发了一系列不良反应。世界 卫生组织(WHO)已将细菌耐药性列为一个重要的 公共卫生问题[3-5]。因此,寻找安全有效、不易产生耐 药性、不良反应少的抗菌药物是当前亟需解决的问 题。

  中药常常被用于疾病的控制和预防,具有来源 广、毒副作用少等特点。中药抗菌是“后抗生时代” 对抗细菌耐药现象的有效措施。近年来,人们对中 药抗菌的研究日渐增多,魏要武等[6]通过对 25 种中 药进行对比研究,发现丁香、石榴皮、绿茶三种中药提取物的抗痤疮功效最明显。柳香香等[7]研究发现 甘草中的甘草甜素对金黄色葡萄球菌具有明显的抑 制作用,抗菌效果较好。江丽等[8]从金银花和甘草等 20 种中草药中筛选出了抗菌活性显著的五味中药, 分别是大黄、黄芩、甘草、牡丹皮和金银花。进一步的 研究表明,中药主要是通过影响其细胞膜、蛋白质及 核酸等组分的稳定性,来改变其细胞壁的结构和功 能,从而达到抑菌效果的。因此,筛选具有抗菌活性 的中药可以为研发新的抗菌药物提供理论依据[9-10]。 本实验选取了 21 种中药提取物分别研究了金黄色 葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌和大肠杆菌 等的抑菌效果,为开发治疗细菌感染性疾病的“中药 抗生素”提供了参考。

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  1  材料

  1.1  材料

  金银花、苦地丁、红景天、大黄、黄连、黄芩、黄柏、厚朴、决明子、麻黄、丁香、广藿香、女贞子、绵马贯众、板蓝根、甘草、大青叶、鱼腥草、连翘、桔梗、秦皮,共计 21 种,均来自安徽亳州,药材由郑州工业应用技术学院李珂副教授鉴定。

  1.2  菌种

  金黄色葡萄球菌 BNCC186335、枯草芽孢杆菌FSCC115037、铜绿假单胞菌 GDMCCI443、大肠杆菌ATCC25922 由河南省水环境与健康工程技术研究中心天然产物实验室提供。

  1.3  主要仪器    

  LDZF-75KB-II 立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂)、LHS-CL 恒温恒湿箱(上海一恒科学仪器有限公司)、SW-CJ 型超净工作台(苏州苏洁净化设备有限公司)、ReadMax1900Plus 光吸收酶标仪(上海闪谱生物科技有限公司)等。

  1.4  主要试剂 

  乙醇、二甲亚砜(DMSO)分别购自天津科密欧化学试剂有限公司、天津市富宇精细化工有限公司,本实验所用到的化学试剂均为分析纯。LB 培养基的成分胰蛋白胨、NaCl、酵母提取物购于北京鸿润宝顺科技有限公司,琼脂粉购于广东环凯微生物科技有 限公司。    

  2  方法      

  2.1  中药提取物的制备 

  称取 10 g 中药材粗粉于 100 mL 80%乙醇中浸泡 30 min,回流提取两次,时间为 70 min,合并滤液。将滤液浓缩至 5 mL,放入烘箱中烘干为浸膏。将 干燥后的中药浸膏溶于 1 mLDMSO,配制成质量浓度为 10.24 mg/mL 药品供试液。 

  2.2  菌液的制备

  将金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌分别接种于 LB 固体培养基上,置于 37 °C 的恒温恒湿培养箱中培养 24 h(枯草芽孢杆 菌的培养温度设置为 28 °C),刮下菌苔,接入 10 mL液体培养基,放入摇床培养(150 r/min)。24 h 后,取 1 mL 用 LB 液体培养基稀释 10 000 倍备用。

  2.3  药材活性的筛选

  取无菌 96 孔板平底微量培养板,每孔加入 10 μL 药液、90 μL LB 培养基和 100 μL 稀释后的菌液,每相邻 3 孔为 1 组平行对照,设置空白对照组(纯菌液),放入 35.5 ℃恒温恒湿培养箱中静置培养 24 h,用光吸收酶标仪测量其 625 nm 下的吸光度(OD)值,初步记录初始浓度下提取物的抗菌活性。

  2.4  二倍稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)

  取无菌 96 孔平底微量培养板,在 A 行每孔中 加入 10 μL 中药提取物母液和 190 μLLB 液体培养 基,充分混匀。B 至 F 行每孔加入 100 μLLB 液体培养基,吸取 100 μLA 行孔内培养液至对应的 B 行孔,充分混匀;再吸取 100 μLB 行孔内培养液至对应的 C 行孔,充分混匀,依次操作,直至 F 行。最后 各孔均加入 100 μL 稀释后的菌液,混匀。阳性对照组为含 1%相应抗生素的菌悬液,空白对照组为 200μLLB 液体培养基。将 96 孔培养板置于 35 °C 恒湿恒温箱中培养 24 h 观察结果,用光吸收长酶标仪(625 nm)测定吸光度,计算其 MIC 值。

  2.5  数据处理

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  3  结果

  3.1  21 种中药乙醇粗提物体外抗菌活性测定结果  

  通过设置阴性对照与空白对照,分别测试 21 种中药乙醇提取物(初始质量浓度 10.24 mg/mL 对不同菌种的抑菌活性),结果如表 1 所示。

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  3.2  MIC 测定结果

  根据抗菌活性测定结果,筛选出具有抗菌活性的中药提取物,用二倍稀释法测定其 MIC,其结果见表 2-5。金银花、红景天、大黄、黄连、黄柏、厚朴、麻黄、丁香、广藿香、女贞子、绵马贯众、板蓝根、甘草的乙醇提取物对金黄色葡萄球菌具有显著的抑制作用,其 MIC 值分别为 0.84 mg/mL、5.16 mg/mL、2.91 mg/mL、7.01 mg/mL、5.86 mg/mL、1.13 mg/mL、11.42mg/mL、14.92  mg/mL、12.82  mg/mL、12.97  mg/mL、11.21 mg/mL、4.27 mg/mL、3.62 mg/mL。其他 8 种中药的乙醇提取物对金黄色葡萄球菌无明显抑制活性。金银花、黄柏、厚朴、板蓝根、甘草、大青叶、桔梗、 秦皮对枯草芽孢杆菌的 MIC 值分别为 11.32 mg/ mL、6.51 mg/mL、10.18 mg/mL、11.32 mg/mL、13.01 mg/ mL、17.96 mg/mL、6.92 mg/mL、4.27 mg/mL;其他 13 种中药的乙醇提取物对枯草芽孢杆菌无明显抑制抗 菌活性。桔梗、秦皮对铜绿假单胞菌的 MIC 值均大 于 20 mg/mL,表明这两种中药乙醇提取物对铜绿假 单胞菌的抗菌活性较弱,但其他 19 种中药乙醇提取 物均无抗菌活性。金银花、桔梗对大肠杆菌的 MIC 值分别为 8.80 mg/mL、18.69 mg/mL,表明金银花乙 醇提取物对大肠杆菌的抗菌活性比桔梗乙醇提取物 好,而其它 19 种中药乙醇提取物均没有抗菌活性。

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  4  讨论

  近年来,人们发现一些中药及其活性成分提取 物对细菌及病原微生物具有较强的抑制作用。中药 化学成分复杂且抑菌机理多样化,如中药可以影响 微生物细胞膜、蛋白质及核酸等组分的稳定性,取得抑菌效果。我们应发挥中医药理论的优势特色,利用 现代科学技术研究中药的化学成分及其理化性质, 阐明中药的抗菌机制,为耐药菌药物的研发和创制 提供思路。

  本实验选取的 21 种中草药乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、大肠杆 菌分别表现出了不同程度的抗菌效果。从实验统计 结果可以看出,金银花、板蓝根、甘草、桔梗的乙醇提 取物对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌作用 均很强;红景天、大黄、黄柏、厚朴的乙醇提取物对金 黄色葡萄球菌也有明显的抑制作用,秦皮乙醇提取 物对枯草芽孢杆菌也有一定的抑制作用。桔梗、秦 皮的乙醇提取物对铜绿假单胞菌有抑制作用,金银 花、桔梗乙醇提取物对大肠杆菌也有抑制作用。

  研究结果表明,金银花对革兰氏阳性菌和阴性 菌均有抑菌效果,金银花乙醇提取物对革兰氏阳性 菌的 MIC 比对革兰氏阴性菌的 MIC 强 10 倍左右, 提示其对革兰氏阳性菌和阴性菌的作用机制可能不 同。该研究为进一步探究金银花乙醇提取物的抑菌 成分及其作用机制奠定了基础。

  参  考  文  献

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