桐花樹多糖提取及其抑菌活性研究

覃 亮， 路 寬， 董 基， 楊小霞

(1.肇慶學院化學化工學院，廣東肇慶526061;2.肇慶市水產技術推廣中心，廣東肇慶526060)

紅樹植物桐花樹Aegiceras corniculatum，紫金牛科，生長在海陸交界的潮間帶地區，其多糖的組成與生物活性可能與陸生植物和海洋植物有著較大的差異［1］。多糖類化合物在自然界分布極廣，廣泛存在于動植物中，經研究部分多糖具有抗腫瘤和增強免疫的藥理作用［2］。本實驗通過提取和分離桐花樹多糖組分，并對其抑菌能力進行研究，為促進桐花樹的研究和開發利用提供科學依據。

1 儀器與材料

桐花樹，采自湛江東海島。大腸桿菌Escherichia coli、枯草芽抱桿菌 Bacillus subtilis、黑曲霉菌 Aspergillus mold、綠霉菌Trichoderma riride，肇慶學院化學化工學院食品工程實驗室提供。

纖維素DE-52，北京鼎國生物技術有限責任公司;Sephadex G-200，Pharmacia公司，其它試劑均為國產分析純，實驗用水均為蒸餾水。

UV/VIS 916型紫外分光光度計，澳大利亞GBC公司;真空干燥箱，上海博訊實業有限公司;LRH-150細菌培養箱，海浦東榮豐科學儀器有限公司;MJX-250B-Z型霉菌培養箱，上海博迅實業有限公司醫療設備廠;SW-CJ-IF型凈化工作臺，蘇州安泰空氣技術有限公司。

2 方法

2.1 桐花樹多糖的提取［3］桐花樹粉碎至能通過40目篩，脫脂，揮干溶劑后用熱水浸提。浸提液濃縮至原來體積的1/3，加3倍其體積的95%乙醇，5℃醇析過夜，離心15 min，去上清液;所得沉淀依次用無水乙醇、丙酮、無水乙醚各洗滌3次，離心5 min，收集沉淀，真空干燥，即得桐花樹粗多糖。

2.2 桐花樹多糖的純化 利用DEAE-52纖維素柱層析依次用蒸餾水、0.05 mol/L NaCl、0.2 mol/L NaCl，0.4 mol/L NaCl和0.1 mol/L NaOH溶液洗脫，分部收集器進行收集，每管收集5 mL，用苯酚-硫酸法跟蹤檢測，合并單一峰，濃縮、透析、真空冷凍干燥。

利用Sephadex G-200柱層析對DEAE-52纖維素柱層析得到的較大組分進行進一步純化。洗脫液為0.2 mol/L NaCl，分部收集器進行收集，每管收集3 mL，用苯酚-硫酸法跟蹤檢測，合并收集主峰部位，濃縮、干燥得到兩個桐花樹多糖純品桐花樹多糖-Ⅰ、桐花樹多糖-Ⅱ。

2.3 桐花樹多糖的抑菌實驗 選取大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉菌、綠霉菌4種食品常見微生物對桐花樹多糖進行抑菌性實驗，確定出所抑菌的種類和最低抑菌濃度(MIC)。

2.3.1 培養基制備 細菌用牛肉膏蛋白胨培養基，霉菌用馬鈴薯蔗糖培養基［4］。

2.3.2 供試菌種的活化及菌懸液的制備 在對應的培養基上活化實驗所需的供試菌種，細菌置37℃恒溫培養箱中培養24 h，真菌置28℃恒溫培養箱中培養48 h。分別挑取一環已活化好的菌種放入無菌生理鹽水中，10倍梯度稀釋，制成濃度為107～108cfu/mL的菌懸液備用［5-6］。

2.3.3 桐花樹多糖溶液的配制 準確稱取100 mg桐花樹多糖，用無菌水溶解，配成8 mg/mL的多糖溶液，用2倍稀釋法配制成4、2、1、0.5 mg/mL不同質量濃度的多糖溶液，備用［7］。

2.3.4 桐花樹多糖的抑菌作用測定［8］采用濾紙片法［9-10］測定桐花樹多糖對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉菌、綠霉菌4種受試菌的抑制作用。將直徑為9 mm的圓形濾紙片，滅菌后取數片分別放入桐花樹多糖溶液 (8 mg/mL)、無菌生理鹽水、6%苯甲酸鈉溶液中浸泡30 min，取出在無菌條件下風干。分別取浸有供試液、6%苯甲酸鈉溶液及無菌生理鹽水的濾紙片各3片間隔一定距離貼在涂布好的含菌平板上，置于適宜溫度下進行培養，測量其抑菌圈直徑，比較抑菌效果［11］。

2.3.5 最小抑菌濃度 (MIC)的測定［12-13］選取桐花樹多糖抑菌效果較好的菌種為供試菌種，以2.3.3項配好的不同質量濃度的桐花樹多糖溶液為供試液，采用濾紙片法測定不同質量濃度供試液的抑菌圈，以出現抑菌圈的最低質量濃度為最小抑菌濃度 (MIC)。

3 結果與討論

3.1 桐花樹多糖的提取 桐花樹多糖提取率為25.32%。

3.2 桐花樹多糖DEAE-52纖維素柱層析結果 見圖1。

圖1 DEAE-52纖維素柱層析分離結果

由圖1可知，桐花樹多糖經DEAE-52纖維素柱洗脫后得到兩個洗脫峰桐花樹多糖-Ⅰ (蒸餾水)、桐花樹多糖-Ⅱ(0.4 mol/L NaCl)，各組分經減壓濃縮，透析，冷凍干燥后，得率分別為5.45%、43.11%。

3.3 桐花樹多糖經Sephadex G-200柱層析結果 利用Sephadex G-200柱層析對DEAF-52柱層析得到的兩個較大組分桐花樹多糖-Ⅰ、桐花樹多糖-Ⅱ進一步純化的結果見圖2和圖3。由圖可知，DEAE-52纖維素柱的兩個洗脫峰經Sephadex G-200柱層析后均得到單一峰，表明純化后的桐花樹多糖為單一組分多糖。

圖2 桐花樹多糖-Ⅰ的Sephadex G-200柱層析洗脫曲線

圖3 桐花樹多糖-Ⅱ的Sephadex G-200柱層析洗脫曲線

3.4 桐花樹多糖抑菌實驗結果

3.4.1 桐花樹多糖對4種微生物的抑制作用 桐花樹多糖對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉菌、綠霉菌4種食品常見微生物的抑制作用效果見表1。桐花樹多糖在實驗質量濃度 (8 mg/mL)時，對綠霉菌均無抑制作用，而對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉菌有選擇性抑制作用，抑菌圈直徑越大，說明抑菌效果越好。

表1 桐花樹多糖對4種不同微生物的抑制作用 (n=3)

3.4.2 桐花樹多糖的最小抑菌濃度 (MIC) 以大腸桿菌、枯草芽抱桿菌，黑曲霉菌為供試菌，利用濾紙片法測定桐花樹多糖、桐花樹多糖-Ⅰ、桐花樹多糖-Ⅱ的最小抑菌濃度。由表2，表3，表4可以看出，不同多糖出現抑菌圈的最低質量濃度各不相同。桐花樹多糖、桐花樹多糖-Ⅰ、桐花樹多糖-Ⅱ對大腸桿菌的MIC值為2 mg/mL、1 mg/mL、4 mg/mL，桐花樹多糖、桐花樹多糖-Ⅰ對枯草芽孢桿菌的MIC值為2 mg/mL與4 mg/mL，桐花樹多糖、桐花樹多糖-Ⅱ對大腸桿菌、黑曲霉菌有抑菌作用的MIC值為4 mg/mL與8 mg/mL。

4 結論

本實驗對桐花樹多糖的提取和抑菌活性作了初步的研究，通過用Sephadex G-200柱和DEAE-52纖維素柱分離出兩種純度較高的多糖桐花樹多糖-Ⅰ、桐花樹多糖-Ⅱ。抑菌實驗結果表明，桐花樹多糖具有一定的抑菌活性，對所抑菌的種類具有選擇性，桐花樹多糖對綠霉菌無抑制作用，桐花樹多糖-Ⅰ對黑曲霉菌、綠霉菌無抑制作用，桐花樹多糖-Ⅱ對枯草霉菌、綠霉菌無抑制作用。桐花樹多糖和分離出來的多糖組分桐花樹多糖-Ⅰ、桐花樹多糖-Ⅱ表現出來的抑菌能力也不相同，并不是單純的抑菌能力疊加關系，這可能與粗多糖中存在其他抑菌成分有關。本研究結果具有一定的理論和應用價值，為桐花樹在食品和醫藥防腐領域的應用提供了研究基礎。

表2 桐花樹多糖對大腸桿菌的抑菌效果 (n=3)

表3 桐花樹多糖對枯草芽抱桿菌的抑菌效果 (n=3)

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