李利紅,陳忠杰,盧婷婷,解克偉
(1.鄭州牧業(yè)工程高等專科學(xué)校藥物工程系,河南 鄭州450011;2.禹州森源本草天然產(chǎn)物有限公司,河南 禹州461683)
致病性大腸桿菌病是現(xiàn)代規(guī)?;?、集約化畜禽養(yǎng)殖的主要傳染病之一,目前尚無(wú)理想的疫苗來(lái)預(yù)防,臨床主要采用抗菌藥物治療。近年來(lái),由于抗菌藥物的持續(xù)和不恰當(dāng)?shù)厥褂?,大腸桿菌耐藥機(jī)制不斷變遷,耐藥性不斷提高[1-3],導(dǎo)致抗菌藥物的療效降低甚至失去療效;大腸桿菌耐藥現(xiàn)象已經(jīng)成為現(xiàn)代畜牧業(yè)健康養(yǎng)殖的限制性瓶頸,而抗菌藥物不規(guī)范使用所帶來(lái)的的環(huán)境衛(wèi)生和食品安全問(wèn)題也已越來(lái)越受世人關(guān)注,因此如何選用對(duì)大腸桿菌有較好抑制作用的藥物是當(dāng)今獸醫(yī)臨床的主要任務(wù)之一。中草藥具有來(lái)源廣、副作用小、不易產(chǎn)生耐藥性等特點(diǎn),已經(jīng)成為現(xiàn)代預(yù)防和控制細(xì)菌性感染疾病方面的重要研究對(duì)象[4-5]。近年來(lái)關(guān)于中藥芳香性物質(zhì)的抗微生物活性報(bào)道很多[6-8],但是關(guān)于其對(duì)大腸桿菌抑制效果的研究報(bào)道不多,因此,本試驗(yàn)選取丁香、八角茴香和迷迭香3種香料植物,提取其中的5種主要成分,在體外研究其對(duì)大腸桿菌的抑制作用,期望為獸醫(yī)臨床合理使用中草藥提取物防治大腸桿菌病提供理論和試驗(yàn)依據(jù),為研究和開發(fā)抗菌中藥解決耐藥菌株的產(chǎn)生和抗生素短缺問(wèn)題提供途徑。
1.1 材料與儀器
1.1.1 試驗(yàn)材料 迷迭香采自河南禹州森源本草天然產(chǎn)物有限公司種植基地,其他藥材購(gòu)自鄭州零售藥店。
所用菌株分別為:大腸桿菌(標(biāo)準(zhǔn)型);大腸桿菌(臨床致病型,從犢牛稀糞便中分離)。菌株由鄭州牧業(yè)工程??茖W(xué)校藥物工程系實(shí)驗(yàn)室提供。
1.1.2 主要儀器與試劑 CTXNW-2B循環(huán)超聲萃取儀(北京弘祥隆生物技術(shù)開發(fā)有限公司);R-1001-VN旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司);RE-5210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮);LXJ-IIB離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);P230II高效液相色譜儀(上海依利特);BT125D十萬(wàn)分之一分析天平(賽多利斯),阿貝折射儀(上海宇隆2W)。
鼠尾草酸和迷迭香酸標(biāo)準(zhǔn)品,均由禹州森源本草天然產(chǎn)物有限公司提供;重蒸水,甲醇、乙腈為色譜純,其他試劑為分析純。
1.2 方法
1.2.1 精油的提取制備 稱取丁香、八角茴香和迷迭香藥材各500g,用水蒸氣蒸餾法提取各自的揮發(fā)油,20℃以下測(cè)定相對(duì)密度和折光率。
1.2.2 迷迭香酸和鼠尾草酸的提取制備 稱取提取過(guò)精油的迷迭香殘?jiān)?00g,用40倍體積的90%乙醇進(jìn)行回流提取1h(加少許檸檬酸),將提取液進(jìn)行過(guò)濾,濾液和殘?jiān)謩e用來(lái)提取鼠尾草酸和迷迭香酸。濾液進(jìn)行減壓濃縮至1/5體積,4 000r/min離心,保留沉淀物,進(jìn)行真空干燥,稱重,用HPLC測(cè)定鼠尾草酸含量。殘?jiān)?0倍體積的水進(jìn)行超聲提取30min,過(guò)濾,對(duì)濾液進(jìn)行減壓濃縮和真空干燥,稱重,用HPLC測(cè)定迷迭香酸含量。
1.2.3 迷迭香酸和鼠尾草酸含量的測(cè)定 (1)鼠尾草酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液的配制:精密稱取105℃干燥4h后至質(zhì)量恒定的鼠尾草酸標(biāo)準(zhǔn)品10.0mg,置于10 mL棕色容量瓶中,用無(wú)水乙醇溶解并稀釋至刻度定容,搖勻,其質(zhì)量濃度為1mg/mL作為標(biāo)準(zhǔn)溶液;(2)迷迭香酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液的配制:精密稱取80℃下干燥至恒重的迷迭香酸標(biāo)準(zhǔn)品10.0mg溶于10mL甲醇溶解并稀釋至刻度定容,得1mg/mL迷迭香酸標(biāo)準(zhǔn)溶液;(3)鼠尾草酸樣品測(cè)定:稱取鼠尾草酸提取物100mg,無(wú)水乙醇定溶至50mL,微孔濾膜過(guò)濾,超聲脫氣,HPLC測(cè)定。采用C18柱,流動(dòng)相為乙腈:0.1%磷酸=60∶40,流速為1mL/min,230 nm測(cè)定;(4)迷迭香酸樣品測(cè)定:稱取迷迭香酸提取物100mg,甲醇定溶至50mL,微孔濾膜過(guò)濾,超聲脫氣,HPLC測(cè)定。采用C18柱,流動(dòng)相為甲醇∶0.05%磷酸=45∶50,流速為0.6mL/min,283nm測(cè)定。均做平行試驗(yàn)3次,以峰面積按外標(biāo)法進(jìn)行定量計(jì)算。
1.2.4 菌種的復(fù)壯與擴(kuò)增 參照文獻(xiàn)[9]進(jìn)行大腸桿菌的復(fù)壯和擴(kuò)增,用于營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板涂菌。
1.2.5 涂菌 取制備好的營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板培養(yǎng)基,分別加入100μL制備好的105CFU/mL菌液,用涂菌玻璃棒涂均勻。
1.2.6 打孔 用直徑為6.5mm的打孔器在涂菌的瓊脂培養(yǎng)基上均勻打孔,并編號(hào),每種藥重復(fù)兩個(gè)平皿,每個(gè)平皿做3個(gè)孔??讖酱笮?、深度保持均勻一致。打好孔后在酒精燈火焰上略微加熱,使局部培養(yǎng)基熔化重新凝固與平皿底部結(jié)合,防止加入的藥物從底部的縫隙流出。
1.2.7 加藥 將迷迭香酸和鼠尾草酸配制成含有效成分1mg/mL的水溶液,揮發(fā)油直接添加,分別加入各孔中,每孔加20μL藥液,置于恒溫箱中37℃條件下,培養(yǎng)24h。取出,量取抑菌圈直徑。每孔在不同方向測(cè)量2次,取平均值。
1.2.8 抑菌結(jié)果判定 抑菌效果判定,抑菌直徑>20mm為極敏感,用“++++”表示;15~19mm為高敏感,用“+++”表示;10~14為中敏感,用“++”表示;10mm以下為低敏感,用“+”表示;“--”表示無(wú)抑菌作用。
2.1 提取結(jié)果 迷迭香經(jīng)蒸餾、脫水后得到無(wú)色透明迷迭香油,提取率為1.5%(平均每100g原料得到1.5mL 精油),相對(duì)密度為0.869,折光率為1.466。丁香花蕾經(jīng)蒸餾、脫水后得到無(wú)色透明丁香油,提取率為9.5%(平均每100g原料得到9.5mL精油),相對(duì)密度為1.041,折光率為1.532。八角茴香經(jīng)蒸餾、脫水后得到無(wú)色透明八角茴香油,提取率為5.3%(平均每100g原料得到5.3mL精油),相對(duì)密度為0.982,折光率為1.555。鼠尾草酸的提取率為7%;迷迭香酸的提取率為4%。
2.2 迷迭香酸和鼠尾草酸含量測(cè)定結(jié)果 230nm下,經(jīng)HPLC測(cè)定,鼠尾草酸的純度為16.24%;迷迭香酸的純度為5.37%。
2.3 藥物敏感性測(cè)定結(jié)果 幾種提取物的抑菌圈測(cè)定結(jié)果見表1所示。
表1 抑菌圈測(cè)定
由表1可見,鼠尾草酸和迷迭香酸都對(duì)致病性大腸桿菌表現(xiàn)高度敏感,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型大腸桿菌表現(xiàn)中度敏感;迷迭香油和丁香油對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型大腸桿菌的抑制作用均明顯大于對(duì)致病性大腸桿菌的抑制作用;八角茴香油對(duì)兩種大腸桿菌的抑制作用相差不明顯。幾種提取物對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型大腸桿菌的抑菌效果依次為:丁香油>鼠尾草酸>迷迭香油>迷迭香酸>八角茴香油,最大抑菌圈達(dá)20mm;對(duì)臨床型大腸桿菌的抑菌效果依次為:鼠尾草酸>迷迭香酸>八角茴香油>迷迭香油>丁香油,最大抑菌圈達(dá)19 mm。
3.1 本試驗(yàn)用現(xiàn)代中藥提取、分析技術(shù),對(duì)幾種中藥提取物抑制大腸桿菌的作用進(jìn)行了體外試驗(yàn),具有工藝穩(wěn)定、有效成分含量明確、質(zhì)量可控的特點(diǎn);本試驗(yàn)表明,迷迭香酸、鼠尾草酸、迷迭香油、丁香油和八角茴香油均有較強(qiáng)的體外抑制大腸桿菌作用。
3.2 由于中藥成分復(fù)雜,抗感染療效主要以增加機(jī)體免疫力為途徑,因此目前中藥抑菌作用的研究方面還存在試驗(yàn)操作缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、體內(nèi)體外試驗(yàn)結(jié)果不一致和作用機(jī)制探討不深等問(wèn)題[10-12]。今后應(yīng)進(jìn)一步借助現(xiàn)代先進(jìn)的工藝和分析方法,加強(qiáng)對(duì)中藥抗感染藥物的正確認(rèn)識(shí),深入探討中藥作為抗感染治療和消除細(xì)菌耐藥性的作用途徑和作用效果。
[1] 舒蕾,萬(wàn)莉,張琦,等.四川某些規(guī)?;i場(chǎng)大腸桿菌的分離鑒定及耐藥性監(jiān)測(cè)[J].中國(guó)獸醫(yī)雜志,2012,48(3):32-34.
[2] 趙陽(yáng),王藝萌,張文龍,等.黑龍江省部分地區(qū)鵝致病性大腸桿菌血清型鑒定及藥敏試驗(yàn)[J].中國(guó)獸醫(yī)雜志,2011,47(11):20-22.
[3] 夏利寧,趙紅瓊,蘇艷,等.新疆某豬場(chǎng)分離的大腸桿菌對(duì)抗生素耐藥性調(diào)查[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(12):2299-2303.
[4] 孫喆,劉樹銘.20種中草藥對(duì)多重耐藥大腸桿菌的體外抑菌作用[J].吉林畜牧獸醫(yī),2009,30(11):6-8.
[5] 李淑紅,王京仁,成鋼,等.28種中草藥對(duì)豬大腸桿菌的體外抑菌試驗(yàn)[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(22):131-133.
[6] 吳慧清,吳清平,石立三,等.植物精油對(duì)微生物的抑菌效果評(píng)估研究[J].食品科學(xué),2008(12):83-86.
[7] 董艷芳,葉睿超,郭彩霞,等.垂枝香柏?fù)]發(fā)油的化學(xué)成分與抑菌活性分析[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,41(3):1-5.
[8] 王健,黃慧,王喆之,等.七葉鬼燈檠揮發(fā)油及不同提取物抑菌活性研究[J].食品工業(yè)科技,2012:74-76.
[9] 張雪梅,熊煥章,李晶.仔豬大腸桿菌的分離鑒定及中藥抑菌試驗(yàn)[J].中國(guó)獸醫(yī)雜志,2006,42(1):33-34.
[10]邱妍,王志蕊,李雯靜,等.幾種常見中藥對(duì)大腸桿菌的體內(nèi)外抑菌效果[J].畜牧獸醫(yī)科技信息,2012(10):29-31.
[11]薛建江,喬海霞,劉進(jìn)軍,等.6種常用抗菌中藥對(duì)3株常見病原性細(xì)菌的抑菌作用檢測(cè)[J].河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2008,3:19-21.
[12]張濤,張爽,胡格,等.鹽酸小檗堿、綠原酸和黃芩苷對(duì)大腸桿菌的體外抑菌作用[J].中國(guó)獸醫(yī)雜志,2009,45(1):42-43.