含笑花精油的抑菌活性及其化学成分分析

含笑花精油的抑菌活性及其化学成分分析

含笑 (Michelia figo)又名香蕉花或寒霄，为木兰科 (Magnoliaceae)含笑属亚热带常绿灌木，原产中国广东、福建一带，花期在 3—5 月和 10—12 月，是重要的园林绿化树种。含笑花具有浓烈的水果香味，有祛淤生新、活血止痛之功效，临床用于治疗月经不调、痛经和胸胁间作痛等症。含笑挥发油化学成分的研究始于 1986 年，至今已对含笑属植物峨眉含笑、乐昌含笑、金叶含笑等的精油化学成分进行了分析。笔者研究了含笑花精油对几种细菌和真菌的室内抑菌活性，通过 GC/MS 法分析了精油的化学成分，以期为含笑的综合利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

含笑花采自中南林业科技大学校园，于晴朗天气花朵微张时采摘。1.5 kg 含笑花用水蒸气蒸馏法提取精油，得油率约为 0.17 %，精油香气浓郁，用无水硫酸钠干燥后保存在棕色瓶中，4 ℃冷藏，备用。供试菌种为大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus sabtills)、总状毛霉(Mucor racemosus)、黄曲霉(Aspergillus flavus)和米根霉(Rhizopus oryzae)，均由中南林业科技大学微生物实验室提供。细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基培养，真菌采用 PDA 培养基培养。

1.2 方 法

1.2.1 含笑花精油化学成分的测定参照文献[14]的方法，采用美国安捷伦 Agilent6890/5973 气质联用仪(GC/MS)分析供试精油化学成分。气相色谱条件：RTX 5 石英毛细管柱( 30 m×0.25mm×0.25 μm)；柱温 80 ℃，升温程序为 80 ℃保持 1min，升温 5 min，130 ℃保持 6 min，升温 10 min，150 ℃保持 2 min，升温 5 min，200 ℃保持 2 min；汽化室温度 280 ℃；高纯氦气；载气流量 1.78mL/min；分流比 30∶1；进样量 0.5 μL。质谱条件：质谱的电离方式为 EI，灯丝电流为 0.6 mA；电子能量为 70 eV，倍增器电压 1.0 kV，离子源温度 200℃，扫描周期 0.5 s，溶剂延迟 2 min。数据处理与质谱检索采用 NIST02 质谱库，自动检索分析组分的质谱数据，并对全部检索结果参考有关标准图谱进行核对和补充检索，经色谱峰面积归一法，计算各组分的相对含量。

1.2.2 菌种制备

将供试菌种用培养基活化后，制成含菌量约为106～107cfu/mL 的菌悬液。真菌接入 PDA 培养基中，在生化培养箱中 28 ℃培养 4 d。

1.2.3 含笑花精油对细菌的抑菌活性测定

采用平板菌落法测定含笑花精油对细菌的抑菌活性。分别往 96 孔细胞培养板孔中精确加入精油和含菌量约为 106～107cfu/mL 的金黄色葡萄球菌、枯草芽孢菌、大肠杆菌菌悬液，使精油在菌悬液中的含量分别为 0.078 125、0.156 25、0.3125、0.625、1.25、2.5、5、10、20、30、40 μL/mL，以加无菌水为对照，3 次重复。于 37 ℃生化培养箱中培养 12 h，移取 50 μL 不同体积分数精油混合液用涂布器涂在牛肉膏蛋白胨固体培养基上，并将培养皿放入生化培养箱中，37 ℃培养 18 h 后，计算平均抑菌率。

1.2.4 含笑花精油对真菌的抑菌活性测定

采用滤纸片法测定含笑花精油对真菌的抑菌活性。将灭菌后直径为 6 mm 的滤纸片分别浸入体积分数为 1、50%、40%、30%、20%、10%、5% 的精油中 10 min(溶剂为丙酮)。用接种针挑取总状毛霉、黄曲霉、米根霉接入培养皿(直径 9 cm)中心，在离中心 1.5 cm 呈 120°贴入 3 个滤纸片，以只接菌种的培养为对照，3 次重复。在生化培养箱中 28 ℃培养 4 d，测量抑菌圈直径，计算平均抑菌率。使用 SPSS17.0 软件，对含笑花精油的抑菌活性结果进行统计析，得到回归方程，并进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 含笑花精油的化学成分

用气相色谱 质谱(GC/MS)联用技术分析含笑花精油的化学成分，从中分离并鉴定出 30 种化合物，占总成分的 96.47%。主要化合物类别为：脂肪族化合物 14 种，占总成分的 35.94%；萜烯类化合物 16种，占总成分的 60.53%。在脂肪族化合物中，酯类化合物含量较高，主要为 2 甲基 乙酸丙酯、2 甲基 丙酸乙酯；萜烯类化合物主要为 α 松油烯、马兜铃烯、石竹烯 (表 1)。

2.2 含笑花精油对细菌的抑菌活性

含笑花精油对枯草芽孢杆菌抑菌活性最强，对金黄色葡萄球菌的抑菌活性最弱；精油对 3 种细菌的抑菌率随着精油含量的增大而增大，但当精油含量大于 10 μL/mL 后，对大肠杆菌的抑菌活性变化较小，精油含量高于 20 μL/mL 后，对枯草芽孢杆菌的抑菌效果变化较小(表 2)。

2.3 含笑花精油对真菌的抑菌活性

含笑花精油对总状毛霉的抑菌率最高，对米根霉没有抑菌效果；对总状毛霉、黄曲霉的抑菌率随着精油体积分数的增大而增大，但当精油体积分数高于 20%时，对总状毛霉的抑菌率变化不大，当精油体积分数高于 40%时对黄曲霉的抑菌率变化小。

2.4 含笑花精油对6种菌抑菌活性的回归分析

根据回归方程计算半抑菌浓度(LC50)，得到精油对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、总状毛霉的 LC50值为 9.3、5.8、11.8 μL/mL；精油对金黄色葡萄球菌、黄曲霉的抑菌活性较差，抑菌率均未达到 50%。除了对米根霉没有抑菌效果外，含笑花精油对 5 种供试菌的抑菌活性都随着精油含量变化而差异极显著(表 4)。

3 讨 论

刘芳等曾对峨眉含笑精油抑菌作用进行过研究。本研究结果证明，含笑花精油对常见细菌和真菌，如枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和总状毛霉的抑菌活性较佳。通过分析含笑花精油的化学成分，得知精油中单萜、倍半萜类化合物含量较高，石竹烯含量高达 7.65%。大量研究表明，很多萜烯类化合物具有抑菌效果；因此，可以认为单萜、倍半萜类化合物可能是含笑花精油中的主要抑菌成分之一，但精油中其他的抑菌成分还有待于进一步研究。本研究所得含笑花精油化学成分与典灵辉等对广东产含笑的化学成分分析的结果有较大差异，仅有 γ 榄香烯、α 石竹烯、α 荜澄茄油烯、榄香醇4 种化合物相同，并且 4 种化合物的含量也不同，这说明不同地域含笑精油的化学成分存在较大差异。新分离出的 6 种酯类化合物， 2 甲基 乙酸丙酯含量最高，占 18.19%；丁酸乙酯、2 甲基 1 乙酸丁酯、2 甲基 丙酸丁酯、 2 甲基 丁酸丙酯、己酸乙酯都具有浓郁的果蔬香气，可能是含笑花盛开时香气香型的主要成分。