海蓬子總生物堿提取物的抑菌性能研究

許 偉，郭海濱，邵 榮，封功能，余曉紅

(1.鹽城工學院化學與生物工程學院，江蘇鹽城 224051;

2.南京工業大學化學化工學院，江蘇南京 210009)

海蓬子總生物堿提取物的抑菌性能研究

許 偉1，郭海濱2，邵 榮1，封功能1，余曉紅1

(1.鹽城工學院化學與生物工程學院，江蘇鹽城 224051;

2.南京工業大學化學化工學院，江蘇南京 210009)

采用乙醇溶劑法提取海蓬子中的總生物堿，用液體培養法對提取物的抑菌性進行研究。結果表明，海蓬子總生物堿對芽孢桿菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌和黑曲霉均呈現出不同程度的抑制作用，且隨著海蓬子總生物堿添加量的增加，抑菌效果逐漸增強。初步研究發現，在加入等量的海蓬子總生物堿時，抑菌效果依次為銅綠假單胞菌＞黑曲霉＞大腸桿菌＞淀粉液化芽孢桿菌。

海蓬子，生物堿，抑菌性

生物堿(alkaloid)是存在于自然界中的一類含氮的堿性有機化合物，大多數有復雜的環狀結構，有顯著的生物活性，是中草藥中重要的有效成分之一［1］。生物堿還對許多植物病原真菌和食物中常見腐敗菌具有抑制作用，是一種良好的天然抑菌劑［2－8］，是發展高效、安全、環保新型天然食品防腐劑、保鮮劑的潛在資源。海蓬子屬于黎科植物，是莖肉質化真鹽生植物，一般生長于鹽沼地、鹽湖旁及海灘，抗鹽能力很強，可以用海水直接灌溉［9－14］。目前，海蓬子在我國遼寧、河北、山西、陜西、寧夏、甘肅、山東、江蘇等省區都有出產。其嫩尖富含維生素A、C和礦質元素如鈉、鉀、鈣、鎂，以及多種人體所必需的微量元素如碘、鐵、銅、鋅、錳等。此外，海蓬子嫩尖組織中的微量皂角苷，可降低血管壁上膽固醇的活性［15］，對提高人體免疫力及預防帕金森病具有明顯的作用，減肥效果很好。然而，目前對于海蓬子的利用主要是食用為主，對其活性成分缺乏深入的研究，尚未見有關海蓬子生物堿相關研究報道。本文擬對海蓬子總生物堿進行提取并對其抑菌性能進行研究，為海蓬子的深度加工和綜合利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

海蓬子 由鹽城綠苑海蓬子開發有限公司贈送;大腸桿菌(Escherichia coli)、黑曲霉(Aspergillus niger) 鹽城工學院生物實驗中心保藏;銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa) 購于中國高校工業微生物資源和信息中心;淀粉液化芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens) 購于德國菌種保藏中心;酵母浸膏粉 上海藍季科技發展有限公司;蛋白胨 宜興市永信生物有限公司;純化瓊脂粉 上海中科昆蟲生物技術開發有限公司;氯化鈉 上海彤晟化學試劑有限公司;乙醇 濰坊鑫浩化工有限公司;檸檬酸 鄭州元豐食品添加劑有限公司;碳酸鈉、氫氧化鈉 上海譽潔化工股份有限公司;所用試劑均為分析純。

手提式高壓蒸汽滅菌鍋 上海博迅實業有限公司;HHS－8型數顯恒溫水浴鍋 上海東亞電子儀器有限公司;DZF－6050型數顯真空干燥箱 上海精宏實驗設備有限公司;UV－2100型紫外可見分光光度計 上海龍尼科有限公司;FA1104型電子分析天平 上海京工實業有限公司;XW 100型高速萬能粉碎機 天津市泰斯特儀器有限公司;TDL－5－A型離心機 上海安亭科學儀器廠;生化培養箱 江蘇金壇億通電子有限公司;大容量冷凍恒溫振蕩器 太倉市實驗設備廠;超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;旋轉蒸發器 上海亞榮生化儀器廠;無菌操作臺 蘇州凈化有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 生物堿提取液的制備 將海蓬子洗凈，保證無雜質、枯葉、枯莖。50℃烘干，粉碎，過40目篩，得到海蓬子粉末。取10g海蓬子粉末溶于100m L 70%乙醇，超聲波浸提50m in，抽濾，35℃旋轉蒸發至浸膏，用檸檬酸溶解浸膏調pH至2.5，無水Na2CO3調pH至10.5，產生粗生物堿沉淀。20℃ 10000 r·m in－1離心30min，棄上清液，吹干沉淀得到總生物堿。

將得到的總生物堿溶于10m L乙醇即得到生物堿提取液原液，取適量配制成0.07mg·m L－1生物堿溶液100m L，用于抑菌實驗研究。

1.2.2 菌懸液的制備 將四種供試菌株在無菌操作臺內分別接種至已經滅菌的LB培養基(蛋白胨10.0g·L－1、氯化鈉 10.0g·L－1、酵母膏 5.0g·L－1)中，置搖床內隔夜培養(130 r·m in－1，37℃)，在波長600nm測得吸光度均處于0.6～1.1范圍內，取出備用。

1.2.3 抑菌性研究方案 將過夜培養的菌懸液按照1%的接種量分別接種到已滅菌的LB培養基中(250m L錐形瓶，裝液量為50m L)。其中對于芽孢桿菌抑菌實驗在錐形瓶內分別加入總生物堿提取液5、6、7m L;對于大腸桿菌分別加入總生物堿提取液3、5、7m L;對銅綠假單胞菌抑菌實驗分別加入總生物堿提取液1、3、5m L;對于黑曲霉抑菌實驗分別加入總生物堿提取液1、2、3m L。對以上菌種的抑菌實驗都采用在接種過的培養基中加入與生物堿等量的無水乙醇做為對照。將上述錐形瓶分別置搖床上(37℃，130 r·m in－1)培養24h，用分光光度計在波長600nm下測定吸光值，用于分析比較。

2 結果與討論

2.1 總生物堿提取液對淀粉液化芽孢桿菌的抑菌性

圖1中給出了在液體培養時加入生物堿分別為5、6、7m L時及相應量乙醇時，對淀粉液化芽孢桿菌生長情況的影響。結果表明，乙醇對革蘭氏陽性芽孢桿菌的生長抑制較弱;當加入5、6、7m L海蓬子總生物堿提取物時，抑菌率分別為3.2%、13.5%和99.8%。當加入海蓬子總生物堿為7m L時，抑菌率已經基本上達到100.0%，抑菌效果較好。

2.2 總生物堿提取液對大腸桿菌的抑菌性

圖1 加入不同體積生物堿提取液對淀粉液化芽孢桿菌抑菌性的比較

圖2中給出了在液體培養時加入生物堿分別為3、5、7m L及相應量乙醇時，對大腸桿菌生長情況的影響。結果表明，加入3、5、7m L提取物時抑菌率分別為0.8%、19.1%和44.1%。當總生物堿與乙醇均達到8m L后，此時由于對照中乙醇量較大，兩者均達到最大抑菌率，無法比較抑菌差別。因此研究中給出的最好的抑菌效果為加入生物堿7m L。

圖2 加入不同體積生物堿提取液對大腸桿菌抑菌性的比較

2.3 總生物堿提取液對銅綠假單胞菌的抑菌性

圖3中給出了加入總生物堿為1、3、5m L時，對銅綠假單胞菌生長情況的影響。結果表明，加入1、3、5m L海蓬子總生物堿時抑菌率分別為1.0%、31.6%、34.1%。當加入生物堿為5m L時，抑菌效果較好。

圖3 加入不同體積生物堿提取液對銅綠假單胞菌抑菌性的比較

2.4 總生物堿提取液對黑曲霉的抑菌性

從圖4中可看出，加入生物堿為1、2、3m L時對黑曲霉生長均有不同程度的抑制作用，抑菌率分別為0.3%、9.1%和20.1%。研究過程中發現，由于乙醇具有一定的抑菌性能，當加入較大量生物堿提取液時，對照菌中乙醇的量也要同步增加，往往會造成二者抑菌率增大而差別不明顯的現象。因此，本研究中生物堿的加入量受到一定的限制，以同等量的乙醇不會完全抑制菌體生長為原則。

3 結論與展望

圖4 加入不同體積生物堿提取液對黑曲霉抑菌性的比較

采用乙醇溶劑法提取了海蓬子中的總生物堿，并對提取物的抑菌性能進行了研究。結果表明，海蓬子總生物堿對芽孢桿菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌和黑曲霉均呈現出不同程度的抑制作用，且隨著添加量增加，抑菌性能逐漸增強。初步研究發現，在加入等量的海蓬子總生物堿時，抑菌效果依次為銅綠假單胞菌 ＞黑曲霉 ＞大腸桿菌 ＞淀粉液化芽孢桿菌。

生物技術是當前科學界研究的熱點之一，生物堿作為具有重要應用前景的物質，引起了國內外研究人員的關注。已有研究表明，許多植物提取物對細菌和霉菌的抑制效果較弱［16－18］。而本研究發現海蓬子中的生物堿提取液對細菌、霉菌均有不同程度的抑制效果。推測可能因為海蓬子生物堿中不含或含有較少有利于細菌和霉菌生長的化學成分，目前我們正在對海蓬子生物堿的分離鑒定進行研究，海蓬子生物堿在應用于天然食品防腐劑方面將具有廣闊的前景。

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Study on antibacterial properties of the total alkaloids extraction from Salicornia Bigelovii torr.

XU Wei1，GUO Hai－bin2，SHAO Rong1，FENG Gong－neng1，YU Xiao－hong1

(1.School of Chemical and Biological Engineering，Yancheng Institute of Technology，Yancheng 224051，China;
2.College of Chemistry and Chemical Engineering，Nanjing University of Technology，Nanjing 210009，China)

The total alkaloids from Salicornia bigelovii torr.was extracted by using ethanol as solvent.The antibacterial activity of total alkaloids extract was studied by spectrophotometry.The results showed that the alkaloids extraction from Salicornia bigelovii torr. had inhibition to all the tested strains. Moreover，antibacterial activity of alkaloids extraction was also exhibited a concentration－ dependent mode.When adding equal alkaloids extraction to all the tested strains，the inhibition results were: Pseudomonas aeruginosa ＞ Aspergillus niger ＞ Escherichia coli ＞ Bacillusamyloliquefaciens.

Salicornia bigelovii torr.;alkaloid;antibacterial properties

TS201.2

A

1002－0306(2011)07－0170－03

2010－07－06

許偉(1976－)，女，博士，副教授，主要從事天然產物開發、酶工程等方面的研究。

鹽城工學院重點建設學科開放項目(XKY2009001，XKY2009004)資助。