真菌絮狀表皮癬菌(Epidermophytonfloc-cosum)是一種親人性皮膚癬菌,易感染皮膚以及指甲,是引起股癬、足癬和體癬等皮膚疾病的主要致病菌[1-3]。石膏樣小孢子菌(Microsporon gyp-seum)是一種親土性和親動(dòng)物性皮膚癬菌,為人畜共患的真菌病病原菌之一,主要通過(guò)直接接觸傳播,動(dòng)物感染后導(dǎo)致黃癬痂樣損害,人類感染后會(huì)引起白癬、膿癬和體癬等[4-5]。對(duì)上述真菌感染引起疾病的治療藥物通常具有毒副作用或具有耐藥性,導(dǎo)致治療過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)、易反復(fù)發(fā)作,因此,從天然藥用植物中研究、提取抗真菌活性物質(zhì)一直是國(guó)內(nèi)外研究關(guān)注的重點(diǎn)[6-8]。
鐵力木(MesuaferreaL.)為藤黃科鐵力木屬植物,國(guó)內(nèi)廣泛分布于云南、廣東、廣西等地[9],其以樹(shù)皮、花、葉、種子作為藥用部位,常用作中藥材[10],在維吾爾族醫(yī)藥中鐵力木還被廣泛用于民族藥制劑[11-12],鐵力木中的化學(xué)成分主要為黃酮類、香豆素類、三萜類、羧酸類、甾醇類和蒽醌類等[10],有抗菌、抗炎、抗氧化、抗血小板聚集等作用,可用于治療關(guān)節(jié)炎、皮膚病、癌癥、痤瘡和阿爾茨海默病等疾病[13-18]。鐵力木花溶劑提取物具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗痤瘡和抗氧化作用等[19-24]。鐵力木花氣味芳香,產(chǎn)量高,精油提取率高,本團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)鐵力木鮮花精油對(duì)絮狀表皮癬菌 (MIC50=38.811μg?mL-1 )和石膏樣小孢子菌 (MIC50=1.392μg?mL-1) 抑菌作用較強(qiáng)。但由于鐵力木花花期、存放、產(chǎn)地、運(yùn)輸?shù)鹊木窒蓿枰獙Ⅴr花采集后陰干處理[25」。陰干法是中藥材處理中常見(jiàn)、常用的方法。該法利用空氣流動(dòng)帶走藥材中的水分、避光直射以防止揮發(fā)油、色素等中藥有效成分的破壞和分解,適用于含有揮發(fā)油、不易暴曬、易變質(zhì)的中藥材[26-29]。然而關(guān)于陰干處理對(duì)鐵力木花精油產(chǎn)率、主成分組成和含量及抗菌活性產(chǎn)生的影響值得研究,但未見(jiàn)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)對(duì)陰干處理鐵力木花的精油成分、及對(duì)真菌絮狀表皮癬菌和石膏樣小孢子菌抑菌活性的影響進(jìn)行分析,以期為鐵力木花和其他藥材的精油提取、醫(yī)學(xué)應(yīng)用等提供重要科學(xué)依據(jù)與指導(dǎo)。
1材料與方法
1.1 材料
1.1.1鐵力木花鐵力木鮮花于2024年4月10日采于芒市市區(qū)園林景觀,經(jīng)云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物學(xué)副教授李孫文鑒定,標(biāo)本保存于德宏職業(yè)學(xué)院德宏州芳香植物研究中心標(biāo)本室。
1.1.2供試菌種絮狀表皮癬菌(CBS 566.94)和石膏樣小孢子菌(CBS118893)均購(gòu)自中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)真菌保藏中心。
1.1.3試劑及儀器設(shè)備培養(yǎng)基 MH肉湯、LB肉湯購(gòu)自廣東環(huán)凱微生物科技有限公司;鹽酸特比萘芬、DMSO購(gòu)自Sigma公司;瓊脂粉購(gòu)自Scientific Research Special 公司。 5mL 精油提取設(shè)備購(gòu)自江蘇三愛(ài)思科學(xué)儀器公司;低溫冷卻液循環(huán)泵(DLSB-5L/30)購(gòu)自鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;電子調(diào)溫電熱套(98-1-B)購(gòu)自天津市泰斯特儀器有限責(zé)任公司;HP6890GC/5973MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀購(gòu)自AgilentTechnologies公司(美國(guó));Thermo生物安全柜1300series A2(Thermo ScientificTM);TOMY SX-50o 滅菌鍋購(gòu)自TOMY公司(日本);微生物培養(yǎng)箱EscoIsotherm購(gòu)自 Esco Micro Pte Ltd(新加坡);Biotek酶標(biāo)儀BioTekPowerWaveXS(美國(guó)BioTek公司)。
1. 2 方法
1.2.1鐵力木鮮花陰干處理將采集的新鮮鐵力木花用蒸餾水洗凈平均分為兩份,一份直接裝人 2000mL 圓底燒瓶用于直接提取新鮮花精油,另外一份置于潔凈干燥的磁盤(pán)中,平鋪并攤薄,將其放置于空氣流通的避光陰涼場(chǎng)所,使其水分緩緩蒸發(fā),直至干燥,然后將干燥的鐵力木花裝入2000mL 圓底燒瓶提取精油。
1.2.2鐵力木鮮花和鮮花陰干處理后精油提取按照樣品:蒸餾水 的比例,將鐵力木鮮花和陰干處理后的鐵力木花分別裝入2000mL 圓底燒瓶中,采用水蒸氣蒸餾法提取精油,在微沸狀態(tài)下提取 6h ,即得到鐵力木鮮花精油和陰干的鐵力木花精油,并計(jì)算精油得率(3次重復(fù),取計(jì)算平均值),具體計(jì)算式如下:
精油得率(%)= 精油提取重量 ×100鮮花重量
1.2.3 鐵力木鮮花精油和鮮花陰干處理后的精油成分分析采用 HP6890GC/5973MS 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(AgilentTechnologies,美國(guó))。GC條件: HP-5MS 石英毛細(xì)管柱 (30m×0.25mm× 0.25μm) ;柱溫:起始溫度 80°C ,程序升溫 3°C?min-1 至 ,保持 10min ;柱流量為 1.0mL?min-1 :進(jìn)樣口溫度 250°C ;柱前壓 100kPa ;進(jìn)樣量 1.0μL :分流比10:1;載氣為高純氮?dú)?。MS條件:電離方式EI;電子能量 70eV ;傳輸線溫度 250°C ;離子源溫度 230°C ;四極桿溫度 150°C ;質(zhì)量掃描范圍
;采用NIST 98和 wiley 7n.l 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)計(jì)算機(jī)檢索定性。
1.2.4 精油抗真菌活性研究 抗真菌活性實(shí)驗(yàn)方法參考楊瑩莉等[30],取96孔培養(yǎng)板,將待測(cè)樣品鐵力木鮮花精油和陰干的鐵力木花精油分別進(jìn)行稀釋,各孔加入真菌菌液,確定最終濃度為 5×105CFU?mL-1,25°C 培養(yǎng)5d,酶標(biāo)儀檢測(cè)625nm 波段吸光度(A)值,計(jì)算其抑菌率。試驗(yàn)同時(shí)設(shè)置培養(yǎng)基空白對(duì)照真菌絮狀表皮癬菌和石膏樣小孢子菌對(duì)照,以及 1μg?mL-1 鹽酸特比萘芬陽(yáng)性對(duì)照。 50% 最低抑菌濃度( MIC50 )按Reedamp;Muench法計(jì)算。
1.2.5 數(shù)據(jù)分析 采用WPS365對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì);采用Origin Pro2021 軟件繪圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 精油提取率分析
本研究測(cè)得鐵力木鮮花精油提取率為 2.3% 鐵力木鮮花陰干處理后的精油提取率為 1.8% ,鮮花精油提取率較高,陰干處理的鐵力木花精油較鮮花精油提取率下降0.5百分點(diǎn),這可能在陰干處理過(guò)程中,鐵力木花中的芳香族化合物、萜類化合物、酯類和醇類等易揮發(fā)成分揮發(fā)導(dǎo)致精油提取率降低。
2.2 精油主成分分析
由表1和圖1可知,通過(guò)GC-MS分析鐵力木鮮花精油中鑒定出14個(gè)主要成分,占精油總成分的 81.13% ,其中 α -古蕓烯 (27.96%) 含量最高, α -胡椒烯 (14.72% )反 -α- 香檸檬烯 (5.60%) 1α -金合歡烯 (5.12% 和 δ- 杜松烯 (4.60% 含量相對(duì)較高,乙酸金合歡酯 (1.50%) 含量最低。陰干的鐵力木花精油中同樣鑒定出14個(gè)主要成分,占精油成分的 75.71% ,其中 α -古蕓烯 (14.90% 含量最高,Tau-木羅醇 (1.61%) 含量最低。
從表1和圖1可以看出,陰干處理對(duì)鐵力木花精油的影響較大,不僅改變了鐵力木花精油的主成分,還改變了主成分在精油中的比例。鐵力木鮮花精油和陰干處理后的鐵力木花精油主成分中,有12個(gè)相同成分,分別為 α -胡椒烯、 α -古蕓烯 ?β 石竹烯、反 -α- 香檸檬烯、反 -β 金合歡烯、γ-古蕓烯、γ-木羅烯、綠花烯、 α 金合歡烯、 δ- 杜松烯、Tau-木羅醇和 α -杜松醇,12個(gè)相同主成分在兩種精油中所占的比例卻不相同。此外,乙酸金合歡酯 (1.50%) 和大香葉烯 D(2.96%) 在鐵力木鮮花精油中含量相對(duì)較高,分別為第14位和第18位主成分,而在陰干處理的鐵力木花精油中未檢測(cè)到。同理, β- 紫羅蘭酮 (3.68%) 和 γ- 杜松烯(2.92% )在陰干處理后的鐵力木花精油中含量相對(duì)較高,分別為第6位和第9位主成分,而在鐵力木鮮花精油中未檢測(cè)到。
2.3 抗真菌活性分析
由表2可知,鐵力木鮮花精油對(duì)絮狀表皮癬菌的活性 MIC50 為 1. 392μg?mL-1 ,平均抑制率為73.152% 。鐵力木鮮花陰干處理后的精油對(duì)絮狀表皮癬菌活性 MIC50 為 2.248μg?mL-1 ,平均抑制率為 62.200% 。陰干處理后,對(duì)絮狀表皮癬菌抑制率降低比較明顯, MIC50 增加了 0.856μg?mL-1 增幅 61.49% 。
鐵力木鮮花精油對(duì)石膏樣小孢子菌活性MIC50 為 38.811μg?mL-1 ,平均抑制率為 30.468% 。鐵力木鮮花陰干處理后的精油對(duì)石膏樣小孢子菌活性 MIC50 為 49.451μg?mL-1 ,陰干處理后,對(duì)石膏樣小孢子菌抑制率略有增加,平均抑制率為33.612% 。 MIC50 增加了 10.640μg?mL-1 ,增幅27.41% ,差異比較明顯。
3討論
3.1 陰干處理對(duì)鐵力木花精油的主成分及含量的影響
通過(guò)GC-MS分析,從鐵力木鮮花精油和鮮花陰干處理后的精油中分別鑒定出14個(gè)主要成分,其中共有12個(gè)相同主成分,但具體含量占比存在差異。此外,乙酸金合歡酯和大香葉烯D為鐵力木鮮花精油特有主成分,而 β- 紫羅蘭酮和γ- 杜松烯為鐵力木陰干花的精油特有主成分。而鮮花精油中主成分百分含量為 81.13% ,陰干花的精油中主成分百分含量為 75.71% ,較鮮花精油降低 5.42% 。這可能在陰干處理過(guò)程中,鐵力木花中的芳香族化合物、萜類化合物、酯類和醇類等主成分揮發(fā)導(dǎo)致精油主成分百分含量降低,從而導(dǎo)致抑菌活性減弱。
3.2 陰干處理對(duì)鐵力木花精油抗菌活性的影響
鐵力木鮮花精油對(duì)絮狀表皮癬菌和石膏樣小孢子菌的 MIC50 分別為1.392和 38.811μg?mL-1 抑菌作用較強(qiáng)。鐵力木花陰干處理后的精油對(duì)絮狀表皮癬菌和石膏樣小孢子菌的 MIC50 分別為2.248和 49. 451μg?mL-1 ,與鮮花精油相比,MIC50 分別增加了 0.856μg?mL-1 (增幅 61.49% )和 10.640μg?mL-1 (增幅 27.41%) 。說(shuō)明,兩種精油對(duì)石膏樣小孢子菌的抑菌效果更好,且鐵力木鮮花陰干處理后的精油對(duì)絮狀表皮癬菌和石膏樣小孢子菌抑制率減弱。這可能和鐵力木鮮花陰干處理后的精油主成分百分含量降低,進(jìn)而導(dǎo)致抑菌活性減弱有關(guān),該推論還需要進(jìn)一步研究證實(shí)。
本團(tuán)隊(duì)前期研究[25]發(fā)現(xiàn)鐵力木鮮花精油對(duì)真菌絮狀表皮癬菌和石膏樣小孢子菌的抑制作用較強(qiáng),抑制率分別為 (94.022±0.330)% 和 (59.779± 0.873% ,對(duì)紅色毛癬菌和白色念珠菌的抑制作用相對(duì)較弱,抑制率分別為 (41.591±1.724)% 和(20,596±0,29)% ,故本研究選取了絮狀表皮癬菌和石膏樣小孢子菌作為鐵力木鮮花精油和鮮花陰干處理后的精油的抗菌作用(微量稀釋法測(cè)MIC50 值)對(duì)比分析。但本研究?jī)H對(duì)兩種病原真菌展開(kāi)抗菌活性對(duì)比研究,數(shù)據(jù)單薄,鐵力木鮮花及陰干花精油對(duì)其他病原真菌的抗菌活性差異還需要進(jìn)一步研究。本研究分析了鐵力木鮮花及陰干花精油的主成分及含量差異,并調(diào)查了兩種精油對(duì)人畜共患皮膚癬病致病真菌絮狀表皮癬菌和石膏樣小孢子菌的活性差異,研究結(jié)果能為后期鐵力木鮮花等藥用植物保存處理、藥用成分提取及醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供一定的指導(dǎo)作用。
4結(jié)論
本研究采用GC-MS進(jìn)行成分分析,發(fā)現(xiàn)鐵力木鮮花陰干處理后的精油主成分及含量與鮮花精油存在明顯的差異,鐵力木鮮花精油和鮮花陰干處理后的精油中分別鑒定出14個(gè)主要成分,其中有12個(gè)相同主成分,但12個(gè)相同主成分百分含量均存在差異;鮮花精油中主成分百分含量為81.13% ,陰干處理后的鐵力木花精油中主成分百分含量為 75.71% ,主成分總百分含量差為5.42百分點(diǎn)。采用微量稀釋法測(cè)定了兩種精油對(duì)皮膚癬致病真菌的 MIC50 值,發(fā)現(xiàn)鐵力木鮮花精油和陰干花精油對(duì)絮狀表皮癬菌的 MIC50 分別為1.392和 2.248μg?mL-1 (相差 0.856μg?mL-1) )、對(duì)石膏樣小孢子菌的 MIC50 分別為38.811和49.451μg?mL-1 (相差 10.640μg?mL-1. 。陰干處理會(huì)降低鐵力木花精油對(duì)這兩種真菌的抑菌效果。
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Effects of Shade Drying Treatment on Composition and Antifungal Activity of Essential Oil from Shade-Dried Mesua ferrea L. Flowers
YANG Jiangrong1,BAI Xue2, ZHANG Bin1 ,DANG Lingjing1 ,ZHANG Jianqiong1 ,F(xiàn)U Lixin3 (1.School of Medical Technology,Dehong Vocational Collge,Mangshi 67840o,China;2.Service Center for Bioactivity Screening of Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences,Kunming 650204, China; 3. Science and Technology Department, Yunnan Police College,Kunming 650223,China)
Abstract:In order to study the effect of shade-drying treatment on the main components,content and activity of Chinese medicinal materials which contain volatile components.In this paper,gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS) was used to study the changes of the main components and contents of the esential oil of shade-dried Mesua ferrea L. flowers. The effect of essential oil from shade-dried M . ferrea L. flowers on antifungal activity was studied by measuring MIC50 by microdilution method. The results showed the main components and content of essential oil from shade-dried M .ferrea L. flowers were changed,and the activity of the essential oil against Epidermophyton floccosum and Microsporon gypseum was changed,the MIC50 was increased. The MIC50 of antifungal activity against Epidermophyton floccosum was increased from 1.392μg?mL-1 to 2.248μg?mL-1 ,an increase of 61.49% . For the activity of Microsporum gypseum,MIC50 increased from (204號(hào) 8.811μg?mL-1 to 49.451μg?mL-1 ,an increase of 27.41% ,and the difference was also obvious. This study provides a good scientific basis for the extraction and effective application of essential oil from M ferrea L. flowers,it also provides scientific guidance and reference for the extraction and application of essential oil from other medicinal plants. The shade-drying treatment weakened the inhibitory effect of the M ,ferrea L. flower essential oil on the Epidermophyton floccosum and Microsporon gypseum.
Keywords:shade drying treatment;Mesua ferrea L.flowers;;main components of esential oil;antifungal activity