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本实验以薄荷属常见的三个种:椒样薄荷(Mentha×piperita Linn.)、薄荷(M.haplocalyx Briq.)和苏格兰留兰香(M.×gentilis L.)不同部位(茎、叶、花)提取的精油为研究对象,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析其主要成分,并对其单独使用及与抗生素联用时的抑菌功能进行研究,进一步验证薄荷属精油在抗菌方面的生物活性,不仅为椒样薄荷、薄荷和苏格兰留兰香的品质育种提供理论基础,同时展望其与传统抗生素联用对抗细菌感染的应用前景,对于寻找和开发高效低毒的新型抗菌剂、科学合理的利用薄荷属植物资源具有积极的意义。
(1)采用GC-MS法对提取的精油进行成分分析,可以看到影响精油品质的主要成分(如薄荷醇、薄荷酮、乙酸薄荷酯、薄荷呋喃)在不同的器官中差异明显:椒样薄荷油和薄荷油的香气组分基本相似,含量最高的均为薄荷醇、薄荷酮与异薄荷酮,不同的是椒样薄荷花的精油中有一个很重要的组分--薄荷呋喃,因此,椒样薄荷精油的香气较薄荷更清甜圆润;薄荷醇在椒样薄荷与薄荷三个器官的精油中相对含量分布规律相同:茎>叶>花;薄荷酮在椒样薄荷叶中含量较高,在茎中含量最低;乙酸薄荷酯在椒样薄荷茎和叶中分布。
薄荷的茎、叶、花的精油中共有成分为:薄荷醇、薄荷酮、异薄荷酮、石竹烯、和胡椒酮。薄荷酮在花中相对含量最高(24.41%),几乎是叶片中的两倍(12.18%);3-辛醇和大根香叶烯仅在薄荷叶的精油中发现;柠檬烯在花和叶的精油中含有,而在茎中没有发现。
苏格兰留兰香的精油类型与椒样薄荷和薄荷不同,主要成分是香芹酮和柠檬烯,香芹酮含量最高,花>叶>茎(61.22%-72.99%):柠檬烯:茎>叶>花(9.17%-25.86%),二氢香芹酮在叶片和茎的精油中都有分布,而反式-香芹醇仅在茎的精油中有分布。
(2)通过纸片扩散法研究三种植物不同部位的精油单独使用及与不同的抗生素以1:1比例联合使用时对金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌和肺炎克雷伯氏菌的抑制情况。综合抑菌范围和抑菌圈直径来看,椒样薄荷茎中提取的精油抑菌效果最好,其次为薄荷叶片中的精油。
(3)上述精油在与传统抗生素联合使用后,抑菌范围和强度均有所改变,主要包括协同、相加及拮抗三种效应。在1:1浓度的配比下增效明显的是椒样薄荷茎中提取的精油对Escherichia coli ATCC11229和Pseudomonas aeruginosaATCC15442,以及椒样薄荷叶片精油对P.aeruginosa ATCC15442的作用,与抗生素联合使用的效果甚至优于抗生素单独使用时的效果,协同作用非常显著,可以考虑在药物成分开发等领域进一步研究。薄荷叶片精油与抗生素头孢他啶联合使用后对P.aeruginosa ATCC27853的抑制作用下降,是唯一的一组拮抗现象,提示我们在将抗生素与精油共同使用时应谨慎对待,应进一步研究其配比。其他组的相加效应也可以为进一步研究薄荷属植物精油在治疗细菌感染方面的应用提供理论基础。