苦菜不同部位提取物的抑菌活性與抗氧化性

郭愛華， 任靜宇， 王 佩， 段 輝， 楊 琦， 侯美杰， 高 平

(呂梁學院 生命科學系， 山西 呂梁 033000)

苦菜不同部位提取物的抑菌活性與抗氧化性

郭愛華， 任靜宇， 王 佩， 段 輝， 楊 琦， 侯美杰， 高 平*

(呂梁學院 生命科學系， 山西 呂梁 033000)

為尋找一種新型、無污染、資源豐富、性價比高的天然防腐劑及抗氧化劑作為化妝品原料，同時為苦菜的進一步開發(fā)利用及產(chǎn)品深加工研究提供理論依據(jù)，以野生苦菜為材料，采用濾紙片抑菌法和分光光度法研究苦菜不同部位(根、莖和葉)乙醇提取物的抑菌活性及抗氧化性。結(jié)果表明：苦菜根、莖、葉的乙醇提取物對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌均有一定的抑制作用，但其作用程度不同，對各種菌的抑菌程度均為葉>莖>根，對大腸桿菌的最低抑菌濃度為根>莖>葉；苦菜不同部位提取物具有顯著的抗氧化能力，且其抗氧化能力為葉>莖>根。

苦菜； 根； 莖； 葉； 抑菌活性； 抗氧化性

苦菜(SonchusoleraceusL.)又名苦苣或敗醬，菊科草本植物，一年或二年生[1]。苦菜含有豐富的營養(yǎng)成分且其含有甾類、黃酮類等活性化學成分，因而具有較強的抑菌和抗氧化能力，及良好的生理功效，素來被推崇為食用、藥用、綠色、天然、無污染的野生健康食品。因此，無論是新鮮幼苗或其加工產(chǎn)品都備受保健人士的親睞。已有研究[1-2]表明，苦菜不同部位具有顯著抗氧化性，但其不同部位的抑菌活性尚未見報道。為探明苦菜能否作為化妝品原料之一，且哪一部位最為合適，筆者于2015年以苦菜的根、莖、葉為具體材料，采用濾紙片抑菌法和分光光度法研究其不同部位乙醇提取物的抑菌活性及抗氧化性，以期尋找一種新型、無污染、資源豐富、性價比高的天然防腐劑及抗氧化劑，作為新型化妝品原料，同時為苦菜的資源開發(fā)及加工提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 植物 野生苦菜植株采于山西省呂梁市柳林縣。

1.1.2 菌種 金黃色葡萄球菌(Taphylococcusflureus)、大腸桿菌(Escherichiacoli)和枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)，為呂梁學院微生物實驗室提供。

1.1.3 試劑 DPPH、無水乙醇、無水甲醇、磷酸、濃鹽酸、碳酸鈉、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、三氯乙酸、鐵氰化鉀、FeCl3、FeSO4、BHT等。

1.1.4 培養(yǎng)基 采用牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基：牛肉膏3 g，蛋白胨10 g，NaCl 5 g，瓊脂15～20 g，水1 000 mL，pH 7.4～7.6。

1.1.5 儀器設備 UV-1601型紫外-可見分光光度計，北京瑞利分析儀器有限公司；DPX-9052B-1型電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海福瑪實驗設備有限公司；RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠；手提式壓力蒸汽滅菌器，江陰濱江醫(yī)療設備有限公司；SHZ-D(Ⅲ)型循環(huán)式多用真空泵，鄭州市科豐儀器設備有限公司。

1.2 苦菜不同部位提取物的制備

參照文獻[2]的方法并稍加改進后提取。稱取20 g不同部位苦菜樣品，加入50%乙醇150 mL，25℃氣浴恒溫震蕩器提取24 h，抽濾，得到提取液；再向殘渣中加入150 mL乙醇再提取，反復提取3次。合并提取液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀內(nèi)在60℃條件下濃縮3 h，再放入電熱鼓風干燥器內(nèi)在60℃條件下烘干至質(zhì)量恒定即得到新鮮苦菜乙醇提取物。避光4℃冷藏備用。

1.3 抑菌試驗

1.3.1 菌懸液的制備 參照文獻[3]的方法，將供試菌種配制成菌濃度約為1.35×10-4個/ mL的菌懸液備用。

1.3.2 抑菌圈的測定 采用濾紙片法[4]，將苦菜根、莖、葉提取物分別配制成1.0 g/mL的樣品原液，然后按照二倍稀釋法配制成0.5 g/mL、0.25 g/mL、0.125 g/mL、0.062 5 g/mL和0.031 25 g/mL等不同濃度的樣品稀釋液。把滅菌后的濾紙片(8 mm)浸入各濃度的樣品稀釋液中0.5 h，取出貼于具不同菌種的培養(yǎng)皿中，每皿4片，3次重復，24 h后測定抑菌圈。

1) 苦菜提取物對大腸桿菌的抑制作用 測定不同濃度的樣品稀釋液對大腸桿菌的抑菌圈。

2) 分別以大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌作為供試菌株，通過測定抑菌圈研究苦菜不同部位提取物在相同濃度(0.25 g/mL)下對此3種供試菌的抑制效果。

1.3.3 最低抑菌濃度的測定 以苦菜各部位提取液濃度為1.0 g/mL的樣品為原液，采用二倍稀釋法[5]測定苦菜根、莖、葉的乙醇提取物對大腸桿菌的最低抑菌濃度。

1.4 抗氧化能力的測定

通過測定苦菜不同部位乙醇提取物的還原能力、DPPH自由基的清除率、-OH清除率研究苦菜根、莖、葉的乙醇提取物的抗氧化性。其中： 1) 還原力的測定參照文獻[6]的方法，分別以濃度為20 mg/mL、10 mg/mL和5 mg/mL的根、莖、葉提取液進行測定； 2) DPPH自由基的清除參照文獻[2]，-OH的清除參照文獻[7]。測定相同濃度(20 mg/mL)下苦菜根、莖、葉提取液對DPPH自由基和-OH的清除率。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦菜不同部位的提取率

從圖1可知，苦菜根、莖和葉的乙醇提取物質(zhì)量差異較大，依次為葉>莖>根。其中，葉的提取率為17.2%， 莖的提取率為8.45%，根的提取率為5.3%， 各部分的提取率差異達極顯著水平(︱t葉，莖︱=14.98，︱t葉，根︱=14.99，︱t莖，根︱=13.33，P<0.01)。

圖1 苦菜根、莖、葉的乙醇提取率

Fig.1 Ethanol extraction ratio of root, stem and leaf ofS.oleraceus

2.2 苦菜不同部位提取物的抑菌作用

2.2.1 對大腸桿菌的抑制作用及最小抑菌濃度 從表1可知，苦菜各部分提取物的濃度越大，其抑菌圈也越大，即對大腸桿菌的抑制作用越強。說明，苦菜對大腸桿菌的抑制作用與其濃度密切相關(guān)，提取物濃度越大，其中含有的活性物質(zhì)越多，其抑制作用就越強。試驗結(jié)果顯示，根、莖、葉乙醇提取物的最低抑菌濃度分別為0.25 g/mL、0.125 g/mL和0.062 5 g/mL。表明，苦菜不同部位對大腸桿菌的抑菌作用依次為葉>莖>根。

表1 不同濃度苦菜各部位提取物處理大腸桿菌 的抑菌圈直徑

Table 1 Inhibition zone diameter of E. coli treated with various concentrations of extractives from different parts of S.oleraceusmm

注：—為無抑菌圈(下同)。

Note:— expressed no inhibition zone. The same below.

2.2.2 對各菌株的抑制作用 從表2可知，提取液對供試菌的抑菌圈大小在8.2～13.2 mm，表明，各提取液具有較好的抑菌作用，苦菜根、莖、葉提取物對3種菌均具有一定程度的抑制作用。其中，對金黃色葡萄球菌的抑制作用較強，3個部位提取物的抑菌圈直徑為9.2～13.2 mm；其次是大腸桿菌，3個部位提取物的抑菌圈直徑為8.2～12.1 mm；根的提取物對枯草芽孢桿菌無抑制作用，可能是因為提取物濃度太低或?qū)莶菅挎邨U菌的抑制成分較少。綜上可知，苦菜不同部位對各菌種的抑制作用均為葉>莖>根。

表2 苦菜不同部位提取物對各菌種的抑菌圈直徑

Table 2 Inhibition zone diameter of strains treated with extractives from different parts of S.oleraceusmm

2.3 苦菜不同部位提取物的抗氧化能力

2.3.1 還原能力 從圖2可知，提取物的濃度越大，其還原能力越強，即還原能力與提取物的濃度成正相關(guān)；提取物濃度相同的條件下，苦菜不同部位的還原能力強弱不同，其還原能力強弱為葉>莖>根。

圖 2 不同濃度苦菜根、莖、葉提取物的還原能力

Fig.2 Reducing capacity of various concentrations of extractives from root, stem and leaf ofS.oleraceus

圖3 苦菜不同部位提取物對DPPH 自由基和-OH 的清除率

Fig.3 Clearance rates of different parts of extractives from root, stem and leaf ofS.oleraceuson DPPH and -OH

2.3.2 對DPPH自由基及-OH的清除作用 從圖3可知，苦菜葉對DPPH自由基的清除作用最強，清除率為56.5%；其次是莖，清除率為15%；而根對DPPH自由基的清除作用較弱，清除率為7.7%。苦菜根、莖、葉對-OH均具有清除作用，但其清除程度不同，其中根和葉的清除作用較強，清除率分別為99.7%和99.8%，且二者差異不顯著(︱t葉，根︱=1，P>0.01)；而莖對-OH的清除作用較弱，清除率為51.7%。

3 結(jié)論與討論

具有抑菌及抗氧化作用的植物較多，但天然、健康防腐劑及抗氧化劑為人們首選目標。本研究結(jié)果表明，苦菜各部位對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌均具有抑制作用，且部位不同抑菌程度不同；提取物濃度不同，抑制作用也不同。說明，苦菜不同部位所含有的抑菌活性成分有區(qū)別，并且濃度不同，含有的活性成分含量不同，致使其抑菌程度不一樣。其不同部位的活性成分及含量有待于進一步研究。

通過測定苦菜的還原能力、對DPPH自由基及-OH的清除率說明，苦菜中含有抗氧化的活性物質(zhì)，可能為黃酮類或甾類等活性化學成分。

[1] 韓彥軍,權(quán)美平.正交試驗設計對苦菜總酚提取工藝的優(yōu)化[J].湖北農(nóng)業(yè)科學,2014,53(3)：644-646.

[2] 韓陽陽，王天曉，朱海芳，等.苦菜不同部位提取物的抗氧化活性[J].食品科學，2010,31(19):45-48.

[3] 楊 洋,劉 翀,覃記杰,等.仙人掌提取物的抑菌作用[J].精細化工,2005,22(4):269-271.

[4] 程 敏,劉甜甜,宮春波.苦菜葉干粉中抑菌物質(zhì)提取工藝優(yōu)化研究[J].食品工業(yè)科技，2010,31(5):277-279.

[5] 孟靜思,袁進罡,馬 輝.中草藥蒲公英的體外抑菌試驗[J].河北化工,2013(3):29-31.

[6] 李莉梅, 李 恒, 朱 苗, 等. 野生仙人掌多糖對DPPH、NO2-的清除能力及其還原力研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學,2013,40(15):121-123.

[7] 張俊生,陳莉華,楊順清,等.超聲波輔助乙醇提取蓮子心總黃酮及其抗氧化活性的研究[J].食品工業(yè)科技,2012,33(3):220-223.

(責任編輯：王 海)

Antimicrobial and Antioxidant Activities of Different Parts fromSonchusoleraceus

GUO Aihua， REN Jingyu， WANG Pei， DUAN Hui， YANG Qi， HOU Meijie， GAO Ping*

(DepartmentofLifeScience，LvliangUniversity,Lvliang,Shanxi033000,China)

In order to find a new, non-polluting, resource-rich, cost-effective natural preservatives and antioxidants as cosmetic material, at the same time for the further development and utilization of bitter herbs and provide theoretical basis for deep processing of products research, in this paper, the authors used bacteriostatic method and spectrophotometric method to study antibacterial and antioxidant activity of the root, stem and leaf with ethanol extract fromS.oleraceus. Results: Root, stem and leaf has a certain inhibitory effect onEscherichiacoli，TaphylococcusflureusandBacillussubtilis，but its effect degree was different, the inhibition degree of each species was leaf >stem>root；The minimum inhibitory concentration (MIC)ofE.coliwas root>stem>leaf. By determination of roots, stem, leaf extract reducing power, DPPH clearance, -OH rate determination of scavenging, the results showed that theS.oleraceushave significant antioxidant capacity, and the different parts of the antioxidant capacity as follows: leaves> stems> roots.

Sonchusoleraceus; root; stem; leaf; antibacterial activities; antioxidant activities

2015-12-10； 2016-03-10修回

山西省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目“苦菜的抑菌活性和抗氧化性研究”(2014466)；呂梁學院大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練重點項目“苦菜的抑菌活性和抗氧化性研究”(CXCYZD201410)

郭愛華(1983-)，女，助教，碩士，從事植物學研究。E-mail：guoaihua2000@163.com

*通訊作者：高 平(1966-)，男，教授，從事植物生態(tài)學研究。E-mail: gaoping654@163.com

1001-3601(2016)04-0160-0060-03

S567

A