3种姜科植物提取物的体外抗菌活性

周璐丽 周汉林 王定发

摘 要 采用试管倍比稀释法研究3种姜科植物（砂仁、草豆蔻和高良姜）乙醇提取物对5种鸡、猪致病菌的体外抗菌活性。结果表明，3种姜科植物提取物对5种致病菌均有较好的抑制作用，对鸡和猪大肠杆菌、鸡和猪金黄色葡萄球菌、鸡沙门氏菌最低杀菌浓度（MBC）分别为125、15.6、62.5 mg/mL。说明3种姜科植物乙醇提取物对鸡、猪5种常见致病菌均具有较好的体外抗菌效果，其中对金黄色葡萄球菌的体外抑杀效果优于大肠杆菌和沙门氏菌。

关键词 姜科植物 ；抗菌活性 ；大肠杆菌 ；沙门氏菌 ；黄金色葡萄球菌

中图分类号 Q949.71+8.33 文献分类号 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.05.018

Abstract In Vitro antibacterial activity of three kinds of ginger plants' ethanol extracts was analysed to pig and chicken through dilution method . The results indicated that three plant extracts of ginger have antibacterial effect on five pathogenic bacterias. The minimum bactericidal concentration （MBC） of three plant extracts to the chickens and swine Escherichia coli， chicken and swine Staphylococcus aureus， chicken Salmonella gallinarum is 125， 15.6 and 62.5 mg/mL， respectivelly. Three kinds of ethanol extracts of ginger plants have good in vitro antibacterial activity， and in vitro inhibitary activity of Staphyloeoeeusaureus is better than that of Eseheriehiaeoli and Salmonella.

Keywords ginger plant extracts ； antibacterial activity ； Escherichia coli ； Salmonella bacteria ； Staphylococcus aureus

随着集约化、规模化畜禽养殖业迅猛发展，抗生素因其能防治动物感染性疾病，促进动物生长，提高饲料转化率等作用被广泛使用。但抗生素滥用带来的耐药性、药物残留、环境污染等诸多问题日益突出，严重制约了畜禽养殖业的健康发展[1-2]。植物提取物是以植物为原料，采用物理或化学方法提取或加工而成的物质，含有多种有效活性成分，具有抗菌消炎、抗氧化等多种功能和不易产生耐药性、无残留、无污染、价廉无毒等优点，将其科学合理开发应用，作为抗生素替代品越来越受到人们的广泛关注。砂仁、草豆蔻和高良姜均属于姜科（Zingiberaceae）植物，主要分布于热带地区，多年生草本，是重要的调味品和药用植物。已有研究表明，砂仁、草豆蔻、高良姜具有抗菌、抗炎、止痛、止泻、抗肿瘤、抗氧化和促进胃肠运动等多种功能[3-10]。本试验旨在研究3种姜科植物提取物对猪、鸡常见致病菌的体外抗菌效果，为其作为饲料添加剂开发应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

草豆蔻（Katsumada）、高良姜（Galangal）、砂仁（Amomum）3种植物茎叶均采自中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所南药种质圃。鸡大肠杆菌（Avian E.coli，CVCC249）、鸡沙门氏菌（Avian Salmonellade，CVCC533）、鸡金黄色葡萄球菌（Avian Staphylococcus，CVCC1885）、猪大肠杆菌（Swine E.coli，CVCC224）、猪金黄色葡萄球菌（Swine Staphylococcus，CVCC546）标准菌株，均由中国兽医微生物菌种保藏中心提供；营养肉汤培养基、营养琼脂培养基、麦康凯培养基、Baird-parker琼脂基础培养基、SS琼脂培养基均购于北京奥博星生物技术有限公司。

1.2 方法

1.2.1 植物提取物制备

将新鲜采集的草豆蔻（Katsumada）、高良姜（Galangal）、砂仁（Amomum）3种植物茎叶烘干，粉粹。采用乙醇回流法，用80%乙醇溶剂，70℃，热回流提取4 h，旋转蒸发浓缩得到浸膏，再将其定容，按原料干粉样算得各提取物浓度均为1 000 mg/L，备用[11]。

1.2.2 菌悬液制备

将5种菌株分别接种到已加有2 mL灭菌营养肉汤试管中进行纯培养活化。准确吸取已活化好的菌悬液0.5 mL，置已有4.5 mL的灭菌营养肉汤试管中，依次进行10倍比稀释，采用10-5、10-6、10-7浓度涂板，每个浓度3个平行，选取30～300菌落数进行计数。根据菌悬液浓度，将其配制成10×105 cfu/mL试验菌液。

1.2.3 最低杀菌浓度（minimal bacteriocidal concentration，MBC）测定[12]

采用试管倍比稀释法，每支试管用移液枪准确加入1 mL灭菌营养肉汤，再将1 mL 3种姜科植物提取物溶液（1 000 g/L）分别置每组第1支试管中，轻轻用枪吹匀，然后再从每组第1管吸取1mL混合溶液置第2支试管，依次类推，直到第7管，再从第7管中吸取1 mL混合液弃掉，再在以上各管中分别加入1 mL 10×105 cfu/mL试验菌液。第8管为阳性对照，第9管为阴性对照。阳性对照加入1 mL灭菌营养肉汤和1mL 10×105 cfu/mL试验菌液，阴性对照只加入2 mL灭菌营养肉汤。混匀后，将上述试管放入37℃培养箱中培养24 h后，将含有鸡和猪大肠杆菌的试管培养物分别接种到麦康凯培养基培养板上；含有鸡沙门氏菌的试管培养物接种到SS琼脂培养基上；含有鸡和猪金黄色葡萄球菌试管培养物接种到Baird-Parker琼脂基础培养基上，每个试管接种到3个培养基作为重复，37℃培养24 h后，肉眼观察有无细菌生长，以无菌生长平板对应的试管内药物浓度为该菌株的最低杀菌浓度（MBC）。

2 结果与分析

由表1～2可知，3种姜科植物提取物对鸡和猪大肠杆菌MBC均为125 mg/mL；对鸡和猪金黄色葡萄球菌MBC均为15.6 mg/mL；对鸡沙门氏菌MBC均为62.5 mg/mL。

3 讨论与结论

本试验中，3种姜科植物提取物对鸡、猪5种常见致病菌均表现较好的体外抗菌效果。可能是因为高良姜叶醇提取物含有高良姜素、芹菜素等12种黄酮类物质[13]，高良姜素对耐β-内酰胺类抗生素的金黄色葡萄球菌产生的青霉素酶和内酰胺酶有显著抑制作用[14]。高良姜因其与多重耐药的大肠杆菌的DNA促旋酶的A副族相互作用而表现出很好的抗大肠杆菌活性[15]。草豆蔻中含有黄酮和双苯庚酮类化合物具有抗菌活性[16]。砂仁中含有乙酸龙脑酯、龙脑、樟脑等化合物[17]，其中龙脑具有较好的体外抗菌活性[18]。

大肠杆菌、沙门氏菌均属革兰氏阴性肠道杆菌，细胞壁中肽聚糖含量低，层薄，但脂类含量高。金黄色葡萄球菌属革兰氏阳性菌，细胞壁较厚，肽聚糖含量高，质地致密坚固[19]。已有研究表明，姜科植物提取物对革兰氏阳性菌的体外抑杀效果明显优于革兰氏阴性菌，均与本试验结果一致，其机理有待进一步研究[3，14，20-21]。

大肠杆菌、沙门氏菌主要侵袭动物肠道，引起急性腹泻，严重时可引起出血，侵入血液导致败血症等。金黄色葡萄球菌可引起局部化脓感染，引发炎症，甚至出现脓毒症等全身感染。为了预防和治疗动物感染性疾病，抗生素被大量广泛使用于畜禽养殖业，造成多重耐药菌株产生、肉食品药物残留、粪便污染等严重影响畜产品质量安全和威胁人们身体健康，制约畜禽养殖业的发展。研究开发植物提取物作为抗生素类促生长剂的替代品已成为当今的发展趋势。本试验中，3种姜科植物提取物对鸡、猪5种常见致病菌均表现出较好的体外抑菌活性，且具有植物资源丰富、价廉无毒等优点，可为其作为饲料添加剂开发应用提供参考。

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