石菖蒲（Acorus tatarinowii Schott.）：為天南星科（Araceae）菖蒲屬（Acorus）植物，從桂北地區(qū)采集。

    植物材料的提取采用溶劑冷浸法。將采集的石菖蒲莖和葉洗凈泥土和雜質(zhì)，放在室內(nèi)通風(fēng)處晾干，再在60℃恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干至發(fā)脆，用植物粉碎機粉碎。稱取一定質(zhì)量的干粉，放入錐形瓶中，加5倍量的甲醇溶劑，在室溫下浸提48 h（其間每隔12 h振搖一次），抽濾。重復(fù)2次，將2次濾液合并，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在水浴中減壓濃縮，蒸干溶劑得膏狀提取物。稱重，密封保存于4℃冰箱中備用。

石菖蒲莖提取物活性物質(zhì)的初步分離采用液-液萃取法。稱取提取物7g溶于100 mL蒸餾水中，裝入500 mL分液漏斗，依次用等體積的石油醚、乙酸乙酯、正丁醇進(jìn)行萃取。每種溶劑萃取3次，合并3次萃取液，減壓濃縮，分別獲得石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和水萃取物。對各萃取物進(jìn)行抑菌活性測定，根據(jù)抑菌活性大小確定活性物質(zhì)存在的部位。

參照慕立義的方法^[17]并加以改進(jìn)。先將定性濾紙用直徑為7 mm的打孔器打成小圓片，高壓蒸汽滅菌后，放入濃度為10 g/L的樣品液中浸泡1分鐘，取出晾干備用。取10 mL牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基加到9 cm培養(yǎng)皿中制成培養(yǎng)基平板，取菌懸液0.1 mL加到培養(yǎng)基表面，用涂布器涂布均勻。然后在培養(yǎng)基表面貼上4片浸藥濾紙片和1片未浸藥濾紙片，每處理重復(fù)3個培養(yǎng)皿。蓋好皿蓋，置37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，測定并記錄抑菌圈直徑，并計算平均值。

參照慕立義的方法^[17]并加以改進(jìn)。用丙酮和無菌水（1∶1）組成的混合溶劑溶解提取物，配成100 g/L的藥液。在超凈工作臺上取1 mL藥液（對照用混合溶劑代替藥液）與9 mL 牛肉膏蛋白胨熱培養(yǎng)基混勻，倒入直徑為9 cm的玻璃培養(yǎng)皿中，制成厚薄均勻的帶藥培養(yǎng)基。取菌懸液0.1 mL加到培養(yǎng)基表面，用涂布器涂布均勻，置37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每處理重復(fù)3個皿。培養(yǎng)一定時間后觀察記錄菌落的生長情況。測定最小抑菌濃度時，制備系列濃度的帶藥培養(yǎng)基，接菌培養(yǎng)，不長菌的最低濃度即為最小抑菌濃度（MIC）。

分別用濾紙片法和帶藥培養(yǎng)基涂布法測定了石菖蒲莖和葉甲醇提取物對13種人和動物病原菌抑菌活性，結(jié)果見表1和表2。用濾紙片法測定，當(dāng)樣品濃度為10 g/L時，石菖蒲葉提取物對藤黃微球菌、蠟樣芽孢桿菌和痢疾志賀氏菌有抑菌作用，但抑菌圈小，對其余供試菌無抑菌活性；石菖蒲莖提取物除了對大腸桿菌和綠膿桿菌無抑菌作用外，對其余11種供試菌均有不同程度的抑菌活性，對溶壁微球菌、變形桿菌、蠟樣芽孢桿菌、痢疾志賀氏菌和白色念珠菌的抑菌圈相對較大，平均值為0.9 0-1.00 cm，對其他供試菌的抑菌圈較小。

用帶藥培養(yǎng)基涂布法測定，石菖蒲葉提取物在10 g/L時抑菌活性差，除了對痢疾志賀氏菌和蠟樣芽孢桿菌在72小時有抑菌活性，對其余供試菌無抑菌活性；石菖蒲莖提取物對表皮葡萄球菌、藤黃微球菌、溶壁微球菌、蠟樣芽孢桿菌、痢疾志賀氏菌、傷寒桿菌、巨大芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌9種供試菌均有較好的抑菌作用，其MIC值分別為1.5 g/L、2.5 g/L、3.5 g/L、2.0 g/L、1.5 g/L、2.5 g/L、2.5 g/L、3.5 g/L和2.5 g/L，對變形桿菌、大腸桿菌、綠膿桿菌和白色念珠菌在濃度為10 g/L時沒有抑菌作用。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

表1 石菖蒲莖和葉甲醇提取物對13種人和動物病原菌的抑菌活性（濾紙片法）

表2 石菖蒲莖和葉甲醇提取物對13種人和動物病原菌的抑菌活性（帶藥培養(yǎng)基涂布法）

注：“-”代表不長菌，“+”代表長菌，每個濃度重復(fù)3次。

采用液－液萃取法對石菖蒲莖甲醇提取物進(jìn)行活性成分初步分離，得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和水萃取物4個部分。采用帶藥培養(yǎng)基涂布法測定了各萃取物對9種較敏感的人和動物病原菌的抑菌活性，結(jié)果見表3。由表可知，當(dāng)各萃取物濃度為1 g/L時，正丁醇萃取物對9種病原菌72 h都有抑菌活性；石油醚萃取物和乙酸乙酯萃取物在24 h對大多數(shù)病原菌有抑菌活性，48 h沒有抑菌活性；水層沒有抑菌活性。說明石菖蒲的抑菌活性成分主要存在正丁醇萃取物中。

表3 石菖蒲莖提取物的各萃取物對9種病原菌的抑菌活性

注：樣品濃度為1g/L；“-”表示不長菌，“+”表示長菌，每個處理重復(fù)3次。

 

本研究發(fā)現(xiàn)，中藥植物石菖蒲對多種動物病原菌有抑菌活性，表明其作為抗菌中藥有很好的發(fā)展前景。植株不同部位的抑菌活性不同，莖的抑菌活性高，葉的抑菌活性低。長期以來都是以石菖蒲莖作為藥材使用，說明莖是主要的藥效部位。石菖蒲對不同的病原菌抑菌活性也不同，對革蘭氏陽性細(xì)菌活性好，對革蘭氏陰性菌活性差，如在測定的13種病原菌中，有7種陽性細(xì)菌，1種陽性真菌，5種陰性細(xì)菌，石菖蒲莖提取物對7種陽性細(xì)菌都有較高活性，在5種陰性菌中只對2種陰性細(xì)菌有活性，對另外3種陰性細(xì)菌和1種陽性真菌在提取物濃度為10 g/L時無活性。這可能與病原菌細(xì)胞壁的特性有關(guān)，不同細(xì)菌胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性不同，從而影響了活性物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。

采用液-液萃取法對石菖蒲提取物進(jìn)行了初步分離，分別用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇對提取物的水溶液依次萃取，獲得4部分萃取物，活性測定表明，活性部分為正丁醇萃取物，說明石菖蒲的抑菌活性物質(zhì)主要存在于正丁醇萃取物中。根據(jù)相似相溶原理，活性成分可能是極性較高的化學(xué)物質(zhì)。對其抑菌活性物質(zhì)的分離純化和結(jié)構(gòu)鑒定有待進(jìn)一步研究。本文首次報道了石菖蒲對動物病原菌的抑制活性，這對促進(jìn)其綜合開發(fā)利用有十分重要的意義。

[1] 張家俊, 陳文為. 中藥酸棗仁、龍齒、石菖蒲對小鼠腦組織單胺類神經(jīng)遞質(zhì)及其代謝物的影響[J]. 北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報, 1995, 18(6): 64-66.

[2] 周大興, 包祖曉, 吳雄生, 翟鵬貴. 石菖蒲醇提取物的抗驚厥作用[J]. 中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)雜志, 1999, 16(2): 19-21.

[3] 張信岳, 鄭高利, 壽燕, 孫永紅, 龔維桂. 石菖蒲的益智和抗驚厥作用研究[J]. 浙江中醫(yī)學(xué)院學(xué)報, 1999, 23(2): 46-47.

[4] 吳賓, 方永奇. 石菖蒲益智作用的物質(zhì)基礎(chǔ)及其機理研究[J]. 中醫(yī)藥學(xué)刊, 2004, 22(9): 1365-1641.

[5] 周大興, 李昌煜, 張文龍, 林乾良. 石菖蒲的促進(jìn)小鼠學(xué)習(xí)記憶和提高耐缺氧力作用[J]. 現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué), 1993, 10(4): 4-6.

[6] 申軍, 肖柳英, 張丹. 石菖蒲揮發(fā)油抗心律失常的實驗研究[J]. 廣州醫(yī)藥, 1993, 24(3): 44-45.

[7] 馮亞, 杜炳輝, 吳作干. 行氣祛痰化濁中藥對血小板聚集性、紅細(xì)胞變形性及血液粘度作用初探. 福建中醫(yī)學(xué)院學(xué)報, 1998, 8 (1): 24-28.

[8] 杜毅, 周超凡. 石菖蒲臨床應(yīng)用于實驗研究的概述[J]. 內(nèi)蒙古中醫(yī)藥, 1993, 12(1): 40-42.

[9] Chunhui Deng, Ning Li, Xiangmin Zhang. Rapid determination of essential oil in Acorus tatarinowii Schott. by pressurized hot water extraction followed by solid-phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography A, 2004, 1059:149-155.

[10] 陶宏, 朱恩圓, 王崢濤. 石菖蒲的化學(xué)成分[J].中國天然藥物, 2006, 4(2): 159-160.

[11] 楊曉燕, 陳發(fā)奎, 吳立軍. 石菖蒲水煎液化學(xué)成分的研究. 中草藥, 1998, 29 (11): 730-731.

[12] 何衍彪, 詹儒林, 趙艷龍. 石菖蒲提取物對芒果炭疽菌及香蕉尖孢鐮刀菌的抑制作用[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2006, 21(6): 728-732.

[13] Soon-Okim, Chan Park, Myung-Hee Ohh, et al. Contact and fumigant activities of aromatic plant extracts and essential oils against Lasioderma serricorne. Journal of Stored Product Research, 2003, 39: 11-19.

[14] Soon-Okim, Jung-Yeon Roh, Do-Hyoung Kim, et al. Insecticidal activities of aromatic plant extracts and essential oils against Sitophilus oryzae and Callosobruchus chinensis, Journal of Stored Product Research, 2003, 39: 293-303.

[15] 姚英娟, 楊長舉, 薛東. 石菖蒲提取物對玉米象的驅(qū)避和觸殺作用[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2006, 25(6): 614-617.

[16] 謝紅英, 蔣紅云, 王國平, 馮平章. 石菖蒲根莖提取物對粘蟲的生物活性[J]. 農(nóng)藥, 2004, 43(8): 367-369.

[17] 慕立義. 植物化學(xué)保護(hù)研究方法[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 1994.

 

Inhibitory activity of traditional Chinese drug plant Acorus tatarinowii Schott. against pathogens of animals

Deng Ye-cheng, Yu Yan-zhen, Wang Meng-meng, Zhang Ming, Luo Hai-yu, Qin Xu, Li Li-feng

(College of Life Science, Guangxi Normal University; Key Laboratory for the Chemistry and Molecular Engineering of Medicinal Resources, Ministry of Educationof China, Guilin 541004, China)

Abstract: The inhibitory activity of the methanol extracts from stems and leaves of traditional Chinese drug plant Acorus tatarinowii Schott. against 13 pathogens of animals was determined using filter paper disk method and culture medium coating method. The results determined by culture medium coating method showed that the extract from the stems had inhibitory activity against Staphylococcus epidermidis, Micrococcus luteus, Micrococcus lysodeikticus1.5 g/L, 2.5 g/L, 3.5 g/L, 2.0 g/L, 1.5 g/L, 2.5 g/L, 2.5 g/L, 3.5 g/L and 2.5 g/L, respectively, and had no inhibitory activity against Proteus vulgaris, Escherichia coli, Pesudomonas aeruginosa and Monilia albican at 10 g/L;, Bacillus cereus, Shigella dysenteriae, Salmonella typhi, Bacillus megaterium, Staphyloccocus aureus and Bacillus subtilis, with the MIC values of extract from leaves exhibited inhibitory activity only against Shigella dysenteriae and Bacillus cereus at 10 g/L after 72 h, and no inhibitory activity against other tested pathogens. The results determined by filter paper disk method was approximately consistent with that determined by culture medium coating method, but the inhibition zone was small. The active ingredients of extract from stems of Acorus tatarinowii Schott. were preliminarily isolated by liquid-liquid extraction, and the inhibitory activity of the isolated petroleum ether extract, ethyl acetate extract, n-butyl alcohol extract and water extract against pathogens was determined. The results indicated that n-butyl alcohol extract had inhibitory activity against the 9 tested pathogens at 1 g/L after 72 h, and other extracts showed no activity, suggesting that the active ingredients of Acorus tatarinowii Schott. mainly exist in n-butyl alcohol extract.

Key words: Acorus tatarinowii Schott.; pathogens; inhibitory activity; active ingredients