玄参蜂蜜的理化性质、化学组成与体外抑菌活性研究-2024年南昌大学硕士毕业论文
文摘
2025-01-25 17:36
湖北
玄参是玄参科玄参属(Scrophularia)的一种多年生草本植物，主要分布在我国的河北、江苏、浙江、福建、江西、湖南和广东等地区。玄参的根是我国的传统中药，最早见于《神农本草经》，详细记载其味甘、苦、咸，微寒。它与肺、胃、肾经相连。其功效包括散结、滋阴、降火和清热凉血等。蜜蜂采集玄参花蜜酿造的蜂蜜称为玄参蜂蜜。玄参蜂蜜颜色深，呈深琥珀色，在临床上可用于治疗咽喉肿痛、口干、目赤、耳肿以及肠痛等多种疾病。大多数深色蜂蜜相对于浅色蜂蜜，其酚类物质含量更高，具有更强的生物活性。因此，颜色较深的玄参蜂蜜可能具有较高的潜在活性以及重要的商业和农业价值。然而，就玄参蜂蜜的理化性质、化学成分和生物活性等方面的研究仍然相对不足。 本研究以采自江西省和安徽省的玄参蜂蜜作为实验样本，系统性地分析了其理化特性。利用DPPH、ABTS和FRAP技术对玄参蜂蜜的体外抗氧化能力进行了评估。利用比浊法和结晶紫染色法研究了玄参蜂蜜对肺炎克雷伯氏菌的抑菌作用。采用气相色谱-质谱联用技术探究了玄参蜂蜜对肺炎克雷伯氏菌的抑菌机制。采用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱技术，分析了玄参蜂蜜不同提取物的化学成分，评估了不同提取物的抑菌能力。通过网络药理学结合代谢组学研究了玄参蜂蜜中可能存在的潜在抑菌物质。1.采用国家标准和国际蜂蜜委员会规定的方法对玄参蜂蜜的理化特性进行了研究。实验结果显示，玄参蜂蜜的所有理化性质均符合国家和行业标准，品质优良，且含水量(18.56±0.93%)、酸度(18.18±4.60mL/kg)、pH值(3.16±0.39)、5-羟甲基糠醛(3.87±2.15 mg/kg)和电导率(0.41±0.10 m S/cm)较低，果糖含量(51.79±4.14%)和葡萄糖含量(25.96±2.63%)较高。玄参蜂蜜呈现出深琥珀色,其L~*值为50.17±4.06,a~*值为1.41±0.37,b~*值为14.77±2.95。并且,玄参蜂蜜的总酚含量(66.40±7.76 mg GAE/100g)和总黄酮含量(30.90±7.08mgRE/100g)较高。 2.采用DPPH、ABTS和FRAP三种方法对玄参蜂蜜的体外抗氧化作用进行了研究。实验结果显示，玄参蜂蜜具有一定的抗氧化能力，其对DPPH~+自由基的半数清除率(IC_(50))为20.29±7.3 mg/mL，对ABTS~+自由基的清除能力为71.07±5.38μmol Trolox/100g，对Fe~(3+)的还原能力为60.58±8.22μmol FeSO4·7H2O/100g。 3.通过比浊法、结晶紫染色等方法研究了玄参蜂蜜对肺炎克雷伯氏菌的体外抑菌能力。结果表明,相较于其他七种单花蜜，玄参蜂蜜的抑菌能力更强，玄参蜂蜜的最小抑菌浓度(MIC)为0.275g/mL，最小杀菌浓度(MBC)为0.300g/mL，且表现出比麦卢卡蜂蜜更强的抑菌能力。当玄参蜂蜜浓度为0.275g/mL(MIC)时，肺炎克雷伯氏菌在前10h的生长几乎被完全抑制。另外，玄参蜂蜜还具有抑制肺炎克雷伯氏菌生物膜形成的作用，并且能够清除已有的生物膜。当玄参蜂蜜浓度为0.275g/mL(MIC)时，其抑制率为77.01±3.92%，清除率为48.24±4.39%，表现出出色的抑菌效果。基于气相色谱与质谱联用(GC-MS)技术发现，当使用玄参蜂蜜处理肺炎克雷伯氏菌后，后者的代谢活动出现了明显的变化，一共有44种代谢物发生了显著变化。然后通过KEGG通路富集分析发现，玄参蜂蜜显著影响了肺炎克雷伯氏菌的缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成等通路。玄参蜜通过影响各种生物过程,包括能量代谢、氨基酸转运和代谢失衡等,进而起到抑制肺炎克雷伯氏菌生长和降低其活性的作用。 4.通过UPLC-Q-TOF-MS对玄参蜂蜜不同提取物的化学成分进行鉴定及分析,并且通过稀释平板涂布实验等检测了玄参蜂蜜的五组不同极性有机溶剂提取物的抑菌能力。其结果表明，玄参蜂蜜的五组提取物都能对肺炎克雷伯氏菌产生较强的抑制效果。其中乙酸乙酯提取物(EASE)的效果最强,在琼脂平板上的菌落数仅为17.8±9.80个，远低于空白对照组的1171.4±151.17个，其次是氯仿提取物(CSE)和正丁醇提取物(BSE)，而正己烷提取物(HSE)的抑菌能力最差。在正离子和负离子模式下,从这五种提取物中一共鉴定出了150种化合物。其中HSE中6种、CSE中34种、EASE中91种、BSE中45种、乙腈提取物(ASE)中50种。抑菌能力最强的EASE组中含量最丰富的化合物为槲皮素、山奈酚和木犀草素等物质，这可能是玄参蜂蜜中的潜在抑菌物质。 5.通过网络药理学结合代谢组学对玄参蜂蜜中抑菌能力较强的三种提取物(CSE、EASE和BSE)进行了分析。结果表明，三种玄参蜂蜜提取物中共有48个代谢产物与182个肺炎克雷伯氏菌中的靶基因密切相关。基于相关拓扑学参数，筛选得到了山奈酚、木犀草素、槲皮素和水杨酸等10种代谢物与肺炎克雷伯氏菌的靶标高度相关，可能在玄参蜂蜜的抑菌活性中发挥关键作用。 综上所述，玄参蜂蜜具有品质好、含水量低、含糖量高、色泽深等特点，其各项理化指标均符合国家标准。此外，它还含有多种生物活性成分，包括类黄酮、有机酸和酚酸等。并且，玄参蜂蜜还具有很强的体外抗氧化和抑菌特性。它能有效清除DPPH~+和ABTS~+等自由基，并能阻碍细菌生长、生物膜形成和新陈代谢，从而发挥强大的抑菌活性。这项工作可以为玄参蜂蜜的研究提供基础理论支持，同时也可以为蜂蜜的质量控制、质量评估和功能活性研究提供技术支持。
