2. 广西壮族自治区海洋研究所海洋生物技术重点实验室,广西北海 536000
2. Guangxi Key Laboratory of Marine Biotechnology, Guangxi Institute of Oceanology, Beihai, Guangxi, 536000, China
[研究意义]红树植物白骨壤Avicennia mavina (Forsk.) Vierh.,又名海榄雌[1],为马鞭草科Verbenaceae白骨壤属Avicennia。该属植物我国只有一种,主要分布于福建、广东、广西、海南4省及台湾、香港、澳门地区沿海有红树林生长的滩涂。白骨壤果实俗称“榄钱”、“海豆”,味甘、微苦、性凉,具有清热、利尿、凉血败火的功效,是降压通血管的民间食疗植物[2]。白骨壤果实全国年产量在30万t以上,是一种尚未规模开发利用的食用、保健和药用新资源[3],具有较高的学术研究价值和开发利用价值。[前人研究进展]白骨壤果实含有丰富的营养成分[4],并含有酚苷类[5-6]和生物碱类等[7]化合物。7种溶剂的白骨壤果实提取液显示出一定的自由基清除能力[3]。黄丽莎等[1]对白骨壤果实精油化学成分进行了GC-MS分析。高秀梅等[8]研究发现白骨壤果实的水提物属实际无毒级物质。熊拯等[9]发现白骨壤种子总黄酮对大豆油有一定的抗氧化效果,且具有量效关系。[本研究切入点]目前国内外主要是对红树植物枝叶部分化学成分进行研究[2, 10-14],对白骨壤果实缺乏系统充分的药效物质基础研究。[拟解决的关键问题]对白骨壤果实的乙醇提物以及不同极性部位进行抗菌活性检测,研究白骨壤果实对6株致病菌的抑制活性,并应用GC-MS技术对活性部位石油醚相浸膏进行甲酯化后的化学成分分析,为进一步研究白骨壤果实药效物质奠定基础。
1 材料与方法 1.1 材料白骨壤果实样品于2014年8月采自广西北海,由海南东寨港国家级红树林自然保护区管理局钟荣才副教授鉴定。
5株人体致病菌(指示菌株):大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、和藤黄八叠球菌(Micrococcus luteus);1株海洋致病菌:副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)。菌株均为海南师范大学化学化工学院郑彩娟副教授赠送。
LB液体培养基和LB平板:根据文献[15]进行制备。
药品与仪器:甲醇、乙醇、正丁醇、石油醚、乙酸乙酯、二甲基亚砜(DMSO)、氢氧化钾、无水硫酸钠等均为国产分析纯;Thermo Trace GC ultra DSQ Ⅱ色质联用仪(Thermo公司)。
1.2 方法 1.2.1 供试样品的制备鲜白骨壤果实(1.5 kg),经95%乙醇(V/V)超声波提取5次,每次30 min,浓缩提取液得浸膏69.0 g,浸膏用水混悬后,分别用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取,减压浓缩后得到石油醚相(28.0 g),乙酸乙酯相(13.0 g),正丁醇相(17.0 g),剩余水相蒸干得浸膏(5.5 g)。
1.2.2 初筛初筛采用纸片扩散法(Disk-diffusion method)[16-17]测试抑菌圈直径(Diameter of inhitition zone,DIZ,mm)。
1.2.3 最小杀菌浓度的测定采用试管稀释法(Tube dilution method)[18-19]测定初筛有活性的样品的最小杀菌浓度(Minimum bactericidal concentration,MBC,mg/mL)。
1.2.4 甲酯化处理取石油醚相浸膏1 g,置于50 mL具塞烧瓶中,加石油醚20 mL使其溶解,加0.4 mol/L KOH-CH3OH溶液10 mL摇匀,置于40℃恒温水浴1 h,加入20 mL蒸馏水摇匀,静置待分层清晰后取上层清液,经无水硫酸钠脱水,过滤,滤液作为供试品溶液。
1.2.5 GC-MS分析Thermo Trace GC ultra DSQ Ⅱ色质联用仪,色谱柱:VF-5MS (30 mm×0.25 mm×0.25 μm);进样量1.0 μL,溶剂延迟2.00 min;分流比为50:1;载气为高纯He,流速为1.0 mL/min;石油醚相的升温程序:50℃保持2 min,以5℃/min升至130℃,保持5 min,再以5℃/min升至300℃,保持10 min。电离源EI;电子能量70 eV;操作系统:Xcalibur;谱库NIST02。
2 结果与分析 2.1 5种提取物的抑菌活性白骨壤果实5种提取物对指示菌株的抑菌作用表现不同(表 1和表 2)。白骨壤果实乙酸乙酯相对6株指示菌株表现出较好的抑菌活性;石油醚相对金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌和藤黄八叠球菌3株指示菌株表现出一定的抑菌活性;正丁醇相对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和副溶血弧菌3株指示菌株抑菌活性较弱;乙醇提取物对4株指示菌株表现出一定的抑菌活性;水相对指示菌株没有明显的抑菌活性。由此可见,白骨壤果实乙酸乙酯相的抑菌效果最好,其次是石油醚相。
在本实验中,利用GC-MS技术探讨石油醚相中抗菌活性物质的组成。对经甲酯化处理后的石油醚相进行GC-MS分析,得到白骨壤果实石油醚相总离子流谱(图 1),对各峰通过Xcalibur工作站NIST标准质谱图库进行检索,用峰面积归一化法计算出各组分的相对百分含量,共鉴定出19个化合物,占石油醚相总峰面积的77.22%(表 3)。石油醚相中主要为低级性化合物,其中脂肪酸类化合物占总比重的74.06%,主要成分有油酸甲酯(30.30%)、饱和的及不饱和的棕榈酸甲酯(共26.60%)、硬脂酸甲酯(9.30%)、十一酸甲酯(3.75%)和癸酸甲酯(3.06%)等。
抗菌实验结果显示,白骨壤果实石油醚相对其中3株菌都有一定的抑制活性,最小杀菌浓度为50 mg/mL。乙酸乙酯相浸膏抗菌活性也较好,有进一步对其做活性物质基础研究的必要性。油醚相甲酯化处理后进行GC-MS分析,共鉴定出19个化合物,为首次从白骨壤果实中鉴定出,其中油酸和棕榈酸占50%以上。石油醚相中鉴定出的油酸可以调节血脂、预防肿瘤、改善记忆等,棕榈酸可以抑制胰岛葡萄糖转运蛋白2、胰岛素、胰腺十二指肠同源异型盒因子1和rRNA的表达,显著改善对胰岛的脂毒性作用[20]。研究白骨壤果实的营养价值和药理活性,对开发相关产品的高值化利用,提升红树林的经济价值具有重大的现实意义。
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