长鞭红景天抑菌物质的提取工艺研究

    张奕婷 唐赛仙 于波 岳全和 徐晶雪 胡敏 张志国 赵晓菊 任国领

    

    

    

    摘 要：以长鞭红景天为材料，以抑菌圈直径为指标，在单因素试验的基础上，选取浸提时间、浸提温度、超声时间和微波时间等4个因素，采用L9（34）正交试验法，以得到抑菌物质提取的最佳提取工艺。结果表明，抑制大肠杆菌的最佳提取工艺为：浸提时间50min、浸提温度60℃、超声时间10min、微波时间2min;抑制金黄色葡萄球菌的最佳提取工艺为：浸提时间60min、浸提温度60℃、超声时间6min、微波时间2min。

    关键词：长鞭红景天;抑菌;正交试验;提取工艺

    中图分类号 R284.2文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）07-0023-03

    Study on Extraction Technology of Antibacterial Substance from Rhodiola fastigiata

    ZHANG Yiting1 et al.

    （1Institute of Biological Engineering，Daqing Normal College， Daqing 163712， China）

    Abstract： Taking the Rhodiola fastigiata as materials and its the diameter of inhibition zone as index， study four factors such as extraction time， extraction temperature， ultrasonic extraction time and microwave time， based on the single factor experiment， the optimum extraction process of Rhodiola fastigiata is found by L9（34） orthogonal test. The result of inhibiting Escherichia coli showed that extraction time was 60min， extraction temperature was 60℃， ultrasonic extraction time was 10min， microwave time was 2min; The result of inhibiting Staphylococcus aureus showed that extraction time was 60min， extraction temperature was 60℃， ultrasonic extraction time was 6min， microwave time was 2min.

    Key words： Rhodiola fastigiata; bacteriostasis; Orthogonal test; Extraction process

    红景天属于景天科红景天属（Rhodiola L.），是一种应用广泛的藏医药材，药食兼用。红景天含有苷类、多酚、黄酮类、有机酸、氨基酸和矿质元素等多种有效成分[1-3]，具有美白、抗氧化、抗肿瘤、保护心脑血管、抗缺氧、降血糖、免疫调节等功效，应用前景广泛[4-5]。目前，对红景天抑菌能力的研究相对较少，为了促进红景天的进一步开发与利用，笔者以长鞭红景天（Rhodiola fastigiata）为材料，对其抑菌物质的提取工艺进行了研究，以期为红景天的应用积累資料，为其开发利用提供科学依据。

    1 材料与方法

    1.1 供试材料 试验所用长鞭红景天购于大庆市福瑞邦药房，清水洗净，60℃烘干后打粉备用。实验所用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌为实验室保存菌种。试验仪器：电子天平（北京赛多利斯）、超声波破碎仪（昆山市超声仪器有限公司）、数显恒温水浴锅（江苏金坛市亿通电子有限公司）、超净工作台（济南鑫贝西生物生物技术有限公司）、灭菌锅（日本TONY）。试验试剂：NaCl、蛋白胨、酵母浸粉、琼脂等。

    1.2 试验方法

    1.2.1 抑菌物质提取流程 称取红景天粉末→按料液比（g/mL）1∶30加蒸馏水浸泡过夜→超声破碎处理→微波破碎处理→水浴浸提→5000r/min离心去除药渣→60℃浓缩至一定体积→4℃冰箱保存备用。

    1.2.2 抑菌试验的测定方法 分别以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌为供试菌，使用牛津杯法进行抑菌效果的测定，以抑菌圈平均直径（mm）大小评价抑菌效果。

    1.3.3 单因素试验 根据前期实验，选择基本流程中的超声时间、微波时间、浸提时间和浸提温度进行红景天抑菌物质提取过程的单因素试验。所选单因素水平分别为：超声时间2min、4min、6min、8min、10min，微波时间1min、1.5min、2min、2.5min、3min，浸提时间40min、50min、60min、70min、80min，浸提温度50℃、60℃、70℃、80℃、90℃。

    1.2.4 正交试验 根据长鞭红景天抑菌物质提取单因素实验结果，选择适当单因素水平，进行正交试验，以获得较优抑菌物质提取工艺。

    2 结果与分析

    2.1 不同因素对抑菌效果的影响 浸提时间、浸提温度、超声时间和微波时间对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果的影响，详见图1。由图1可知，不同单因素水平条件下提取获得的长鞭红景天抑菌物质对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌圈平均直径变化趋势基本相同，且对大肠杆菌抑菌效果要优于对金黄色葡萄球菌的抑菌效果，其中浸提温度、超声时间2个单因素实验中，大肠杆菌抑菌圈平均直径远大于金黄色葡萄球菌抑菌圈平均直径。

    2.2 抑菌物质提取的最佳工艺 根据单因素试验结果，选取长鞭红景天抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌效果较好的水平进行L9（34）正交试验，详见表1，试验结果如表2、3所示。

    ]

    通过表2直观分析得出，各因素对大肠杆菌抑菌圈的影响程度从大到小排序依次为A>B>D>C，优组合为A2B2C3D3。通过表3直观分析得出，各因素对金黄色葡萄球菌抑菌圈的影响程度从大到小排序依次为D>A>B>C，优组合A3B2C1D3。

    通过表4、5方差分析得出，在长鞭红景天抑菌物质提取因素中，浸提时间对大腸杆菌抑菌效果的影响较明显，其余均不显著。

    2.3 验证性试验 为了验证长鞭红景天抑菌物质最佳提取工艺的准确性，再次测定在最佳提取工艺条件下对大肠杆菌生长抑制情况，抑菌圈平均直径为14.2mm;对金黄色葡萄球菌生长抑制情况，抑菌圈平均直径为13.2mm。验证性实验数据与正交试验结果相近，最佳提取工艺较为准确。

    3 结论

    长鞭红景天具有抑菌能力，抑制大肠杆菌生长的能力相对要比抑制金黄色葡萄球菌生长的能力强。以抑菌圈直径为指标，抑制大肠杆菌最佳提取工艺为：浸提时间50min、浸提温度60℃、超声时间10min、微波时间2min;抑制金黄色葡萄球菌最佳提取工艺为：浸提时间60min、浸提温度60℃、超声时间6min、微波时间2min。

    参考文献

    [1]周江韬，许磊，陈燕燕，等.红景天属植物的化学成分（英文）[J].Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences，2014，23（07）：433-445.

    [2]李涛，葛志乐，何璇.川西高原产13种红景天属药用植物中多糖含量的测定与比较[J].华西药学杂志，2017，32（05）：529-530.

    [3]吴梦.红景天有效成分的提取及分离纯化[D].上海：上海应用技术大学，2019.

    [4]吕秀梅.藏药红景天及其复方多血康胶囊提取工艺与质量分析研究[D].成都：成都中医药大学，2017.

    [5]王小博，侯娅，王文祥，等.藏药红景天的药理作用及其机制研究进展[J].中国药房，2019，30（06）：851-856.

    （责编：张宏民）