番石榴叶提取物的抗菌活性(Psidium guajava在两种革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌上

摘要

的目标。研究番石榴(Psidium guajava)抗两种革兰氏阴性细菌的叶提取物(大肠杆菌和肠炎沙门菌)及两种革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌和蜡样芽胞杆菌)，其中一些是食源性和腐败细菌。番石榴叶在四种不同极性溶剂(正己烷、甲醇、乙醇和水)中提取。采用均匀扩散法，用50 μ g / ml浓度的水提液进行抑菌试验μ每孔叶萃取液。抑菌试验结果表明，番石榴叶甲醇和乙醇提取物对革兰氏阳性菌均有抑制活性，而革兰氏阴性菌对所有溶剂提取物均有抗性。甲醇提取物具有抑菌活性，平均抑菌带分别为8.27和12.3 mm，乙醇提取物平均抑菌带分别为6.11和11.0 mmb的仙人掌和金黄色葡萄球菌根据目前的发现，番石榴叶提取物可能是寻找天然抗菌剂的一个很好的候选者。本研究为进一步确定抗菌价值和研究其他药理特性提供了科学依据。

1.介绍

最近，人们开始关注天然药物和产品的生产。几种水果和水果提取物，以及慈姑茶提取物[1.]和咖啡因[2.]，已被发现对细菌具有抗菌活性大肠杆菌O157: H7。这表明，表现出相对高水平的抗菌作用的植物可能是化合物的来源，可以用来抑制食源性病原体的生长。当用植物提取物处理时，细菌细胞可通过细胞壁和细胞膜的破裂和细胞内基质的不规则破坏而被杀死[1.］．

番石榴(Psidium guajava)是一种用于民间医学的植物治疗，被认为具有有效成分，有助于治疗和管理各种疾病。这种植物的许多部分被用于传统医学治疗疟疾、肠胃炎、呕吐、腹泻、痢疾、伤口、溃疡、牙痛、咳嗽、喉咙痛、牙龈发炎和许多其他疾病[3.–5.]这种植物也被用于控制改变生活的疾病，如糖尿病、高血压和肥胖症[3.,6.–10］．在本研究中，我们的目的是评价总提取物瓜哇使用各种水和有机溶剂来确定它是否能有效地杀死或抑制食源性细菌的生长金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肠炎沙门氏菌和蜡样芽胞杆菌可能导致食源性疾病和腐败。

属Psidium属于桃金娘科，被认为起源于热带南美洲。番石榴生长在世界的热带和亚热带地区，如亚洲、埃及、夏威夷、佛罗里达（图1.)、巴勒斯坦等地。属Psidium由大约150种小乔木和灌木组成，其中只有20种果实可食用，其余都是野生的，果实质量较差[11］．最常见的栽培种Psidium是瓜哇这是一种常见的番石榴。其他品种被用来调节活力、改善果实品质和抗病虫害[11］．今天，番石榴在世界商业贸易中被认为是次要的，但它在热带地区广泛种植，丰富了世界上这些地区数亿人的饮食。

番石榴树是一种常青的小树。番石榴的叶子长2至6英寸，宽1至2英寸，压碎后散发出芳香，叶子呈暗绿色，叶子硬而皮质，叶脉明显[12］．番石榴叶中含有生物活性成分，可以对抗病原体，调节血糖水平，甚至可以帮助减肥。番石榴叶含有一种富含桉油醇、单宁酸、三萜类、黄酮类、树脂、丁香酚、苹果酸、脂肪、纤维素、叶绿素、矿物盐和许多其他固定物质的精油[13–15］．

药用植物提取的一般技术有浸渍法、浸渍法、渗透法、消化法、煎煮法、索氏提取法、发酵法、逆流提取法、微波辅助提取法、超声波提取法、超临界流体提取法和植物提取法。浸提为粗提;溶剂扩散到固体植物材料，并溶解具有类似极性的化合物[16］．植物物质的作用取决于其来源、提取技术的变化、提取时间、提取温度、溶剂浓度和极性、数量和提取物的次级代谢物组成[17］．提取方法的变化通常体现在提取周期的长短、所用溶剂的pH值、温度、粒径以及溶剂与样品的比例[15］．

Gonçalves等[18]进行了一项研究，他们筛选了精油和番石榴叶中甲醇、正己烷和乙酸乙酯提取物的抗菌效果。对分离自海虾和实验室培养菌株的细菌进行筛选。用索氏提取器和溶剂按极性顺序提取番石榴叶，然后在旋转蒸发器中浓缩。从番石榴鲜叶中提取挥发油，采用Clevenger型剂量法，Gottlieb和Magalhães [19］．将新鲜叶子浸泡在5 L玻璃碗中的蒸馏水中，进行水蒸馏24小时。将水和油的混合物用无水硫酸钠干燥分离，然后过滤。采用圆盘扩散法对3种提取物进行4个浓度的测试，对提取物和挥发油进行评价。他们发现甲醇提取物对细菌的抑制作用最大。各提取物浓度及其作用之间无统计学差异。挥发油提取物表现出抑制活性金黄色葡萄球菌和沙门氏菌研究人员得出结论，番石榴叶提取物和精油对人体非常有效金黄色葡萄球菌，从而构成新的抗菌化合物的重要潜在来源。

许多研究人员对番石榴精油和溶剂提取物进行了选择性的抗菌筛选[1.,4.,20,21］．它们抑制微生物的机制可能涉及不同的作用模式。据报道，这些油和提取物能穿透细胞膜的脂质双分子层，使其更具渗透性，导致重要的细胞内容物泄漏[22,23]Sanches等人[24的抗菌活性番石榴抗革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌检测乙醇和水提取物瓜哇叶、茎、树皮和根以及水提取物金黄色葡萄球菌发现用乙醇和水提取物比只用水提取物更有活性[1.,7.]Sacchetti等人[25]报道称，该油表现出较强的抗腐蚀性Yarrowia lipolytica这是一种致病性酵母。维埃拉等[26亦有报道番石榴叶提取物的抑菌作用，发现它们能抑制番石榴叶的生长金黄色葡萄球菌．Gnan和Demello [27试验发现番石榴叶提取物对9种不同菌株均有良好的抑菌活性金黄色葡萄球菌．Qa'dan等人对番石榴叶提取物的抗菌活性进行了测试。[28]结论：叶提取物可能有助于治疗痤疮，尤其是当它们具有抗炎活性时。

植物化学物质是植物为保护自身而生产的非营养性化学物质，但最近的研究发现，它们可以保护人类免受疾病的侵害。科学家已经鉴定出数千种植物化学物质，尽管只有很小的一部分被仔细研究过，而且每一种都有不同的作用[29］．Begum等人[30.]报道了从番石榴叶中分离得到的两种三萜类化合物：番石榴酸和番石榴香豆素酸。通过Arima和Danno分离鉴定了四种黄酮类化合物[31它们被发现能抑制生长肠炎沙门菌和蜡样芽胞杆菌．通过对番石榴叶解痉活性的研究发现，番石榴叶中的黄酮类化合物被胃肠道液体水解后形成的一种名为“苷元槲皮素”的化合物负责解痉活性。

2.材料和方法

2．1．植物提取物的制备

叶子样本是从生长在Fort Valley州立大学的Specialty Plant House的番石榴树上采集的。随机采集叶片样本，放入贴有适当标签的塑料拉链袋中，保存在冷藏箱中，直到运送到实验室进行提取。

2.2.番石榴的提取方法

叶子样本在自来水中洗涤，晾干，然后放入搅拌器研磨成粉末。四种溶剂呈递增极性排列;浸提过程采用正己烷(>95%)、甲醇(>95%)、乙醇(>99.5%)和沸腾蒸馏水。把叶粉加到每种溶剂中使其浓度达到20%。配制于125ml无菌Erlenmeyer烧瓶中，用铝箔包裹，避免蒸发，并在室温下光照3天。烧瓶以70转/分的速度放置在平台摇床上。在溶剂浸泡3天后，将混合物转移到50 mL试管中，在25°C, 4000 rpm下离心10分钟。收集上清，4℃保存至使用。

2．3.植物化学的分析

为甄选和鉴定番石榴内的生物活性化学成分，我们采用下列标准程序进行化学测试[32–34］．除皂苷试验使用3 mL溶剂提取物外，每个试验使用每种溶剂提取物1 mL进行分析。

2.4.皂甙试验

提取液被放入试管中并剧烈地摇动。稳定泡沫的形成被认为是皂苷存在的指示(图2（a））.

2.5.酚类和单宁的试验

提取物与2 2%氯化铁溶液毫升_3.．蓝绿色或黑色染色表明存在酚和单宁(图)2（b））.

2.6. 萜类化合物试验（萨尔科夫斯基试验）

提取液与2 mL氯仿混合。然后加入2 mL浓硫酸，轻轻摇匀。间相形成了红棕色，显示了萜类存在的阳性结果(图)2 (c)）.

2.7。黄酮检验(筱田氏法)

提取液与镁带碎片混合，滴加浓盐酸。橙色、红色、粉色或紫色表示黄酮的存在(图)2 (d)）.

2.8。测试配糖体

提取物与2 含2滴2%FeCl的冰醋酸毫升_3.．将混合物倒入另一管含2毫升浓硫酸。间相处的棕色环表明有糖苷存在(图2 (e)）.

2.9。面板的微生物

一个由两种革兰氏阴性细菌组成的生物板，大肠杆菌(大肠杆菌B、 活噬菌体宿主，项目编号124300）和肠炎沙门菌(肠炎沙门菌，MicroKwik培养物，病原体，项目编号155350A），以及2株革兰氏阳性细菌，金黄色葡萄球菌(（金黄色葡萄球菌,凝血酶阳性)，MicroKwik培养，病原体，项目编号155554 a)和蜡样芽胞杆菌(蜡样芽胞杆菌,生活,项目编号154872)，测定番石榴提取物的抑菌活性。所有菌株均购自美国Carolina生物供应公司(Burlington, NC 27215-3398, USA)。敏感性试验前，将每一株菌培养在营养琼脂平板上，37℃孵育18 ~ 24 h，获得菌落。过夜孵育后，用一次性无菌接种环选择菌落，转移到无菌生理盐水玻璃管中，充分涡旋。然后将每种菌悬液的浊度与0.5麦克法兰标准溶液(含约1.5 × 10)的浊度进行比较^8.CFU /毫升)。

2.10。抗菌活性

根据国家临床实验室标准委员会的标准，使用井扩散法进行药敏试验[35］．植物提取物在Mueller Hinton II平板上检测抑菌活性。在用细菌划线之前，先用无菌的钻孔机在培养基上打上直径5毫米的孔。所有培养皿均接种已调至0.5麦克法兰标准溶液的试验菌;将无菌棉签浸入悬浮液中，旋转几次，用力按压管内液面上方，去除多余的接种物。将琼脂板的表面划在整个无菌琼脂表面，旋转琼脂板，以确保接种物在琼脂板边缘的均匀分布。用3到5分钟将多余的水分晾干。在平板上接种细菌后，每孔配药50 uL。这些井也被布置在一个间隔2英寸的三角形地层中。每个培养皿使用相同的提取物，每个提取物共3个培养皿用于筛选细菌。 For each bacterial strain, controls were maintained where pure solvents were used instead of the extract. The plates are sealed with parafilm, labeled, and placed in an incubator set to 37°C. After 24 hours of incubation, each plate was examined for inhibition zones. A ruler was used to measure the inhibition zones in millimeters. Every experiment was carried out in parallel, and the results represented the average of at least three independent experiments.

3.结果和讨论

3．1.植物化学的分析

表格1.显示了定性研究中番石榴提取物化学成分的植物化学筛选总结。结果显示四种不同提取物中存在活性化合物。如表所示，甲醇和乙醇提取物表明存在单宁、酚类、黄酮类、萜类和糖苷，但不存在皂甙。蒸馏水是唯一表明存在所有植物化学物质的水，而溶剂正己烷中没有任何化学物质。

对植物提取物的分析表明，存在着已知的具有医学和生理活性的植物化学物质。例如，单宁是一种多酚化合物，它与富含脯氨酸的蛋白质结合，从而干扰蛋白质合成[24,36,37]，并显示有抗菌活性[38,39］．黄酮类化合物是植物在应对微生物感染时产生的羟基化多酚化合物，这方面已被广泛研究并发现对一系列微生物具有抗菌活性在体外[40］．它们的能力被归因于它们与细胞外和可溶性蛋白及细菌细胞壁形成复合物的能力[41]萜类化合物虽然主要用于芳香性质，但也被发现是潜在的抗菌剂[36].已发现属于糖苷类的皂甙对革兰氏阳性菌有抑制作用，金黄色葡萄球菌因此，植物化学分析表明，甲醇、乙醇和蒸馏水提取物中含有已发现具有抗菌活性的化合物，这可能有助于从抗菌分析中获得结果。图2（a）来2 (e)显示溶剂提取物的比色结果。

3.2.抗菌活性

研究结果表明，从黄叶中提取的粗溶剂提取物只有两种Psidium guajava甲醇和乙醇对细菌有抑制作用（表2.）.革兰氏阳性细菌,蜡样芽胞杆菌和金黄色葡萄球菌,对这两种提取物敏感，而革兰氏阴性菌均未表现出任何抑制作用 mg/50 µL，甲醇提取物具有略高的抗菌活性，平均抑制区为8.27和12.3 mm比乙醇提取物的平均抑制区分别为6.11和11.0 反对b的仙人掌和金黄色葡萄球菌,分别。革兰氏阴性菌的耐药性可归因于其细胞壁结构。革兰氏阴性菌有一种有效的渗透屏障，它由一层薄薄的脂多糖外膜组成，可以限制植物提取物的渗透。此前有报道称，与革兰氏阳性菌相比，革兰氏阴性菌通常对植物源抗菌剂更具耐药性，甚至没有效果[42–44］．革兰氏阳性菌有网状肽聚糖层，更容易被提取物渗透[22,28,42,43］．

本研究中发现的结果在文献报道的数据中得到支持和/或反对[45]进行了一项支持本研究发现的研究，其中番石榴提取物能够抑制葡萄球菌和芽孢杆菌对环境没有影响埃希氏杆菌属和沙门氏菌,而Chanda和Kaneria[46反对关于革兰氏阴性菌的发现。Mahfuzul Hoque等[21]番石榴乙醇提取物对细菌没有抗菌活性大肠杆菌和美国entertidis;然而，Vieira等人[26]发现番石榴芽提取物能有效抑制细菌生长大肠杆菌．

桑切斯等[24]发现番石榴水提物对细菌有抑制作用葡萄球菌和芽孢杆菌．Lin等人报道的番石榴甲醇提取物[47对2株菌株的生长均有明显的抑制作用沙门氏菌和致肠病的大肠杆菌．

4.结论

本研究证明了其抗菌潜力Psidium guajava用各种溶剂提取。结果表明，乙醇和甲醇对番石榴抗菌性能的提取优于正己烷和水。结果还表明，植物提取物对革兰氏阴性菌无抑菌作用，表明其不含对革兰氏阴性菌的有效成分。对革兰氏阳性菌的抑制作用蜡样芽胞杆菌和金黄色葡萄球菌,说明以甲醇或乙醇为溶剂提取番石榴时，番石榴含有抑菌物质，能有效抑制其生长。与文献中相关数据的比较表明，根据研究抗菌活性的不同方法，得到的结果最为多样。本研究为进一步确定番石榴的抗菌原理和研究其其他药理特性提供了科学依据。根据目前的调查结果，瓜哇树叶有能力成为一个很好的候选的天然抗菌剂，以对抗感染和/或疾病造成的b的仙人掌和金黄色葡萄球菌．

致谢

通过“为服务水平低下的非裔美国人和低收入美国人推进STEM学科的研究生教育”赠款（FVSU项目编号20000-1017000-11100-61000-331079，Anand K.Yadav博士，PD/PI），向作者之一Kimberly Rogers（MS学生）提供了财政支持，这项工作得以开展由农业、家庭科学和技术学院资助，由美国教育部资助。

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