菊花心江蓠甲醇提取物抗氧化性和抗菌活性研究

作者: 吴磊 刘邦辉 郑宇桐 陈君波 张哲颖 张乐 李皎 何楠 于赫男

菊花心江蓠甲醇提取物抗氧化性和抗菌活性研究0

摘要 [目的]研究菊花心江蓠甲醇提取物抗氧化性和抗菌活性。[方法]利用甲醇对菊花心江蓠进行萃取,对其萃取提取物进行1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除活性和亚铁还原抗氧化(FRAP)还原活性试验,测定提取物总酚类物质含量,并研究其不同浓度梯度对水霉菌和尖孢镰刀菌的抗真菌性能。[结果]菊花心江蓠甲醇提取物对DPPH自由基的清除活性的IC 50为8.6 μg/mL;总酚类物质含量为6.94 mg/g,FRAP活性的IC 50为8.4 μg/mL;与抗生素标准品相比,菊花心江蓠甲醇提取物对水霉菌和尖孢镰刀菌的抑制率分别为78.9%~84.7%和71.1%~78.3%,具有较高的抑制作用。[结论]菊花心江蓠甲醇提取物为一种天然的抗氧化剂和潜在的天然抗真菌药物的来源。

关键词 菊花心江蓠;甲醇提取物;抗氧化性;抗真菌活性

中图分类号 R 284  文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2025)04-0155-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.04.032

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Study on the Antioxidant and Antibacterial Activities of Methanol Extract from Gracilaria lichenoides

WU Lei,LIU Bang hui,ZHENG Yu tong et al

(School of Ocean and Fisheries,Guangdong Eco Engineering Polytechnic,Guangzhou,Guangdong 510320)

Abstract [Objective]To study the antioxidant and antibacterial activities of methanol extract from Gracilaria lichenoides.[Method]Methanol was used to extract Gracilaria lichenoides,the extract was subjected to free radical scavenging activity of DPPH and ferrous reducing antioxidant property (FRAP) reduction activity tests.The total phenolic content of the extract was determined,and its antifungal properties against Aspergillus oryzae and Fusarium oxysporum were studied at different concentration gradients.[Result]The IC 50 value of methanol extract from Gracilaria lichenoides for DPPH radical scavenging activity was 8.6 μg/mL;the total phenolic content was 6.94 mg/g,and the IC 50 for FRAP activity was 8.4 μg/mL.Compared with antibiotics standard,the inhibitory rates of Gracilaria lichenoides extract on Aspergillus oryzae and Fusarium oxysporum were 78.9%-84.7% and 71.1%-78.3%,respectively,indicating a high inhibitory effect.[Conclusion]The methanol extract of Gracilaria lichenoides is a natural antioxidant and a potential natural source of antifungal agents against selected fungal pathogens.

Key words Gracilaria lichenoides;Methanolic extract;Antioxidant activity;Antibacterial activity

基金项目 广东省海洋经济发展(海洋六大产业)专项资金项目(GDNRC〔2023〕38)。

作者简介 吴磊(1987—),男,四川成都人,讲师,博士,从事经济海藻开发与利用研究。*通信作者,副教授,博士,从事水生生物生理生态学研究。

收稿日期 2024-09-23

天然抗氧化剂及其与机体健康之间的关系在生物医学领域受到了广泛的关注1-3。有研究表明,具有生物活性的海藻是一种天然抗氧化剂的潜在来源4-6。根据海藻的特征及其成分,前人已对多种海藻提取物进行了抗氧化和清除自由基活性的筛选研究7。同时,也有研究发现许多海藻具有抗真菌活性,并有部分研究通过利用医药技术提取了多种海藻提取物,并合成了抑制动植物真菌生长的混合药物8-9。然而,如何深入探索和研发更高效的混合药物仍然存在巨大挑战。

菊花心江蓠(Gracilaria lichenoides)隶属于红藻门、真红藻纲、杉藻目、江蓠科、江蓠属,原产于我国台湾省,为台湾海水池塘或咸水湖的主要栽培种类,具有耐高温、高盐、生长快、枝肥大、产量高等特点10。目前,其已在食物来源、动物饲料、水域环境修复和水产养殖尾水处理等方面得到广泛应用11-13。但是其提取物是否具有抗氧化活性及其对水产动物真菌疾病是否有防治作用鲜见报道。笔者通过采用甲醇萃取法获得了菊花心江蓠甲醇提取物,并对其酚类物质的含量进行了

定量测量,同时开展了其抗氧化活性和其对水产动物养殖中常见真菌的抑制活性测定,为其在水产养殖机体免疫和真菌类疾病预防等药物研发应用方面提供基础数据和科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品的采集和制备 菊花心江蓠于2023年10月采购于福建省东山岛杏陈镇,用保温箱带回实验室,用海水清洗掉沙子、泥土和附着的动植物,然后用蒸馏水去除附生植物,在室温阴凉处阴凉下干燥7 d后,将干燥的藻类材料均质成细粉并进行提取。

1.2 提取物的制备 取500 g菊花心江蓠样品,用90%甲醇提取,粗提物在相应压力下浓缩,得到浓缩液。利用甲醇提取物进一步进行3次抗氧化和抗真菌试验。

1.3 自由基清除试验 采用Blois[14的方法测定菊花心江蓠甲醇提取物对DPPH自由基的抑制作用。具体方法:将1 mL的DPPH与0.1 mmol/L甲醇混合后,分别与3.0 mL不同浓度(1、2、4、8、16 μg/mL)的甲醇提取物充分混合,40 min后,在517 nm处测定吸光度。同时准备一个未添加提取物的空白组作为对照组,以不同浓度(1、2、4、8、16 μg/mL)的抗坏血酸作为标准样品,反应混合物的吸光度越低,说明清除自由基的活性越强。清除DPPH自由基的能力用以下公式计算:

DPPH清除率=A 0-A/A 0×100%

式中:A 0为对照组反应的吸光度;A为含有提取物的吸光度。

菊花心江蓠甲醇提取物的抗氧化活性用半抑制浓度(IC 50)表示,并与标准样品进行比较。

1.4 亚铁还原抗氧化(FRAP)试验 菊花心江蓠甲醇提取物的FRAP能力(即还原力)参照Tachakittirungrod等15的方法进行。将不同浓度(1、2、4、8、16 μg/mL)的提取物分别加至1.0 mL去离子水中,充分混合后,分别加入由2.5 mL的磷酸盐缓冲液和2.5 mL铁氰化钾制作而成的混合液中,在50 ℃下孵育20 min后,再分别加入2.5 mL三氯乙酸溶液中,并在3 000 r/min的离心机中离心10 min。然后取2.5 mL上层溶液,分别与由2.5 mL蒸馏水和0.5 mL新鲜制备的氯化铁溶液制成的混合液充分混合,在700 nm处测定吸光度。制备对照组的空白样品时不添加提取物,并以不同浓度(1、2、4、8、16 μg/mL)的抗坏血酸作为标准样品进行测定。菊花心江蓠甲醇提取物的还原力计算公式如下:

还原力=A/(A 0-1)×100%

式中:A为测试溶液的吸光度;A 0为空白对照组的吸光度。

1.5 总酚类物质含量的测定 使用磷钼酸酚试剂进行总酚类物质含量的测定。将1 mL不同浓度没食子酸提取物(20、40、60、80和100 mg/L)分别加至含有去离子蒸馏水的25 mL容量瓶中。空白试剂用蒸馏去离子水配制,在混合物中加入1 mL磷钼酸酚试剂,混合摇匀。静置10 min后,加入10 mL浓度为7%的Na 2CO 3溶液,并用去离子蒸馏水稀释至 25 mL,混合均匀。在室温下孵育90 min后,用分光光度计在750 nm处测定制备的空白试剂的吸光度。菊花心江蓠的总酚类物质含量以没食子酸含量的标准样当量(GAEs)表示。所有的样品均进行3次重复试验。

1.6 抗真菌活性试验 同丝水霉菌株(B80218)和尖孢镰刀菌(BMZ339603)采购于宁波明舟生物科技有限公司,用马铃薯葡萄糖琼脂培养后,倾斜置于4 ℃环境中备用。用琼脂稀释技术测试了不同浓度的菊花心江蓠甲醇提取物对真菌病原体的抑制有效性。用改进的PDA方法分别得到20%、10%和5%提取物。将改进后的培养基分配到无菌培养皿中,加入链霉素(100 μg/mL)后凝固,每个培养皿中均接种同丝水霉菌株和尖孢镰刀菌。然后在每个改进后的琼脂平板上接种一个3 mm的菌丝盘。接种板在(25±2)℃进行培育,并径向直线测量其生长情况。连续7 d记录每个菌丝在不同浓度梯度的菊花心江蓠甲醇提取物下径向生长情况,然后将所有培养板在温度条件为(25±2)℃和黑暗条件下培育96 h后测定真菌的菌丝生长情况。所有试验组与对照组均重复3次。根据试验组与对照组径向垂直长度的百分比来计算菊花心江蓠甲醇提取物对菌丝生长的抑制作用。

1.7 数据处理 试验数据用平均值±标准误表示。利用SPSS 21.0软件对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 菊花心江蓠甲醇提取物对DPPH自由基清除和还原活性的影响 DPPH自由基是一种稳定的自由基,但其容易在含有抗氧化剂的条件下脱色。菊花心江蓠甲醇提取物不同浓度(1、2、4、8、16 μg/mL)与参考标准的抗氧化活性比较(图1)可知,菊花心江蓠甲醇提取物对DPPH自由基的清除具有明显的剂量依赖性抑制作用,其IC 50为8.6 μg/mL。该提取物的IC 50与参考标准抗坏血酸(IC 50=8.5 μg/mL)相当,表明菊花心江蓠甲醇提取物具有抗氧化活性。菊花心江蓠甲醇提取物和抗坏血酸的还原活性的IC 50分别为8.4和3.9 μg/mL(图2)。

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