楊樹花抗菌作用及機制的研究進展

耿健++向志宇++韓建鑫++趙寶凱

摘要：隨著抗菌藥物在臨床預防與治療中的廣泛、長期使用，抗菌藥物的預防和治療效果下降問題日益嚴重。中藥因其特殊的抗菌機制且不易產(chǎn)生耐藥性等特點而受到廣泛關注。楊樹花作為傳統(tǒng)中藥，在我國分布廣泛，具有解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎、抗菌等作用。楊樹花可通過影響細菌能量合成、改變細胞完整性和提高機體免疫力方面發(fā)揮抗菌作用，就楊樹花的抗菌作用及機制的研究進展進行了綜述。

關鍵詞：楊樹花；細菌；抗菌；作用機制

中圖分類號：S853.72 文獻標識碼：B 文章編號：1007-273X（2017）01-0013-02

近年來，隨著對抗菌藥物研究的不斷深入，人們逐漸意識到化學藥物的過度使用帶來了諸多問題，抗生素長期使用及不合理使用將導致細菌的耐藥性問題加劇，藥物殘留問題和食品安全問題也受到越來越多的關注。因此有必要開發(fā)和利用純天然中藥來解決這一問題[1]。楊樹花為楊柳科植物毛白楊（Populus tomentosa Carr）、加拿大楊（Populus canadensis Moench）或同屬數(shù)種植物的干燥雄花[2]，主要藥用成分為黃酮類化合物和酚苷類化合物[3]。近年來國內(nèi)外學者對楊樹花的解熱、抗炎、分離純化等研究相對集中，與此同時，獸醫(yī)臨床上利用楊樹花治療家畜的各種細菌性痢疾以及腸炎也取得了新的進展[4]。本文對楊樹花抗菌作用及作用機理進行了介紹，以期對深入了解楊樹花的抗菌作用及進一步的研究提供理論依據(jù)。

1 楊樹花抗菌作用

楊樹花中主要含有黃酮類化合物和酚苷類化合物，同時富含多種維生素、有機酸、生物堿等，具有抗腫瘤、解熱鎮(zhèn)痛、抗菌、增強免疫力等多種功效。

研究表明楊樹花具有廣譜的抗菌作用，楊樹花的抗菌作用分為直接抗菌、抑制細菌的增長以及協(xié)同抗生素抗菌三種。有報道稱毛白楊葉對畜禽常見病原菌如大腸桿菌、綠膿桿菌、雞白痢沙門氏菌、豬丹毒桿菌、金黃色葡萄球菌、巴氏桿菌、鼠沙門氏菌、變形桿菌等均有一定的抑制作用[5]，但不同的提取方式對細菌的抑制作用不同[6]。據(jù)李宏勝等[7]報道，楊樹花對常引起奶牛乳房炎的鏈球菌和克雷伯氏菌高度敏感，且同氟哌酸的比較中發(fā)現(xiàn)，氟哌酸對兩種菌為中度敏感，楊樹花的抑菌效果優(yōu)于氟哌酸。2014年有報道，楊樹花與抗生素聯(lián)用，對雞源大腸桿菌具有較強的體外抑菌活性。楊樹花與頭孢噻呋、氟苯尼考聯(lián)用表現(xiàn)出協(xié)同作用，MIC值可降低4倍[8]。在日糧中添加中藥復方楊樹花預混劑對雞腸道菌群的影響較大，試驗中發(fā)現(xiàn)復方楊樹花素可使空腸中大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)量分別降低13.04%和10.22%，同時還使乳酸桿菌的數(shù)量增加8.4%，增加腸道內(nèi)益生菌，增強機體消化功能[9]。這與李金良等[10]關于楊樹花提取物對靈長類腸道大腸桿菌和沙門菌有明顯的抑制作用的報道相一致。楊樹花除與抗生素聯(lián)合使用外，還可以與黃芩聯(lián)合使用，在體內(nèi)和體外均有良好的抗細菌感染的效果[11]。說明楊樹花可作為單獨抑菌藥使用外，還可以同抗生素及其他中藥聯(lián)用。

楊樹花早期作為治療畜禽痢疾性疾病的藥物，具有見效快、副作用小等優(yōu)點。可有效抑制引起痢疾的畜禽腸道大腸桿菌，早在1996年，于船等[12]研究表明，利用楊樹花治療仔豬白痢治愈率達到86.7%。說明楊樹花可以非常有效地抑制豬體內(nèi)大腸桿菌的生長。董發(fā)明等[13]在研究兔源大腸桿菌的體外抑菌試驗中發(fā)現(xiàn)，楊樹花及其復方制劑對體外兔源大腸桿菌具有很好的抑制效果，能夠有效抑制大腸桿菌的生長繁殖。同時在動物試驗中還發(fā)現(xiàn)楊樹花對兔腹瀉同樣具有良好的效果。同樣在楊樹花治療大腸桿菌引起的羔羊痢疾中發(fā)現(xiàn)，其能有效治療6周齡內(nèi)的羔羊痢疾，有效抑制羔羊體內(nèi)大腸桿菌的生長[14]。

2 楊樹花的抗菌機制

中藥在抗菌作用方面的機理不同于西藥，作用機理較為復雜，目前的研究重點已從中藥提取轉向中藥有效成分研究。中藥的有效成分是中藥在臨床應用的基礎，從目前研究結果來看楊樹花中主要活性成分為黃酮類化合物和酚苷類化合物[15]。在1976年被證實楊樹花中黃酮類化合物為主要抑菌成分。

2.1 影響細菌的能量合成

三羧酸循環(huán)是生物體內(nèi)普遍存在的糖代謝途徑，而抑制糖代謝途徑是楊樹花的抗菌機制之一。研究表明黃酮類化合物對金黃色葡萄球菌的MDH活性有抑制作用，證明黃酮類化合物主要是抑制細菌糖代謝途徑中的三羧酸循環(huán)途徑而起作用?？赡苁且驗辄S酮類化合物有效組分與MDH相結合，導致酶分子結構變化從而使酶的活性降低，進一步導致三磷酸腺苷和煙酰胺輔酶合成受阻，抑制呼吸代謝系統(tǒng)，從而使細菌死亡[16]。從楊樹花中分離的黃酮類化合物能顯著抑制胸苷、尿苷、葡萄糖進入耐甲氧西林金黃色葡萄球菌，阻礙細菌對能量物質(zhì)的攝取，抑制其生長[17]。

2.2 破壞細胞的完整性

黃酮類化合物可通過抑制D-丙氨-D-丙氨酸連接酶的活性來抑制細胞壁的合成。黃酮類化合物還可以通過抑制還原酶G來抑制細胞壁的合成，達到抑菌作用。王艷萍等[1]從楊樹花中提取黃酮類化合物作用于鏈球菌，發(fā)現(xiàn)可以抑制其被膜的形成，且呈劑量依賴性。Wang等[18]采用高速逆流色譜結合常規(guī)柱色譜法研究了楊樹花的化學成分，分離到以黃酮類化合物為主的9種單體成分，對單體進行結構鑒定，確定了8種黃酮類化合物的結構，包括喬松酮、木犀草素、芹菜素、γ-谷甾醇、芹菜素-7-O-D-葡萄糖、槲皮素、6，8-雙異戊烯基圣草素和異補骨脂色烯素。其中Dzoyem等[19]在2013年研究6，8-雙異戊烯基圣草素和異補骨脂色烯素兩種黃酮類化合物抗菌機制，結果表明，黃酮類化合物對金黃色葡萄球菌表現(xiàn)出抗菌活性，其MIC范圍為0.5～128.0 μg/mL。與兩種化合物接觸的金黃色葡萄球菌，其DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成都受到了抑制。可能是化合物破壞細菌細胞膜從而干擾呼吸鏈的代謝，而各種代謝產(chǎn)物的主動吸收和大分子的生物合成都需要膜電位。由此推測，楊樹花的抗菌作用可能是非特異性的。

2.3 調(diào)節(jié)機體免疫機能

楊樹花通過調(diào)節(jié)機體免疫功能，促進細胞免疫和體液免疫進而達到抗病原微生物的作用，李麗等[20]研究表明楊樹花提取物對小鼠免疫功能具有調(diào)節(jié)作用，每天給小鼠分別經(jīng)口灌服0.1、0.2、0.4 mg/kg的楊樹花提取物和滅菌水30 d后，測定其免疫器官指數(shù)、脾淋巴細胞增殖能力、抗體生成細胞水平、腹腔巨噬細胞吞噬功能、自然殺傷細胞（NK細胞）活性和IL-2均有顯著提高，從而在體內(nèi)達到抗菌作用。

有研究表明楊樹花可通過抗氧化、清除自由基作用使活性氧和自由基維持正常水平，免除動物機體的損壞，從而起到抗病原微生物作用[21]。李福偉[22]利用化學發(fā)光法、比色法研究了毛白楊雄花序提取物對·O2，·OH，H2O2，DPPH·活性氧自由基的清除作用，結果表明毛白楊雄花序提取物對·O2，·OH，H2O2，DPPH·自由基均有明顯的清除作用，其50%抑制濃度（IC50）分別為0.217、0.606、0.061、0.068 mg/mL。具有非常好的效果。

3 小結

目前研究表明楊樹花作為天然中藥具有良好的抗菌作用，對抗生素耐藥的細菌仍然表現(xiàn)較好的抗菌活性，且具有不易產(chǎn)生耐藥性的優(yōu)點。目前，國內(nèi)外的研究集中在楊樹花有效成分的提取上，對于楊樹花的抗菌機制研究還處于初步階段，大量研究性試驗主要集中于體外試驗，對于深層次的體內(nèi)試驗研究甚少，許多機制還未能闡明。相信隨著研究的深入，將逐步揭示楊樹花作為抗菌藥物的作用機理，也為研發(fā)新型抗菌中藥提供重要的理論依據(jù)。

參考文獻：

[1] 王艷萍，董 林，郭時金，等.楊樹花黃酮類化合物的種類及其藥理學研究[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2012，7（8）：97-98.

[2] 中國獸藥典委員會.中華人民共和國獸藥典（二○一○年版二部）[S].

[3] 房春林.楊樹花及其復方制劑藥學與臨床應用研究[D].四川雅安：四川農(nóng)業(yè)大學，2010.

[4] 房春林，楊光友，楊海涵，等.楊樹花提取物及其復方制劑的藥理學試驗[J].中國獸醫(yī)科學，2010，40（2）：205-209.

[5] 李宏勝，杜小麗，徐繼英.毛白楊葉對畜禽常見病原菌的體外抑菌作用[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志，1999（2）：13-16

[6] WAN P F，SHENG Z L，HAN Q ，et al. Enrichment and purification of total flavonoids from Flos populi extracts with macroporous resins and evaluation of antioxidant activities in Vitro[J].J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci，2014，s 945–946（2）：68-74.

[7] 李宏勝，杜小麗，徐繼英，等.毛白楊葉對常見病原菌的體外抑菌作用[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志，2001，20（6）：14-16.

[8] 張國祖，賈艷華，郭振環(huán)，等.楊樹花、千里光、連翹與抗菌藥聯(lián)用對雞大腸桿菌的體外抑菌作用[J].中國獸醫(yī)學報.2014，34（1）：140-143.

[9] 李 麗，王金莉.楊樹花素對AA+肉雞生產(chǎn)性能和腸道菌群的影響[J].單胃動物營養(yǎng)，2013（4）：49-51.

[10] 李金良，李 波，劉江濤.楊樹花提取液對靈長類動物腸道大腸桿菌和沙門菌的體外藥試驗[J].四川畜牧獸醫(yī)，2012（5）：28-30.

[11] 王明翠.幾種中藥單體對常見病原菌的抗菌作用及楊梅黃酮抗炎作用研究[D].長春：吉林大學，2014.

[12] 于 船，王義成，張克家.試用楊樹花制劑對仔豬白痢病的療效觀察[J].中國獸醫(yī)雜志，1979（7）：13-15.

[13] 董發(fā)明，王天奇，夏海林.楊樹花及其復方制劑對兔大腸桿菌的體外抑菌試驗[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志，2007，26（4）：35-36.

[14] 李世珍.楊樹花口服液治療羔羊大腸桿菌的療效觀察[J].當代畜禽養(yǎng)殖業(yè)，2015（10）：11.

[15] 何俊慶，亓英修，劉雙平.楊樹花的飼用及藥用價值[J].中國畜牧獸醫(yī)，2011，38（6）：243-246.

[16] 王海濤.大豆異黃酮對金黃色葡萄球菌的抑菌機制研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2009，42（7）：2586-2591.

[17] 杭永付，薛曉燕，方 蕓，等.中藥抗菌和逆轉耐藥作用機制研究進展[J].中國藥房，2011，22（47）：4504-4507.

[18] WANG L J，YANG X S，QIN P Y，et al. Flavonoid composition，antibacterial and antioxidant properties of tartary buckwheat bran extract[J].Industrial Crops and Products，2013，49：312-317.

[19] DZOYEM J P，HAMAMOTO H，NGAMENI B，et al. Antimicrobial action mechanism of flavonoids from Dorstenia species[J].Drug Discoveries & Therapeutics， 2013，7（2）：66-72.

[20] 李 麗，王金莉，董子誠，等.楊樹花提取物對小鼠免疫功能的影響[J].動物醫(yī)學進展，2013，34（6）：54-57.

[21] SHENG Z L，WAN P F，DONG C L，et al. Optimization of total flavonoids content extracted from Flos poluli using response surface methodology[J].Industrial Crops and Products，2013，43（1）：778-786.

[22] 李福偉.毛白楊雄花序化學成分研究[D].山東泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2012.