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摘要 对胶陀螺(Bulgaria inquinans Fr.)子实体的化学成分及提取物的抑菌活性进行了初步研究。结果表明:从子实体提取物中分离得到4个化合物,乙酸乙酯和水相对沙门氏菌(Salmonella enterica)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、链球菌(Streptococcus)和大肠杆菌(Escherichia coli)均有抑制作用,正丁醇相对沙门菌和金黄色葡萄球菌有抑制作用。在浓度为100 mg/mL时,针对以上4种细菌,乙酸乙酯和水相抑菌率分别为61.72%、65.47%、39.79%、37.40%和68.52%、65.06%、51.26%、68.86%,正丁醇层对沙门菌和金黄色葡萄球菌的抑制率分别为50.11%、69.41%。在该浓度下4个相萃取液对玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)和禾镰刀菌(Fusarium graminearum)没有表现出明显的抑制作用。
关键词 胶陀螺;化学成分;抑菌活性
中图分类号 Q939.56 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)10-0153-02
胶陀螺(Bulgaria inquinans Fr.),属子囊菌亚门(Ascom-ycotina)盘菌纲(Discomycetes)柔膜菌目(Helotiales)胶陀螺科(Bulgariaceae)[1],又名拱嘴蘑、猪嘴蘑。胶陀螺群生于阔混腐木上,通过对采自吉林省长白山地区胶陀螺子实体提取物的化学成分以及抑菌活性进行研究,结果表明其子实体的次生代谢产物具有抗菌作用,为合理开发利用这一天然菌物资源提供研究基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
胶陀螺采自吉林省长白山地区,经吉林大学植物科学学院秦建春副教授鉴定为胶陀螺(Bulgaria inquinans Fr.)。环己烷、石油醚(60~90 ℃)、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、氯化钠(分析纯,北京化学试剂有限公司生产),酵母粉、蛋白胨、琼脂(北京奥博星生物技术有限责任公司生产),头孢哌酮钠舒巴坦钠(批号:1112232,北京紫光药业有限公司生产),硝酸咪康唑乳膏(批号:120904J,深圳三九药业生产),购自吉林省长春市吉林大药房股份有限公司,硅胶(青岛海洋化工分厂生产),GF254-薄板(浙江省台州市路桥四甲生化塑料厂生产),Sephadex LH-20(GE healthcare公司生产),ODS-C18(Merck公司生产)。
1.2 供试菌株
沙门氏菌(Salmonella enterica)、金黄色葡萄球菌(Staph-ylococcus aureus)、链球菌(Streptococcus)和大肠杆菌(Esch-erichia coli),以上菌种由吉林农业大学食品科学学院提供。玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)、禾镰刀菌(Fusarium graminearum),由吉林大学植物科学学院提供。
1.3 试验仪器
OS-2100型旋转蒸发器(Rikakikai公司生产),A-1000s型循环水式多用真空泵(Rikakikai公司生产),DZF-6050型真空干燥箱(梅特勒-托利多仪器公司生产),KQ-250DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器公司生产),BSA 124S-CW型电子天平(赛方利斯科学仪器(北京)有限责任公司生产),DXF-200型粉碎机(由长沙常宏制药机械设备厂生产)。
1.4 提取分离
将胶陀螺子实体600 g,25 ℃烘干,粉碎,甲醇室温提取3次,每次12 h,每小时搅拌1次,合并全部提取液,减压浓缩得到提取物,加水悬浮,分別用等量石油醚(60~90 ℃)、乙酸乙酯、正丁醇萃取3次,萃取液减压浓缩得到各部分萃取物,低温保存。乙酸乙酯和正丁醇层通过硅胶、Sephadex LH-20凝胶、ODS-C18柱层析进行分离,得到纯品,通过理化和核磁共振等手段进行结构鉴定。
1.5 抑菌活性测定方法
采用纸片扩散法,在无菌条件下,取直径为6.0 mm的圆形滤纸片蘸取供试溶液(完全浸透且无液滴滴落),在超净工作台中吹干后将该滤纸片均匀摆放在涂有菌悬液的培养基上,每个培养皿中均匀摆放4个纸片,分别为供试药、阳性药和阴性对照,重复3次。置于培养箱中培养,采用十字交叉法测量抑菌直径,记录结果。抑菌率的计算公式:
抑菌率(%)=■×100
1.6 统计方法
测定指标采用x±s表示,所有数据由SPSS16.0统计软件进行One-Way ANOVA分析,并计算相应的统计学参数。
2 结果与讨论
2.1 化合物的鉴定
从胶陀螺子实体提取物中共分离得到4个化合物:
化合物1无色针状晶体;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:4.06(m,1H,H-3),3.63(d,J=4.8 Hz,1H,H-6),5.35(dd,J=4.8,2.4Hz,1H,H-7),0.58(s,3H,H-18),1.09(s,3H,H-19),1.02(d,J=6.7 Hz,3H,H-21),5.17(dd,J=15.4,8.0 Hz,1H,H-22),5.22(dd,J=15.4,8.0 Hz,1H,H-23),0.83(d,J=6.2 Hz,3H,H-26),0.84(d,J=6.9 Hz,3H,H-27),0.93(d,J=6.6 Hz,3H,H-28);13C NMR(CDCl3,125 MHz)δ:32.8(C-1),30.4(C-2),67.2(C-3),39.3(C-4),75.9(C-5),73.1(C-6),117.3(C-7),143.2(C-8),43.2(C-9),37.0(C-10),22.0(C-11),38.9(C-12),43.6(C-13),54.7(C-14),22.8(C-15),28.0(C-16),55.9(C-17),12.3(C-18),18.4(C-19),40.4(C-20),19.6(C-21),135.2(C-22),131.9(C-23),42.8(C-24),33.1(C-25),19.9(C-26),21.1(C-27),17.6(C-28)。与文献[2]报道的啤酒甾醇数据一致。 化合物2无色针状晶体;1H NMR(CDCl3,500MHz)δ:6.51(d,J=8.5 Hz,1H,H-7),6.23(d,J=8.5 Hz,1H,H-6),5.23(dd,J=7.6,15.3 Hz,1H,H-23),5.15(dd,J=8.3,15.5 Hz,1H,H-22),3.92(m,1H,H-3),1.26(s,3H,H-19),1.00(d,J=6.7,3H,H-21),0.91(d,J=6.9 Hz,3H,H-28),0.88(s,3H,H-18),0.84(d,J=6.8 Hz,3H,H-26),0.83(d,J=6.8 Hz,3H,H-27);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ:34.7(C-1),30.1(C-2),66.4(C-3),36.9(C-4),82.2(C-5),135.4(C-6),130.7(C-7),79.4(C-8),51.1(C-9),36.9(C-10),23.4(C-11),39.4(C-12),44.6(C-13),51.8(C-14),20.6(C-15),28.6(C-16),56.2(C-17),12.9(C-18),18.2(C-19),39.4(C-20),20.9(C-21),135.2(C-22),132.3(C-23),42.8(C-24),33.1(C-25),20.0(C-26),19.6(C-27),17.6(C-28)。与文献[3]报道的过氧麦角甾醇过氧化物数据一致。
化合物3白色针状晶体,m.p.165~168 ℃;通过TLC对照,其Rf值与实验室标准品完全一致,为麦角甾醇。
化合物4淡黄色针状晶体,1H-NMR(CDCl3,500MHz)δ:5.73(s,1H,H-4),6.62(d,J=9.2,1H,H-6 or H-7),6.02(d,J=9.2,1H,H-6 or H-7),5.27(m,2H,H-22 and H-23),0.99(s,3H,H-18),0.97(s,3H,H-19),0.82,0.85,0.93,1.08(s,4×Me,H-21,26,27,28);13C NMR(CDCl3,125MHz)δ:34.1(C-1),34.1(C-2),199.5(C-3),123.0(C-4),164.4(C-5),124.3(C-6),134.1(C-7),156.1(C-8),131.1(C-9),36.8(C-10),29.8(C-11),35.6(C-12),44.0(C-13),44.4(C-14),25.4(C-15),27.6(C-16),55.7(C-17),16.7(C-18),19.0(C-19),39.3(C-20),19.6(C-21),135.0(C-22),132.6(C-23),42.9(C-24),33.2(C-25),21.3(C-26),20.0(C-27),17.6(C-28)。與文献[4]报道的麦角甾-4,6,8,22-四烯-3-酮数据一致。
2.2 胶陀螺提取物抑菌活性试验
胶陀螺各层提取物对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、链球菌和大肠杆菌抑制作用见表1(石油醚层提取物对受试菌均无抑制作用)。
3 结论
近年来,大型真菌的研究越来越被科学界关注,研究表明大型真菌由于在生长过程中要与环境中的其他真菌、细菌进行竞争,使其可能产生更具结构新颖性及多样性的生物活性次生代谢产物,其中一些化合物可能成为药物及农药研发的先导化合物,如抗生素类,抗氧化剂类,抗癌物质,杀虫物质以及植物生长调节剂类。大型真菌已经成为寻找具有新颖结构及显著生物活性化合物的新资源,目前对大型真菌的研究除了食用菌、药用菌资源外,毒菌作为真菌类群中的特殊一部分也一直被关注,目前国内外主要研究的对象是鹅膏科,鹅膏菌属的毒菌[5],胶陀螺科大型真菌胶陀螺(Bulgaria inguinans)是我国长白山区一种特有食用高等真菌,关于其化学成分和生物活性有少量报道,报道的化学成分包括植物甾醇类[6]、醌类[7]和三萜类[7]。生理活性报道的有抗突变作用[8]、抗癌作用[9]、抗疟原虫[10]等。该文通过试验证明胶陀螺子实体乙酸乙酯、正丁醇和水层对细菌具有抑制作用,乙酸乙酯和水层对4个目标菌种均有抑制作用,正丁醇层对沙门菌和金黄色葡萄球菌有效。对沙门菌,链球菌和大肠杆菌的抑制效果最好的是水层,在粗提物100 mg/mL浓度下分别为68.52%、51.26%、68.86%,对金黄色葡萄球菌的抑制效果最好的是正丁醇层,100 mg/mL浓度粗提物的抑制率为69.41%,说明存在抗菌活性成分,下一步继续跟踪分离抗菌活性物质。同时将对胶陀螺各部分提取物进行细胞毒性及农业害虫的毒杀或拒食作用研究,探索其活性成分,为药物及农药活性先导化合物的筛选和发现提供可能,也为这个特殊野生真菌资源在农业上的开发利用提供工作基础[11]。
4 参考文献
[1] 卯晓岚.中国大型真菌[M].1版.郑州:河南科学技术出版社,2000:582.
[2] 冯娜,张劲松,唐庆九,等.毛头鬼伞子实体中甾类化合物的结构鉴定及其抑制肿瘤细胞增殖活性的研究[J].菌物学报,2010,29(2):249-253.
[3] 刘超,王洪庆,李保明,等.紫芝的化学成分研究[J].中国中药杂志,2007,32(3):235-237.
[4] 孙德立,包海鹰,图力古尔.鲍氏层孔菌子实体的化学成分研究[J].菌物学报,2011,30(2):361-365.
[5] 卯晓岚.中国毒菌物种多样性及其毒素[J].菌物学报,2006,25(3):345-363.
[6] 包海鹰,李玉.胶陀螺化学成分的研究[J].菌物系统,2003,22(2):303-307.
[7] 张鹏.胶陀螺化学成分及生物学活性研究[D].沈阳:沈阳药科大学,2007.
[8] 王庭欣,秦淑贞,刘燕丽.胶陀螺菌复合制剂抗突变作用的实验研究[J].中华临床与卫生,2004,3(4):239-240.
[9] 杨晓静,张泓嵬,孙红,等.胶陀螺的抗肿瘤作用[J].特产研究,1993(2):9-11.
[10] 韩翰.人参多糖及胶陀螺多糖在小鼠体内抑制以及预防疟疾的作用[D].长春:东北师范大学,2008.
[11] 马伟才,杨树东,包海鹰.胶陀螺子实体中几种化合物的分离鉴定[J].中国食用菌,2010,29(2):48-50.
关键词 胶陀螺;化学成分;抑菌活性
中图分类号 Q939.56 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)10-0153-02
胶陀螺(Bulgaria inquinans Fr.),属子囊菌亚门(Ascom-ycotina)盘菌纲(Discomycetes)柔膜菌目(Helotiales)胶陀螺科(Bulgariaceae)[1],又名拱嘴蘑、猪嘴蘑。胶陀螺群生于阔混腐木上,通过对采自吉林省长白山地区胶陀螺子实体提取物的化学成分以及抑菌活性进行研究,结果表明其子实体的次生代谢产物具有抗菌作用,为合理开发利用这一天然菌物资源提供研究基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
胶陀螺采自吉林省长白山地区,经吉林大学植物科学学院秦建春副教授鉴定为胶陀螺(Bulgaria inquinans Fr.)。环己烷、石油醚(60~90 ℃)、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、氯化钠(分析纯,北京化学试剂有限公司生产),酵母粉、蛋白胨、琼脂(北京奥博星生物技术有限责任公司生产),头孢哌酮钠舒巴坦钠(批号:1112232,北京紫光药业有限公司生产),硝酸咪康唑乳膏(批号:120904J,深圳三九药业生产),购自吉林省长春市吉林大药房股份有限公司,硅胶(青岛海洋化工分厂生产),GF254-薄板(浙江省台州市路桥四甲生化塑料厂生产),Sephadex LH-20(GE healthcare公司生产),ODS-C18(Merck公司生产)。
1.2 供试菌株
沙门氏菌(Salmonella enterica)、金黄色葡萄球菌(Staph-ylococcus aureus)、链球菌(Streptococcus)和大肠杆菌(Esch-erichia coli),以上菌种由吉林农业大学食品科学学院提供。玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)、禾镰刀菌(Fusarium graminearum),由吉林大学植物科学学院提供。
1.3 试验仪器
OS-2100型旋转蒸发器(Rikakikai公司生产),A-1000s型循环水式多用真空泵(Rikakikai公司生产),DZF-6050型真空干燥箱(梅特勒-托利多仪器公司生产),KQ-250DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器公司生产),BSA 124S-CW型电子天平(赛方利斯科学仪器(北京)有限责任公司生产),DXF-200型粉碎机(由长沙常宏制药机械设备厂生产)。
1.4 提取分离
将胶陀螺子实体600 g,25 ℃烘干,粉碎,甲醇室温提取3次,每次12 h,每小时搅拌1次,合并全部提取液,减压浓缩得到提取物,加水悬浮,分別用等量石油醚(60~90 ℃)、乙酸乙酯、正丁醇萃取3次,萃取液减压浓缩得到各部分萃取物,低温保存。乙酸乙酯和正丁醇层通过硅胶、Sephadex LH-20凝胶、ODS-C18柱层析进行分离,得到纯品,通过理化和核磁共振等手段进行结构鉴定。
1.5 抑菌活性测定方法
采用纸片扩散法,在无菌条件下,取直径为6.0 mm的圆形滤纸片蘸取供试溶液(完全浸透且无液滴滴落),在超净工作台中吹干后将该滤纸片均匀摆放在涂有菌悬液的培养基上,每个培养皿中均匀摆放4个纸片,分别为供试药、阳性药和阴性对照,重复3次。置于培养箱中培养,采用十字交叉法测量抑菌直径,记录结果。抑菌率的计算公式:
抑菌率(%)=■×100
1.6 统计方法
测定指标采用x±s表示,所有数据由SPSS16.0统计软件进行One-Way ANOVA分析,并计算相应的统计学参数。
2 结果与讨论
2.1 化合物的鉴定
从胶陀螺子实体提取物中共分离得到4个化合物:
化合物1无色针状晶体;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:4.06(m,1H,H-3),3.63(d,J=4.8 Hz,1H,H-6),5.35(dd,J=4.8,2.4Hz,1H,H-7),0.58(s,3H,H-18),1.09(s,3H,H-19),1.02(d,J=6.7 Hz,3H,H-21),5.17(dd,J=15.4,8.0 Hz,1H,H-22),5.22(dd,J=15.4,8.0 Hz,1H,H-23),0.83(d,J=6.2 Hz,3H,H-26),0.84(d,J=6.9 Hz,3H,H-27),0.93(d,J=6.6 Hz,3H,H-28);13C NMR(CDCl3,125 MHz)δ:32.8(C-1),30.4(C-2),67.2(C-3),39.3(C-4),75.9(C-5),73.1(C-6),117.3(C-7),143.2(C-8),43.2(C-9),37.0(C-10),22.0(C-11),38.9(C-12),43.6(C-13),54.7(C-14),22.8(C-15),28.0(C-16),55.9(C-17),12.3(C-18),18.4(C-19),40.4(C-20),19.6(C-21),135.2(C-22),131.9(C-23),42.8(C-24),33.1(C-25),19.9(C-26),21.1(C-27),17.6(C-28)。与文献[2]报道的啤酒甾醇数据一致。 化合物2无色针状晶体;1H NMR(CDCl3,500MHz)δ:6.51(d,J=8.5 Hz,1H,H-7),6.23(d,J=8.5 Hz,1H,H-6),5.23(dd,J=7.6,15.3 Hz,1H,H-23),5.15(dd,J=8.3,15.5 Hz,1H,H-22),3.92(m,1H,H-3),1.26(s,3H,H-19),1.00(d,J=6.7,3H,H-21),0.91(d,J=6.9 Hz,3H,H-28),0.88(s,3H,H-18),0.84(d,J=6.8 Hz,3H,H-26),0.83(d,J=6.8 Hz,3H,H-27);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ:34.7(C-1),30.1(C-2),66.4(C-3),36.9(C-4),82.2(C-5),135.4(C-6),130.7(C-7),79.4(C-8),51.1(C-9),36.9(C-10),23.4(C-11),39.4(C-12),44.6(C-13),51.8(C-14),20.6(C-15),28.6(C-16),56.2(C-17),12.9(C-18),18.2(C-19),39.4(C-20),20.9(C-21),135.2(C-22),132.3(C-23),42.8(C-24),33.1(C-25),20.0(C-26),19.6(C-27),17.6(C-28)。与文献[3]报道的过氧麦角甾醇过氧化物数据一致。
化合物3白色针状晶体,m.p.165~168 ℃;通过TLC对照,其Rf值与实验室标准品完全一致,为麦角甾醇。
化合物4淡黄色针状晶体,1H-NMR(CDCl3,500MHz)δ:5.73(s,1H,H-4),6.62(d,J=9.2,1H,H-6 or H-7),6.02(d,J=9.2,1H,H-6 or H-7),5.27(m,2H,H-22 and H-23),0.99(s,3H,H-18),0.97(s,3H,H-19),0.82,0.85,0.93,1.08(s,4×Me,H-21,26,27,28);13C NMR(CDCl3,125MHz)δ:34.1(C-1),34.1(C-2),199.5(C-3),123.0(C-4),164.4(C-5),124.3(C-6),134.1(C-7),156.1(C-8),131.1(C-9),36.8(C-10),29.8(C-11),35.6(C-12),44.0(C-13),44.4(C-14),25.4(C-15),27.6(C-16),55.7(C-17),16.7(C-18),19.0(C-19),39.3(C-20),19.6(C-21),135.0(C-22),132.6(C-23),42.9(C-24),33.2(C-25),21.3(C-26),20.0(C-27),17.6(C-28)。與文献[4]报道的麦角甾-4,6,8,22-四烯-3-酮数据一致。
2.2 胶陀螺提取物抑菌活性试验
胶陀螺各层提取物对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、链球菌和大肠杆菌抑制作用见表1(石油醚层提取物对受试菌均无抑制作用)。
3 结论
近年来,大型真菌的研究越来越被科学界关注,研究表明大型真菌由于在生长过程中要与环境中的其他真菌、细菌进行竞争,使其可能产生更具结构新颖性及多样性的生物活性次生代谢产物,其中一些化合物可能成为药物及农药研发的先导化合物,如抗生素类,抗氧化剂类,抗癌物质,杀虫物质以及植物生长调节剂类。大型真菌已经成为寻找具有新颖结构及显著生物活性化合物的新资源,目前对大型真菌的研究除了食用菌、药用菌资源外,毒菌作为真菌类群中的特殊一部分也一直被关注,目前国内外主要研究的对象是鹅膏科,鹅膏菌属的毒菌[5],胶陀螺科大型真菌胶陀螺(Bulgaria inguinans)是我国长白山区一种特有食用高等真菌,关于其化学成分和生物活性有少量报道,报道的化学成分包括植物甾醇类[6]、醌类[7]和三萜类[7]。生理活性报道的有抗突变作用[8]、抗癌作用[9]、抗疟原虫[10]等。该文通过试验证明胶陀螺子实体乙酸乙酯、正丁醇和水层对细菌具有抑制作用,乙酸乙酯和水层对4个目标菌种均有抑制作用,正丁醇层对沙门菌和金黄色葡萄球菌有效。对沙门菌,链球菌和大肠杆菌的抑制效果最好的是水层,在粗提物100 mg/mL浓度下分别为68.52%、51.26%、68.86%,对金黄色葡萄球菌的抑制效果最好的是正丁醇层,100 mg/mL浓度粗提物的抑制率为69.41%,说明存在抗菌活性成分,下一步继续跟踪分离抗菌活性物质。同时将对胶陀螺各部分提取物进行细胞毒性及农业害虫的毒杀或拒食作用研究,探索其活性成分,为药物及农药活性先导化合物的筛选和发现提供可能,也为这个特殊野生真菌资源在农业上的开发利用提供工作基础[11]。
4 参考文献
[1] 卯晓岚.中国大型真菌[M].1版.郑州:河南科学技术出版社,2000:582.
[2] 冯娜,张劲松,唐庆九,等.毛头鬼伞子实体中甾类化合物的结构鉴定及其抑制肿瘤细胞增殖活性的研究[J].菌物学报,2010,29(2):249-253.
[3] 刘超,王洪庆,李保明,等.紫芝的化学成分研究[J].中国中药杂志,2007,32(3):235-237.
[4] 孙德立,包海鹰,图力古尔.鲍氏层孔菌子实体的化学成分研究[J].菌物学报,2011,30(2):361-365.
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[7] 张鹏.胶陀螺化学成分及生物学活性研究[D].沈阳:沈阳药科大学,2007.
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[9] 杨晓静,张泓嵬,孙红,等.胶陀螺的抗肿瘤作用[J].特产研究,1993(2):9-11.
[10] 韩翰.人参多糖及胶陀螺多糖在小鼠体内抑制以及预防疟疾的作用[D].长春:东北师范大学,2008.
[11] 马伟才,杨树东,包海鹰.胶陀螺子实体中几种化合物的分离鉴定[J].中国食用菌,2010,29(2):48-50.