抱莖蓼花的揮發(fā)油成分及其抗菌活性的研究

1、抱莖蓼花的揮發(fā)油成分及其抗菌活性的研究                          作者：田光輝，劉存芳，賴普輝【摘要】   目的提取野生抱莖蓼花中的揮發(fā)油，分析揮發(fā)油的組分，探討其生物活性，為開發(fā)這一資源提供理論依據(jù)。方法用水蒸氣蒸餾法從抱莖蓼的花中提取揮發(fā)油，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對揮發(fā)油組分進(jìn)行分離和鑒定，運(yùn)用氣相色譜面積歸

2、一化法確定各組分的相對含量，并利用正構(gòu)烷烴系列物質(zhì)對各組分進(jìn)行定性確定，對抱莖蓼花的揮發(fā)油進(jìn)行抗菌實(shí)驗(yàn)。結(jié)果從抱莖蓼花的揮發(fā)油中檢出69個(gè)組分，鑒定出66個(gè)組分，占全油的96.92%；抱莖蓼花的揮發(fā)油有明顯地抗菌活性。結(jié)論 抱莖蓼花的揮發(fā)油中主要以單萜和倍半萜為主，含量較高的組分是石竹烯（12.01 %）、3-己烯-1-醇(10.78%)、-里哪醇(6.88%)、3-辛烯-3-醇（6.32%）等，其揮發(fā)油對大腸埃希菌、傷寒沙門菌、腸炎沙門菌和金黃色葡萄球菌有明顯地抑制和滅活作用。 【關(guān)鍵詞】   抱莖蓼；抱莖蓼花；揮發(fā)油；氣相色譜-質(zhì)譜法；抗菌活性Abstract：Objective

3、To extract and analyze the constituents of the essential oil from the flower of  Polygonum amplexicaule, so as to provide scientific proof for its exploitation of biological activity compositions. MethodsThe essential oil from the flower of Polygonum amplexicaule was extracted by steam distilla

4、tion, the components of the essential oil were separated and structurally identified by gas chromatography/mass spectrometry, the relative contents of these components by the peak-area normalization method adopted in gas chromatography, and all components of the essential oil are calibrated with a s

5、tandard mixture of homologous n-alkane series. The essential oil was investigated by antimicrobial activities. Results69 components were separated, 66 components were identified and accounted for 96.92 % of the all peak area, the essential oil had antimicrobial activity. ConclusionThe main chemical

6、constituents of the essential oil are monoterpenoids and sesquiterpenoids compounds, the major components are Caryophyllen (12.01 %), 3-Hexen-l-ol (10.78 %),  -Linalool (6.88%), 3-Octen-3-ol(6.32%), etc. The essential oil has obvious inhibitory effect against Escherichia coli, Salmonella typhi,

7、 Salmonella enteritidis and Staphylococcus aureus.Key words：Polygonum amplexicaule;  Flower;  Essential oil;  Gas chromatography-mass spectrometry;  Antimicrobial activity    陜西南部秦巴山區(qū)野生的抱莖蓼Polygonum amplexicaule D.Don是蓼科Polynonaceae蓼屬Polygonum L.的一種草本植物，又名紅三七1。蓼屬植物

8、具有清熱解毒、散結(jié)消腫、活血止痛、順氣解痙、收斂止瀉等功效，有些還具有抗菌消炎、抗氧化、抗腫瘤、殺蟲等多種生物活性2，因此對該屬植物生物活性成分的研究較多3，對該屬植物的揮發(fā)油也有一些研究報(bào)道4。抱莖蓼地上和地下部分的生物活性成分已有 文獻(xiàn) 報(bào)道5,6，抱莖蓼葉子的揮發(fā)油也已有研究1，抱莖蓼花中的揮發(fā)性成分分析尚未見報(bào)道，揮發(fā)油有許多獨(dú)特的生理活性如殺菌消炎、抗氧化、清熱解毒等作用，有的已用于醫(yī)療和保健，因此，深入研究抱莖蓼揮發(fā)油有重要的價(jià)值和意義。本實(shí)驗(yàn)從秦巴山區(qū)野生抱莖蓼的花中提取揮發(fā)油，分析其組分并確定各個(gè)組分的相對含量，并運(yùn)用正構(gòu)烷烴系列物質(zhì)對各組分進(jìn)行定性，對其揮發(fā)油進(jìn)行初步地抗菌活

9、性實(shí)驗(yàn)，以期為抱莖蓼揮發(fā)油的開發(fā)利用提供可靠的 科學(xué) 依據(jù)。1  器材與方法 1.1  材料抱莖蓼的花于200608上旬在四川境內(nèi)的大巴山上收集，全草經(jīng)陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院田先華教授鑒定確認(rèn)為抱莖蓼Polygonum amplexicaule D.Don（標(biāo)本編號SNU 05-11-29 LIU）。1.2 試劑無水硫酸鈉、乙醚、氯化鈉（均為分析純，西安化學(xué)試劑廠），水為蒸餾水，正構(gòu)烷烴系列物質(zhì)(C6C20)為色標(biāo)（北京化學(xué)試劑公司進(jìn)口分裝）。MH肉湯，肉湯培養(yǎng)基，普通瓊脂平板培養(yǎng)基?；钚詫?shí)驗(yàn)所用標(biāo)準(zhǔn)菌株凍干品購自 中國 預(yù)防 醫(yī)學(xué) 科學(xué)院北京藥品生藥制品鑒定所中國醫(yī)學(xué)細(xì)

10、菌保藏中心。1.3 儀器Finnigan-Trace DSQ型GC/MS儀（美國熱電公司），GC（美國安捷倫利科技有限公司，Agilent GC 6890N，F(xiàn)ID），打漿機(jī)，96孔培養(yǎng)板，普通培養(yǎng)箱，水蒸氣蒸餾裝置。1.4 方法從新鮮的抱莖蓼上取花20 g，用打漿機(jī)打碎成泥漿狀，水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油12 h。餾出液經(jīng)NaCl飽和后用乙醚萃取3次，萃取液用無水硫酸鈉干燥24 h，蒸餾回收乙醚后得到一種有清香氣味的淡黃色揮發(fā)油0.112 g，得油率為0.56 %。密封0下保存?zhèn)溆?。利用GC對揮發(fā)油各組分依據(jù)正構(gòu)烷烴系列(C6C20)進(jìn)行定性，確定各組分的Kovats保留指數(shù)RI值7。GC工作條件

11、:色譜柱型號HP-5（5%Phenyl Methyl Siloxane; capillary:30.0 m×320 m×0.25 m），柱溫50280 ；初始溫度50，保持3 min以10/min程序升溫；進(jìn)樣口溫度為250 ，檢測器溫度為250，衡流模式流量為1.5 ml/min，進(jìn)樣量為0.2 l，分流比30:1，檢測器為FID，載氣為N2。    抱莖蓼花的揮發(fā)油組分中含量較高的組分是石竹烯(12.01%)、3-己烯-1-醇(10.78%)、-里哪醇(6.88%)、3-辛烯-3-醇(6.32%)、-環(huán)檸檬醛(5.31%)等，它們占到了揮發(fā)

12、油總量的41.30%。在這些含量較高的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中均含有不飽和雙鍵，含不飽和雙鍵的化合物往往會表現(xiàn)出一系列的生理活性，這些含量較高物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征預(yù)示著抱莖蓼花的揮發(fā)油可能具有一定的生理活性。和 文獻(xiàn) 報(bào)道的抱莖蓼葉子中揮發(fā)油的主要成分是一致的，但葉子揮發(fā)油和花揮發(fā)油的組成存在著很大的差異1，從抱莖蓼的葉子揮發(fā)油中僅鑒定出38個(gè)組分，可見抱莖蓼花的揮發(fā)油組成是復(fù)雜多樣的。從抱莖蓼花的揮發(fā)油成分種類來看以醇、酮、烯烴、酯類居多，其中醇類21種，烯類10種，酮類9種，酯類9種，雜環(huán)化合物有兩個(gè)。揮發(fā)性醇類一般具有令人興奮的調(diào)和性氣味且有抗腐敗、抗濾過性病毒等特性，如橙花叔醇有玫瑰花香，屬于高級烯醇類物

13、質(zhì)，有愉快持久的香氣；-萜品醇有顯著的平喘功效，也可作為空氣消毒劑，是一種麝香型萜烯類物質(zhì)；里哪醇也叫芳樟醇，是世界三大香醇之一，是香料、日用和醫(yī)藥等 工業(yè) 必不可少的原料，芳樟醇及酯常用于各種人造精油的調(diào)和原料，也用于配制化妝香精和皂用香精等；葉綠醇也叫植醇，是一種無環(huán)二萜化合物，是合成維生素E、維生素K1的原料；石竹烯對皮膚炎癥及消化系統(tǒng)潰瘍有較好的療效，具有抗氧化作用，廣泛 應(yīng)用 于香料、食品工業(yè)、和藥物合成中間體等領(lǐng)域。抱莖蓼花的揮發(fā)油成分以單萜和倍半萜類居多，萜類化合物一般具有提神、抗菌消炎和鎮(zhèn)痛等作用。這預(yù)示著抱莖蓼花的揮發(fā)油有一定的藥理活性，抱莖蓼花的揮發(fā)油具有良好的應(yīng)用開發(fā)價(jià)值

14、，有必要進(jìn)一步研究其藥理活性。表1  抱莖蓼花的揮發(fā)油化學(xué)組分（略）2.2  抗菌活性結(jié)果分析抱莖蓼花的揮發(fā)油對8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)菌株的MIC和MBC如表2。從表2中結(jié)果可以看出抱莖蓼花的揮發(fā)油對實(shí)驗(yàn)所選用的8個(gè)試驗(yàn)菌株均有明顯的抑制作用和滅活作用，能有效地抵抗常見腸道致病菌的感染。抱莖蓼花的揮發(fā)油對大腸埃希菌ATCC 25922株和金黃色葡萄球菌ATCC 25925株的MIC值是3.68l/ml和3.88l/ml，表明抱莖蓼花的揮發(fā)油對這兩個(gè)細(xì)菌有顯著的抑制作用。該揮發(fā)油對腸炎沙門菌50 040株和傷寒沙門菌50127株的MIC值分別是4.56 l/ml和4.92 l/ml，表明該

15、揮發(fā)油對這兩個(gè)細(xì)菌也有非常明顯的抑制作用。抱莖蓼花的揮發(fā)油對其他細(xì)菌的MIC值相對較大一些，但也表現(xiàn)出一定的抑菌活性，抱莖蓼花的揮發(fā)油對實(shí)驗(yàn)的8個(gè)菌株均有明顯地抑制作用。抱莖蓼花的揮發(fā)油對大腸埃希菌和金黃色葡萄球菌的MBC值是5.02 l/ml和5.26 l/ml，表明該揮發(fā)油對兩個(gè)細(xì)菌有顯著的殺滅作用；抱莖蓼花的揮發(fā)油對腸炎沙門菌和傷寒沙門菌的MBC值分別是6.78 l/ml和6.32 l/ml，表明該揮發(fā)油對這兩個(gè)細(xì)菌也有非常明顯的殺滅作用；抱莖蓼花的揮發(fā)油對實(shí)驗(yàn)的8個(gè)菌株均有明顯的殺滅作用。抱莖蓼花的揮發(fā)油對大腸埃希菌、傷寒沙門菌、腸炎沙門菌和金黃色葡萄球菌的抑制作用和滅活作用更為顯著。表2  抱莖蓼花的揮發(fā)油對標(biāo)準(zhǔn)菌株的MIC 和MBC值（略）3  結(jié)論     水蒸氣蒸餾法提取抱莖蓼花中的揮發(fā)油簡單、方便，用GC-MS和GC分析揮發(fā)油成分和含量準(zhǔn)確性高。該揮發(fā)油對實(shí)驗(yàn)菌株的抑制作用和滅活作用顯著，這為開發(fā)利用這一資源可提供 科學(xué) 的依據(jù)。抱莖蓼花的揮發(fā)油組成復(fù)雜多樣，與文獻(xiàn)報(bào)道的抱莖蓼葉子中的揮發(fā)油組成和蓼屬其他植物揮發(fā)油化學(xué)成