蝎子草抗菌活性成分研究

摘要

蝎子草属(Girardinia suborbiculata)植物，为荨麻科(Urticaceae)一年生、多年生草本或半灌木植物。在我国广泛分布于陕西、甘肃、湖南、四川，资源丰富。蝎子草，别名红藿毛草、火麻草，是民间常用药荨麻的主要来源之一。国内外关于蝎子草的研究较少，主要集中在药理方面，民间主要用来治疗风湿痹痛、外伤出血、溃疡、肢麻等，目前未见有对蝎子草抗菌活性成分的研究报道。
　　 本课题以蝎子草为研究对象，采用对蝎子草抗菌活性成分进行生物活性追踪，应用现代科学技术手段，以期获得具有抗菌活性的化学物质。同时，对蝎子草的抗菌机制进行了初步探讨。
　　 1.蝎子草抗菌活性研究
　　 (1)打孔琼脂扩散法表明：蝎子草醇提浸膏对供试细菌中革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、藤黄八叠球菌)的抑菌效果强于革兰氏阴性菌(大肠杆菌、沙门氏菌)，其中对金黄葡萄球菌的抑菌效果最好，对大肠杆菌的抑菌效果最差，说明蝎子草醇提浸膏对供试细菌具有一定的选择性，对供试细菌中革兰氏阳性菌具有较好的抑菌效果，对革兰氏阴性菌具有一定的选择性。
　　 (2)蝎子草醇提浸膏MIC的测定结果显示，其对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强，蝎子草醇提浸膏MIC浓度为100 mg/mL。因此，确定将金黄色葡萄球菌作为后续实验的指示菌。
　　 (3)蝎子草醇提浸膏萃取物的抗菌活性测定结果显示，各萃取部分中均具有一定抗菌活性。其中抗菌活性最大的是乙酸乙酯层，接下来是正丁醇层、石油醚层，而水层几乎没有抗菌活性。因此，后续实验将对乙酸乙酯部分进行进一步分离纯化。
　　 2.蝎子草抗菌活性成分的分离
　　 本文对抗菌活性成分进行生物活性追踪，对蝎子草乙酸乙酯部分进行了分离纯化，采用硅胶柱色谱、制备型TLC、高效液相色谱和高速逆流色谱等方法，从蝎子草的乙酸乙酯中分离得到2个单体化合物，并通过波谱学方法(1H-NMR、13C-NMR、MS)对这些化合物进行了结构鉴定，确定它们结构分别为：组分Ⅰ是β-谷甾醇，组分Ⅱ是对羟基肉桂酸乙酯。它们对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为3.4 mg/mL，2.0 mg/mL。其中，对羟基肉桂酸乙酯为首次从该属中分离得到，且首次发现其具有抗菌活性。
　　 3.蝎子草抗菌机制的初步探讨
　　 (1)对金黄色葡萄球菌菌体生长曲线的影响：通过设立对照组和蝎子草醇提浸膏组来观察金黄色葡萄球菌的生长状况。结果显示，蝎子草醇提浸膏组中，金黄色葡萄球菌的生长受到了明显的抑制，而对照组迅速进入对数生长期，表明了蝎子草醇提浸膏能抑制金黄色葡萄球菌对数生长期的菌体分裂生长。
　　 (2)对菌体细胞可溶性蛋白表达的影响：SDS-PAGE电泳的结果可知，蝎子草醇提浸膏作用于金黄色葡萄球菌后，可溶性蛋白条带明显减少，而对照组中的金黄色葡萄球菌可溶性蛋白在逐渐增加，条带也越来越深，表明了蝎子草醇提浸膏对金黄色葡萄球菌的可溶性蛋白表达具有明显抑制作用。
　　 (3)对金黄色葡萄球菌核酸的影响：通过DAPI染色，在倒置荧光显微镜和荧光分光光度计的观察和分析表明，蝎子草醇提浸膏对菌体的核酸合成具有显著抑制作用。
　　 因此，推测蝎子草抗菌机制可能通过抑制菌体可溶性蛋白的表达和菌体核酸的合成等方面来实现抑制金黄色葡萄球菌的生长。