于紫垣 孫悅 李分 楊芬 張瀟潔
摘? ? 要:通過(guò)打孔法和倍比稀釋法研究黃芩水提取物對(duì)植物軟腐病菌的體外抑菌效果,利用分析檢測(cè)系統(tǒng)細(xì)胞主要內(nèi)容物的滲漏問(wèn)題來(lái)檢測(cè)采用黃芩水提取液對(duì)供試菌細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的破壞能力。研究可知:黃芩水提取物能有效抑制植物軟腐病菌的活性,破壞植物軟腐病菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,為黃芩的臨床應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:黃芩;提取物;植物軟腐病菌;抑制作用
文章編號(hào): 1005-2690(2021)04-0009-02? ? ? ?中國(guó)圖書分類號(hào): R284.1? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: B
中藥黃芩指多年草本植物黃芩的干燥根,屬唇形科。黃芩療效確切,具有清熱燥濕、瀉火解毒、安胎、止血等作用,為中醫(yī)常用藥物之一[1]。黃芩可分離出黃苷、黃芩素、漢黃芩素等黃酮類主要成分,烯丙醇、石竹烯等揮發(fā)油類物質(zhì)成分,多糖類活性成分,此外還含有鐵、銅、鋅、錳等微量金屬元素。隨著研究深入,發(fā)現(xiàn)黃芩的成分可以在許多疾病中發(fā)揮治療作用,如抗炎、抗病毒、抗菌、抗氧化、抗腫瘤、心血管保護(hù)、抗高血糖和預(yù)防并發(fā)癥等。
雖然使用抗生素可以有效控制并根治許多由細(xì)菌、真菌等引起的感染性疾病,但由于抗生素濫用,導(dǎo)致出現(xiàn)耐藥菌株種類數(shù)增長(zhǎng)及細(xì)菌加速變異,降低了抗生素的功效,這已成為當(dāng)前主要臨床藥物治療中最棘手的難題之一。
研究黃芩水提取物對(duì)植物軟腐真菌的體外抑菌作用[2],為解決耐藥問(wèn)題提供了理論依據(jù),也為今后研究應(yīng)用提供了參考。
1? ?材料
(1)菌株:植物軟腐病菌的菌種由西北民族大學(xué)中馬實(shí)驗(yàn)室菌種儲(chǔ)藏室提供。
(2)藥物與試劑:黃芩購(gòu)自甘肅省蘭州紫光藥業(yè)有限責(zé)任公司;麥?zhǔn)媳葷峁埽◤V州成儀儀器有限公司);實(shí)驗(yàn)室內(nèi)制備液體LB肉湯、LB瓊脂平板等。
(3)儀器:儀器名稱與購(gòu)入廠家如表1所示。
2? ?試驗(yàn)內(nèi)容
2.1? ?黃芩水提取物的制備
取黃芩粗粉80 g,按料液比1∶10加入一些純凈水浸泡24 h,加熱回流提取3次,每次2 h過(guò)濾后取上清液抽濾回收,下層濾渣繼續(xù)加入適量的純凈水加熱回流,將3次所取得的濾液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀內(nèi)濃縮,體積至黃芩粗粉的重量80 g,將藥液直接放入凍干機(jī)烘干得到干燥固體后待用,研碎為粉末,即取得凍干粉。
2.2? ?抑菌圈的測(cè)定
取凍干粉加入純凈水稀釋,將其配制成0.125 g/mL的藥液。用滅菌過(guò)的接菌環(huán)挑單菌落置液體LB中放入33 ℃、180 r/min搖床中搖12 h,將菌液在搖床中取出,取2 mL加入新的液體LB中,放入搖床搖2 h,將搖好的菌液離心,倒掉上清液,加入PBS緩沖溶液搖勻,重復(fù)離心兩次,將最終的菌液加入適量的PBS緩沖溶液直至與M=0.5麥?zhǔn)媳葷峁鼙葷嵯喈?dāng)(測(cè)吸光度為0.1,PBS緩沖液為對(duì)照)。取100 μL菌液均勻的涂滿瓊脂平板,后采用打孔法打孔器打孔,將孔內(nèi)物用殺菌過(guò)的針頭挑出,將80 μL的藥液加入孔中,置33 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,測(cè)量抑菌圈直徑[3]。2.3? ?最小抑菌濃度(MIC)的測(cè)定
測(cè)定方法為微量稀釋法[4-5]。取經(jīng)高壓滅菌過(guò)的試管,將已配制好的藥液按照一定倍數(shù)進(jìn)行稀釋,1~10號(hào)試管內(nèi)藥物濃度依次為0.125 g/mL、0.062 5 g/mL、0.031 25 g/mL、0.016 g/mL、0.008 g/mL、0.004 g/mL、0.002 g/mL、0.001 g/mL、0.000 5 g/mL、0.000 25 g/mL、0.000 125 g/mL。將上步制備的菌液用PBS緩沖溶液稀釋100倍后,取2 mL菌液分別加入1~10號(hào)試管中,陰性對(duì)照為第11號(hào)試管(只加2.0 mL液體LB和藥液,不加菌液);陽(yáng)性對(duì)照為第12號(hào)試管(加入液體LB 2.0 mL、菌液2.0 mL)。后將1~12號(hào)試驗(yàn)管和對(duì)照管置于33 ℃搖床中24 h后取出,觀察澄清度,無(wú)菌生長(zhǎng)最小抑菌濃度(MIC),重復(fù)3組試驗(yàn)。
2.4? ?最小殺菌濃度(MBC)的測(cè)定
分別取上述MIC測(cè)定中無(wú)菌生長(zhǎng)的3支試管液體,在無(wú)菌環(huán)境下用高溫滅菌后冷卻的接種棒將試管中各液體均勻涂在固體培養(yǎng)基上,放入33 ℃培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)12 h,觀察結(jié)果,無(wú)菌生長(zhǎng)即為MBC。
2.5? ?DPPH法測(cè)定抗氧化活性
采用DPPH法測(cè)定黃芩苷清除自由基能力,反應(yīng)系統(tǒng)中的抗氧化劑可以和DPPH的單電子進(jìn)行配對(duì)而使 517 nm檢測(cè)波長(zhǎng)降低,因此,可根據(jù)517 nm的變化來(lái)檢測(cè)自由基的清除情況,從而評(píng)價(jià)供試藥液的抗氧化能力。黃芩水提取液(溶于DMSO中)設(shè)置8個(gè)濃度梯度,分別為10μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、100μmol/L、200μmol/L、300μmol/L、400 μmol/L。首先將1 mL 100 mmol/L醋酸鈉緩沖液(pH值5.5)、 0.1 mL 3 mmol/L 的DPPH乙醇溶液和1.87 mL乙醇放入小型離心管中。再將0.03 mL不同濃度配制好的黃芩水提取液加入離心管中,輕晃搖勻,置25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中反應(yīng)20 min后,于517 nm處測(cè)量其吸光度,所得結(jié)果記為A1??瞻捉M只加入0.03 mL DMSO,其吸光度記為A2。對(duì)照組加入0.03 mL DMSO和0.1 mL l3 mmol/L 的DPPH乙醇溶液,所得結(jié)果記為A3。自由基的清除率是用吸光度來(lái)表示,吸光度減少,代表DPPH分子減少。清除率的計(jì)算公式為:清除率(%)=1-(A1-A2)/A3×100%。
2.6? ?細(xì)胞內(nèi)化學(xué)成分的變化
通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)容物的滲漏來(lái)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)化學(xué)成分的變化,以檢測(cè)黃芩水提取物對(duì)被測(cè)細(xì)菌細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的破壞能力。將適量藥液加入植物軟腐病菌菌懸液中,使其最終質(zhì)量濃度為1 MIC,作為一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理組;等量不含藥液的菌懸液作為研究空白對(duì)照組。將以上液體培養(yǎng)基于33 ℃、180 r/min搖床中恒溫培養(yǎng)20 h后,各吸取2 mL 進(jìn)行高速離心(5 000 r/min,10 min),棄去上清液收集菌體;菌體用無(wú)菌生理鹽水經(jīng)離心洗滌兩次,在常溫干燥箱里烘干,4 ℃條件下保存?zhèn)溆?。分別于16 h、24 h在260 nm處測(cè)定細(xì)胞內(nèi)容物的釋放。
3? ?結(jié)果與討論
3.1? ?結(jié)果
(1)黃芩抑菌圈平均直徑為12 mm。植物軟腐病菌對(duì)黃岑水提取液具有中度敏感性,黃芩水提取物對(duì)植物軟腐病菌有一定的抑菌作用。
(2)最小抑菌濃度(MIC)的測(cè)定表明,黃芩水提取液對(duì)植物軟腐病菌最低抑菌濃度為 0.031 25 g/mL。
(3)最小殺菌濃度(MBC)的測(cè)定表明,黃芩水提取液對(duì)植物軟腐病菌最低殺菌濃度為0.062 5 g/mL。
(4)試驗(yàn)結(jié)果顯示,光譜圖中菌體加入藥物前后的紅外吸收光譜非常相似,在藥物作用16 h和24 h后,1 400.35 cm-1處的峰值明顯降低,對(duì)應(yīng)于脂質(zhì)和蛋白質(zhì)中甲基的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)及胞嘧啶C-鳥嘌呤A對(duì)的C-N振動(dòng)。如果試驗(yàn)變量均勻,通常降低的峰值高度(即強(qiáng)度)降低,其中,所述官能團(tuán)部分變小。說(shuō)明藥物作用后植物軟腐病菌的細(xì)胞膜及細(xì)胞壁大部分被完全破壞,導(dǎo)致這些細(xì)胞主要內(nèi)容物質(zhì)發(fā)生滲漏,表明黃芩水提取液對(duì)植物軟腐病菌的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁均有嚴(yán)重影響。
(5)試驗(yàn)結(jié)果表明,黃芩具有較強(qiáng)的DPPH清除能力,且其隨著藥液濃度的加大而增強(qiáng)。當(dāng)濃度達(dá)到100 μmol/L時(shí), 清除率接近50%;濃度為400 μmol/L時(shí),其抑制率高達(dá)91%。
3.2? ?討論
黃芩作為我國(guó)常用中藥之一,藥理作用廣泛,具有顯著的抗菌抗氧化作用和重要的臨床應(yīng)用價(jià)值,需求量大,所含化學(xué)組成成分和分析作用廣。從試驗(yàn)中可以得出黃芩水提取物對(duì)植物軟腐病菌有明顯的抑菌作用。
與傳統(tǒng)抗生素相比,中藥具有多靶點(diǎn)、不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)勢(shì)。今后應(yīng)在充分挖掘黃芩潛在藥理作用的同時(shí),還要注重考慮黃芩及其有效組分藥理活性及具體作用機(jī)制,積極發(fā)現(xiàn)并利用一些尚未被發(fā)現(xiàn)的活性組分。
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(編輯:劉佳欣)