百里香酚的抑菌活性研究
1 引言1
1.1 天然抗菌物质的研究进展1
1.2 中草药抑菌作用机制2
1.3 体外抑菌活性评价方法3
1.4 本文研究目的和意义5
2 实验材料与方法5
2.1 实验材料5
2.2 实验方法7
3 结果与分析9
3.1 百里香酚的GC-MS分析9
3.2 百里香酚的滤纸片法抑菌效果10
3.3 百里香酚最低抑菌浓度MIC测定10
3.4 不同pH对百里香酚抑菌活性的影响10
结论12
致谢13
参考文献14
1 引言
随着人民生活水平、文化程度、科技水平的提高,用中药作为食品添加剂的需求逐年增加,同时对这些作用于人体的产品质量要求也越来越高。其中最重要并有倾向性的一点要求是尽量使用天然原料,少用或不用合成原料,以减少副作用或增加产品的天然风味。我国丰富的中药资源为开发这些产品提供了广阔的天地。进入80年代以来,我国研制生产的以中药为主要成分或主要添加剂的保健品、香料、香精、食用色素发展迅速,并大量出口,受到国内外的欢迎。随着国际化绿色食品意识的加强,预计中药在这方面的开发利用,将进一步扩大和深化。根据市场需求,前人对丁香、小茴香、肉桂、八角茴香的挥发油用作天然香料作了研究[1],但对其是否可作为天然防腐剂,尚未见报道。
天然酚类物质存在于植物的皮、根、木、叶、果中,具有广泛的生理活性,如抗氧化、清除自由基、抗紫外线辐射、抑菌效应及抗病毒作用,多用于医药、化妆品原料和食品添加剂等方面[2]。研究表明,部分酚类物质对供试的植物病原真菌具有较好的抑菌作用,目前已有相关的 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
杀菌剂被成功研制[3]。百里香酚,又名麝香草酚,存在于多种植物的精油中。百里香酚多用于制作香料、医用杀菌剂和驱蛔虫剂,近年来研究表明百里香酚具有杀螨抑菌等多种生物活性。百里香酚抑菌作用需要深入研究。据文献报道,百里香酚具有很强的医用抗菌作用,其抗真菌作用机制独特,故有必要对百里香酚的杀菌作用及其抑菌机理进行深入研究。
1.1 天然抗菌物质的研究进展
近年来,各类新型有效的抗生素不断问世,以其疗效确切、对人体细胞毒性小且价格低廉而广泛应用,但是由于对药物的滥用,造成一些机体耐药菌株产生,化学合成物质对人类危害,研发一种新型、低毒、不易产生耐药的的抗菌药物是目前解决一些细菌感染性疾病的关键问题之一,而中药来源广泛、毒副作用低、不易产生耐药等特点成为近年来抗菌药物研发方面的热点研究对象[4]。
1.1.1 国内的研究现状
天然抗菌物质的筛选一直是国内相关领域的研究热点。李建志[5]对黑龙江省的地产中药两头尖、升麻、荆芥穗、威灵仙、艾叶、泽兰、独活、木贼、苦参、紫丁香等进行研究,发现其具有良好的抗菌作用,很有研究价值。李仲兴等[6]采用新的中药抑菌实验方法定量抗菌实验对五倍子乙醇提取物进行140株肠球菌的最低抑茵浓度测定,结果五倍子乙醇提取物对93株粪肠球菌、40株尿肠球菌和7株其它肠球菌的MIC分别为0.31、0.63、0.63 mg/mL显现出较强的抑菌能力。周峰等[7]用水蒸气蒸馏法提取丁香、肉桂、八角茴香、大蒜、薄荷、肉豆蔻、香茅、藿香、艾叶、干姜、鱼腥草和荆芥等12种中药的挥发油,用培养基平板连续稀释法进行体外实验,结果表明这些挥发油均对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母、黄曲霉和绿色木霉等6种菌有一定的抗菌作用,其中尤以大蒜、肉桂、藿香和丁香抗菌作用明显。
1.1.2 国外的研究现状
国外研究中草药在其他国家也是有所应用的,WHO曾经做出过这样的估计,全球使用中药的人数占全世界人口的65%-80%,因此,一些国家也对某些抗菌药用植物进行了研究,主要是本地药用植物。Yakubu M Bello等[8]对狭叶长穗木(木马鞭、假马鞭)进行研究发现其水和醇提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、粪链球菌、志贺菌、沙门菌、奈瑟菌有抑制作用,有效成分是皂苷和酚类。Eleyinmi A folabi F[9]研究了水和70%甲醇提取的抗菌活性,对13种菌株进行实验,结果乙醇提取物对鼠伤寒沙门氏菌,肠道菌,铜绿假单胞菌有抑制作用,MIC为1.00 mg/mL水提取物对铜绿假单胞菌和大肠杆菌有抑制作用,MIC分别为5.10 mg/mL。
1.2 中草药抑菌作用机制
1.2.1 抑制细菌的呼吸代谢
呼吸代谢是生物体获得生命活动所需能量主要途径,主要包括:三羧酸循环途径、糖酵解途径、磷酸戊糖途径。药物对微生物呼吸代谢过程抑制会导致能量的生成量减少代谢活动所需的碳架和还原力减少[10],进而影响微生物的正常生长和繁殖。
1.2.2 对菌体细胞膜、细胞壁的破坏
微生物都是通过细胞膜的渗透和选择吸收作用而从外界吸取营养物的,主要方式包括:主动运输、被动运输、受体介导的信息跨膜传递等,而当细胞膜受到药物的破坏,就会阻碍其运输作用,使微生物的各种生物功能受阻。另外药物对细胞壁及细胞膜结构完整性的破坏,可以引 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
起膜电位发生变化,胞内成分的释放,从而引起营养物质吸收、ATP活性、核苷酸合成的降低等功能性障碍[11],最终导致菌体死亡。
1.2.3 抑制蛋白质的合成、表达以及对遗传物质DNA和RNA的影响
蛋白质是生物体生命活动的物质基础,在生物体内发挥着重要作用,当药物作用菌体后,使其体内的蛋白质变性、凝固,从而达到抑菌、杀菌的效果。而DNA和RNA是重要的遗传物质,对生命体的生长、发育、繁殖、变异等生命现象起着重要作用,并指导蛋白质的合成,控制着各种代谢及性状发育过程,药物作用于微生物后减少了核酸的合成,或直接作用于DNA结构阻碍其正常发挥功能,使细胞各项生命活动受到影响[12],从而抑制其生长和繁殖。
1.2.4 对拓扑异构酶的影响
作为细胞核内的酶类DNA拓扑异构酶(Topo isomerase)它们能够催化DNA的断裂和连接,在DNA的复制和转录过程中起到关键的作用[13],药物作用与拓扑异构酶后,使得DNA的代谢受阻,减少了菌体内核酸的含量,影响菌体生理功能的正常运行,最终导致菌体死亡。
1.3 体外抑菌活性评价方法
1.3.1 纸片扩散法
纸片扩散法全称为抗菌药物纸片琼脂扩散法敏感试验(简称改良K-B法),70年代WHO在日内瓦召开的国际性会议上通过作为全世界推荐的方法。原理: 含有定量抗菌药物的纸睡帖在已接种测试菌的琼脂平板上,纸片中所含的药物吸取琼脂中的水分溶解后便不断地向纸片周围区域扩散,形成递减的梯度浓度。在纸片周围抑菌浓度范围内的细菌的生长被抑制,形成透明的抑菌圈。抑菌圈的大小反映测试菌对测定药物的敏感程、度,并与该药对测试菌的MIC呈负相关。特点是精确度没有琼脂稀释法高,但可以在同一平皿上观察一种细菌对多种中药成分的敏感度或耐药性,结果很直观,易于判断、比较[14]。
1.3.2 稀释法
稀释法是定量测定抗菌药物抑制细菌生长作用的体外方法,主要测定细菌对某药的最低抑菌浓度,常分为琼脂稀释法和肉汤稀释法。
2.2.1.2 百里香酚的含量
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