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钩吻解剖结构及其生物碱抑菌作用研究

赵雅婷

钩吻解剖结构及其生物碱抑菌作用研究

赵雅婷1
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作者信息

  • 1. 山西师范大学
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摘要

钩吻(Gelsemium elegans Benth),钩吻科(Gelsemiaceae)钩吻属(Gelsemium)常绿木质藤本植物,钩吻属植物在全球共三种,北美洲分布有两种,在我国仅此一种,其活性成分吲哚类生物碱不仅可以消肿拔毒,驱虫镇静,还在抗肿瘤,免疫调节,镇痛,治疗焦虑症等方面具有一定效果。目前,国内外对钩吻的研究主要集中在化学成分、毒理学、病理学、药理学等方面,而对钩吻植物解剖学以及钩吻生物碱的分布和抑菌作用等方面的研究甚少。本论文主要对钩吻营养和繁殖器官进行解剖学方面研究,并对植物体内的生物碱的分布位置进行定位,此外,还探索了钩吻生物碱的抑菌活性,并对其抑菌机制进行分析研究。主要研究结果如下: (1)通过植物解剖学方法对钩吻的营养器官和繁殖器官进行显微观察,发现钩吻结构符合一般双子叶植物的典型特征。钩吻叶为异面叶,表皮有角质层,无毛,栅栏组织较窄,仅下表皮有气孔,为无规则型,孔口椭圆形,维管束外韧型;茎圆形,表皮有气孔,髓中有淀粉粒沉积;根状茎木栓层较厚,木质部宽广,有髓;子房2室,中轴胎座,胚珠多颗;花药4室,花粉粒3孔沟型,具有“内壁加厚突出”结构。这些结构特征不仅是植物体对环境的适应,也均可作为钩吻解剖学鉴定依据, (2)通过组织化学染色,使用改良碘化铋钾,碘-碘化钾,浓硝酸等多种试剂对钩吻植物体内的生物碱进行定位,结果显示,钩吻全株含有生物碱,生物碱类物质主要分布在叶的叶肉组织中,尤其栅栏组织含量较多,海绵组织较少,维管束中少或无;在茎中,生物碱类物质主要分布在茎的表皮,皮层细胞、韧皮薄壁细胞中,另外,在茎髓周围的薄壁细胞及髓射线细胞中也分布有生物碱类物质;在钩吻根状茎的木栓形成层,栓内层,皮层,韧皮部的薄壁细胞及射线细胞中均可观察到黄褐色沉淀;除钩吻营养器官外,子房的胚珠与基本组织中均发现有黄褐色生物碱沉淀,花药的药隔薄壁组织与花粉粒中也被发现有生物碱分布。 (3)对钩吻生物碱进行提取,并通过滤纸片法,二倍微量稀释法测定钩吻生物碱的抑菌活性和最小抑菌浓度,结果显示,钩吻生物碱具有广谱抗菌性,对李斯特氏菌ATCC19115、金黄色葡萄球菌ATCC25923、金黄色葡萄球菌CMCC26003、大肠杆菌ATCC25922、大肠杆菌O157、铜绿假单胞菌ATCC27853、铜绿假单胞菌CMCC10104这七种供试菌都具有抑菌活性,且随着生物碱浓度的增加,抑菌效果也随之加强,其中对李斯特菌抑菌效果最明显,其MIC为125mg/ml,对铜绿假单胞菌ATCC27853抑菌效果最差,MIC为500mg/mL,其他5种菌的MIC均为250mg/mL,本部分实验对钩吻生物碱的抑菌活性做出探索,并为抑菌方面的应用提供了理论依据。 (4)选择革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌ATCC25923和阴性菌大肠杆菌O157,测定出它们的最小致死浓度MBC分别为为500mg/ml和750mg/ml,利用透射电子显微镜观察钩吻生物碱在其抑制浓度和致死浓度处理前后金黄色葡萄球菌ATCC25923和大肠杆菌O157菌体形态及内部结构的变化,结果发现两种菌体都发生了不同程度的改变,具体表现在菌体表面粗糙,出现凹陷,细胞膜和细胞壁发生破裂,内容物溢出甚至引发细胞裂解,我们发现在抑制浓度下,金黄色葡萄球菌形态发生改变,而大肠杆菌的细胞壁也出现分层现象,这表明生物碱破坏了菌体细胞壁的形成,因为细菌形状受到肽聚糖囊泡影响。在致死浓度下细胞死亡可能是由于壁的机械强度和渗透性的丧失并发生裂解所引起的。 本实验对钩吻植物的解剖鉴定,钩吻生物碱的分布以及其抑菌方面进行了研究,研究结果对钩吻植物的显微鉴定方面进行了补充完善,对钩吻的种植和采收部位给出合理建议,并对其在抑菌方面的开发提供了良好基础,为钩吻进一步的开发利用提供了一定的理论依据。

关键词

钩吻/解剖结构/生物碱/抑菌作用

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授予学位

硕士

学科专业

植物学

导师

赵猛

学位年度

2019

学位授予单位

山西师范大学

语种

中文

中图分类号

Q94
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