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第 4 期 陈小强，等: 向日葵茎髓提取物的抑菌活性及机制 ·653·

可以认为向日葵茎髓各萃取部位中总酚含量的多少 EE 处理引起的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌形
可反映其抑菌能力的强弱；总黄酮含量与黏质沙雷 态变化，可能是 EE 作用于肽聚糖层的结果 [27] 。首
氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌 IC 50 的相关系数 先是菌体表面发生变形、凹陷引起结构变化，随后
分别为 0.795 、 0.771 、 0.716 ， 均 有 显著相关性 保护性外层膜结构出现功能紊乱，进而使肽聚糖层
（P<0.05），说明总黄酮含量与萃取物抑菌能力亦具 暴露出来。菌体膜结构的破坏使其保护作用减弱并
有相关性。多种酚类及黄酮类物质具有良好的抑菌 引起细胞收缩，菌体细胞内容物渗出而导致细胞破
作用，Fatrcova-Sramkova 等研究结果显示，向日葵 裂，这种菌体结构完整性的丧失也是导致细胞死亡
花粉提取物中酚类和黄酮类成分的高含量使其具有 的主要原因，该结果与付丹等人研究的抑菌物质对
较好的抑菌作用 [25] ；段林东等研究结果显示，向日 金黄色葡萄球菌的现象一致 [28] 。这些结果表明，EE
葵籽壳提取液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草 破坏微生物细胞壁和细胞膜的结构，导致胞内成分
杆菌都有一定抑菌作用，最低抑菌体积分数分别为 外泻，致使细菌失活可能是其抑菌机制之一。此外，
2.6%、2.0%和 1.2%，其主要抑菌成分为绿原酸类物 由图 1 菌体 SEM 形貌观察还可看出，相同处理条件
质 [26] ；Ben Yakoub 等研究表明，不同黄麻叶片提取 下，金黄色葡萄球菌的菌体表面较大肠杆菌更为粗
物中黄酮、酚类物质含量与其抗微生物能力呈正相 糙，验证了革兰氏阳性菌对抑菌剂的敏感性要大于
[8]
关 。因此，结合实验及分析结果，向日葵茎髓中 革兰氏阴性菌，即 EE 对金黄色葡萄球菌的结构显
总酚、总黄酮均应是其具有抑菌作用的物质基础， 示出较大肠杆菌更强的破坏性。
对于是否存在多种组分的协同作用还需进一步实验 2.3 EE 对菌悬液电导率的影响
探讨。 菌悬液电导率的变化可反映出细胞膜通透性的
2.2 EE 对菌体形态的影响 改变。EE 处理对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌电导率
SEM 观察可直观显示 EE 对金黄色葡萄球菌和 的影响如图 2 所示，在 140 min 培养时间内，金黄
大肠杆菌的破坏作用，结果见图 1。如图 1 所示， 色葡萄球菌（图 2a）和大肠杆菌（图 2b）对照组的
EE 作用后的金黄色葡萄球菌（图 1b）形态较对照 电导率基本保持不变，而 EE 处理组的电导率均呈
组（图 1a）有明显改变。对照组金黄色葡萄球菌菌 先上升后稳定趋势。当加入质量浓度为 3.12 g/L 的
体近球形、表面相对光滑、形态饱满；而经 EE 处 EE 处理后，两种菌悬液的电导率均明显高于空白对
理后，菌体细胞的边缘不整齐，有不规则凸起或凹 照组。金黄色葡萄球菌在 EE 处理后，20 min 左右
陷，菌体断裂、残缺、皱缩或相互粘连，最后被裂 电导率接近稳定状态，之后随时间延长电导率略有
解成碎片。EE 处理同样使大肠杆菌（图 1d）形态 起伏但整体变化较小。大肠杆菌在加入 EE 处理后，
较其对照组（图 1c）有较大变化。对照组大肠杆菌 前 20 min 电导率升幅明显小于金黄色葡萄球菌，之
后急剧升高并在 40 min 达到最大值（318 μS/cm），
菌体短杆状、表面相对平整、外观饱满；而经 EE
处理后，大部分菌体表面粗糙，出现许多褶皱、凹 然后在 40~60 min 内，电导率下降并随后进入相对
陷或不规则突起，部分菌体扭曲变形或表面开裂。 稳定状态，随着时间进一步延长，电导率略呈下降
趋势，但在 140 min 内，降幅较小。
细胞膜主要是由蛋白质构成的富有弹性的半透
性膜，外侧紧贴细胞壁，是防止细胞外物质自由进
入细胞的屏障 [29] ；其主要功能是选择性地交换物质，
使细胞内环境保持相对稳定，使各种生化反应能够
有序运行 [30] ；只有保持其化学组分和结构稳定才能
完成特定的生理功能，一旦细胞膜受到损伤影响其
选择透过性功能时，细胞内电解质就会非正常释放，
菌悬液电导率会升高。因此，细菌培养液电导率的
变化可以较好地反映细菌细胞膜渗透性的改变 [31] 。
由图 2 可见，EE 处理后两种菌悬液电导率均有不同
程度上升，说明 EE 对两种实验菌的细胞膜结构完

a—金黄色葡萄球菌，对照；b—金黄色葡萄球菌，EE 处理；c— 整性均具有一定程度的破坏作用，但也可能是因为
大肠杆菌，对照；d—大肠杆菌，EE 处理 EE 诱导产生了某些降解细胞壁/细胞膜的酶，致使

图 1 金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的 SEM 谱图 菌体细胞膜固有的功能丧失，降低细胞膜的流动性，
Fig. 1 SEM images of S. aureus and E. coli 增加其通透性，大量细胞质渗漏到细胞外，进而导