中国抗生素杂志２０１２年８月第３７卷第８期
文章编号：１００１—８６８９（２０１２）０８—０５７５—０４
蔓越莓抗菌作用研究进展
杨晓龙黄宁＋
（四川大学华西基础医学与法医学院病理生理教研室，成都６１００４１）
摘要：蔓越莓（玩ｃｃ加ｆ啪ｍａｃｒｏｃａｒｐｏｎ Ａｉｔ．）是北美三大水果之一。一直以来，蔓越莓因其预防泌尿道感染的功能而受到广泛关
ＣａｖａｎａｇｈＨＭＡ，ＨｉｐｗｅｌｌＭ，Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ ＪＭ【１”
Ｙ Ｌ，Ｏｗｅｎｓ Ｊ，Ｔｈｒｕｐｐ
大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌等有不同程度抑制效果Ｌｅｅ
Ｌ，ｅｔ口，”】
且膜表面局部聚合。可能是因为原花青素具有类似于 ＥＤＴＡ的金属离子螯合作用，将膜上的Ｃａ抖、Ｍ９２＋结 合，导致细胞膜不稳定，释放ＬＰＳ，增加细胞膜的通 透性。另外，原花青素可以通过螯合作用将ＬＰＳ链接 起来，所以可以观察到膜表面的局部聚Ａ【刀。
有抑制效果Ｌｉｎ Ｂ Ｃ，Ｊｏｈｎｓｏｎ
Ｂ Ｊ，Ｒｕｂｍ
ＲＡ，ｅｔ口∥１
提取物各组分有不同程ＬａｃｏｍｂｅＡ，Ｗｕ Ｖ Ｃ Ｈ，Ｔｙｔｅｒ Ｓ，ｅｔ口ｐ
度的抑制效果
３ ４ ５
欧洲蔓越莓提取物数种革兰阳性菌和革兰阴性茵 蔓越莓浓缩汁 蔓越莓汁粉 尿道致病大肠埃希菌
有不同程度抑菌效果 有抑菌效果
Ｃｅｓｏｎｉｅｎｅ Ｌ，Ｊａｓｕｔｉｅｎｅ Ｉ，ＳａｒｋｉｎａｓＡ口］ Ｇｕｐｍ Ｋ，Ｃｈｏｕ
０Ｈ
有良好的抑菌效果证明其抑菌作用与ｐＨ条件无关。 联苯酚的疏水性使其能够与细胞膜结合导致膜流动 性的改变。电镜观察结果显示酚类物质处理过的细 菌细胞的形状不规则，这也证明了在细胞膜表面局
ａＨ
ＯＨ Ｂ—ｔｙｐｅ
Ｄｉｍｅｒ（Ｂ１）
部有化学结合。当细胞膜被贯穿后，小分子的酚类
物质就可以进入细胞并且影响代谢。 花青素组细菌细胞膜局部分解，细胞质渗漏，并
注。大量的研究表明蔓越莓具有抑菌、抗细菌黏附等作用。本综述主要涉及其化学成分、抑菌作用、抗黏附作用及其机制。
关键词：蔓越莓；抑菌作用；抗黏附作用 中图分类号：Ｑ９４９．９ 文献标识码：Ａ
Ａｄｖａｎｃｅｓ
ｏｎ
ｔｈｅ ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｖａｃｃｉｎｉｕｍ ｍａｃｒｏｃａｒｐｏｎ Ａｉｔ．
及色氨酸酶ＴｎａＡ。ＦｌｇＢ和ＦｌｉＧ的下调会引起大肠埃
生长率并没有完全恢复（恢复至６５％的程度），这提示
蔓越莓的抑菌作用还有其它协同机制。根据基因芯片 的结果及以前的研究，Ｌｉｎ认为首先蔓越莓成分与淀 粉、蛋白质、消化酶等形成复合物的能力会导致细菌 生长需要的营养成分缺失。其次，蔓越莓对其它金 属离子的阻断会影响细菌的代谢以及膜的一些重要
抑菌作用的一个主要机制。但是当研究者对与蔓越莓
汁共孵育的细菌加入外源性的铁以后，大肠埃希菌的
用，而除葡萄中所含有的Ｂ型原花青素具有微弱的抗 黏附作用（浓度在１２００“ｇ／ｍＬ以上）外，其它Ｂ型原花 青素均没有抗黏附作用。Ｆｏｏ等【１９】在另一实验中，对 Ａ型原花青素的单体、二聚体和三聚体对Ｐ型菌毛的 致病性大肠埃希菌的抗黏附作用进行了比较，结果 发现只有三聚体有很好的抗黏附活性。 Ｌｉｎ等［６】的对基因芯片的研究结果发现蔓越莓汁 使大肠埃希菌与黏附有关的基因表达下调。下调的 基因包括鞭毛基体蛋白ＦｌｇＢ和鞭毛动力蛋白ＦｌｉＧ以
图１
Ｆｉｇ．１
Ａ型原花青素连接方式和Ｂ型原花青素连接方式
Ｔｈｅ ｂｉｎｄｉｎｇｓ ｏｆＡ—ｔｙｐｅ ｐｒｏａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎｓ ａｎｄ Ｂ—ｔｙｐｅ ｐｒｏａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎｓ
万方数据
中国抗生素杂志２０１２年８月第３７卷第８期
．５７７
１ ２
蔓越莓汁 蔓越莓提取物
大肠埃希菌 大肠埃希菌０１ ５７：Ｈ７
Ｍ Ｙ，Ｈｏｗｅｌｌ Ａ，ｅｔ口≯”
金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、抑菌效果不明显 屎肠球菌、肺炎克雷伯菌等菌株
ｆＭＩＣｓ １７９～３５７ｍＷｍＬｌ
ＶａｌｅｎｔｏｖａＫ，ｓｔｅｊｓｋａｌＤ，Ｂｅｄｎａｒ Ｐ＇ｅｔａｔ”］
６ ７
稀释的蔓越莓汁 蔓越莓浓缩汁
数种革兰阳性菌和革兰阴性菌
有不周程度抑菌效果
种难寻等诸多问题，因此，从动植物中寻找新型抗
生素成为一个重要研发方向。
蔓越莓（Ｖａｃｃｉｎｉｕｍ
ｍａｃｒｏｃａｒｐｏｎ
Ａｉｔ．）是北美三大水
１０２
果之一，在美国，蔓越莓的种植面积大约是１．４１ Ｘ
平方千米，全世界蔓越莓的种植面积已达１．５０×１０： 平方千米，种植者约有１２００户，销售总额超过１５亿美
０１５７：Ｈ７的最小抑菌浓度。结果显示，除糖和有机 酸组在中性ｐＨ条件下没有抑菌效果，剩余各组无论
在其天然ｐＨ条件还是在中性ｐＨ条件下均有良好的抑
菌效果。通过透射电镜观察发现：用糖和有机酸处
理的细胞其胞膜变得模糊并且细胞形状不规则、细
胞质聚合。用酚类物质处理和用花青素处理的两组
Ｈ
细胞还可见其细胞膜局部分解，细胞质渗漏。
ｈ等同利用基因芯片技术观察了蔓越莓对大肠埃希
菌基因表达的影响。结果显示，与正常培养的大肠埃希 菌比较，与蔓越莓汁或者与蔓越莓原花青素共孵育的
细菌其有关金属离子、电子转移、糖代谢和氨基酸代
谢、ＡＴＰ合成、水解酶活性的基因表达均下调，而适应 环境ＰＨ变化的基因表达上调。由于铁在细菌生长中的 重要性，研究者特别关注了与铁有关的基因。结果显 示所有与铁离子转移和代谢相关的基因表达均下调。 从上述结果推知蔓越莓汁对大肠埃希菌最明显的 影响是减少了其与铁离子转移有关的基因表达。有研 究提出丹宁酸和其水解物通过阻断微生物生长必须的
Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａｎ．Ｉｔ ｈａｖｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｔｈｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｃｒａｎｂｅｒｒｙ（Ｖａｃｃｉｎｉｕｍ
ｏｎ
ｍａｃｒｏｃａｒｐｏｎ
ｉｓ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ ｆｏｒ ｉｔｓ ａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｕｒｉｎａｒｙ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｒａｎｂｅｒｒｉｅｓ
ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ａｎｔｉａｄｈｅｎｓｉｏｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｃｒａｎｂｅｒｒｙ，ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｉｓ ａｌｓｏ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ
Ｃｒａｎｂｅｒｒｙ；Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ；Ａｎｔｉａｄｈｅｎｓｉｏｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ
同程度的抑菌效果，证实蔓越莓抑菌作用的存在。 表２ｙｌＪ举了一些蔓越莓抑菌作用实验的研究人员、实
验材料、受试细菌及实验结果。 在蔓越莓抑菌作用得到证实之后，研究人员开始
面”单体的Ｃ７上的０和Ｃ６或Ｃ８位分别通过Ｃ．Ｏ键和
ｃ．Ｃ键连接，形成Ａ型连接（见图１）。蔓越莓含有的这
种特殊原花青素被命名为Ａ型原花青素。文献报道Ａ 型原花青素具有抑菌、抗细菌黏附、抗炎作用【４－５】。
对蔓越莓的抑菌成分和可能的抑菌机制进行了探索。
Ｌａｃｏｍｂｅ等【７］用柱层析分离蔓越莓组分并将其
分成３组：糖和有机酸组、酚类组、花青素组（花青
素、原花青素等１。用这３组物质分别在其各自的 天然ｐＨ条件、中性ｐＨ条件下检测其对大肠埃希菌
２蔓越莓的抑菌作用以及作用机制
国外研究人员对蔓越莓抑菌作用的做了大研 究。分别用蔓越莓汁、蔓越莓浓缩汁、蔓越莓提取
以下方式聚合：“上面”一个单体的Ｃ４位置与“下
物对包括大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌在内的数种 革兰阳性菌、革兰阴性茵做了抑菌实验，得到了不
面”一个单体的Ｃ６或者Ｃ８位置用Ｃ—Ｃ键连接（４１８－－－Ｃ６ 或４１３一Ｃ８），形成Ｂ型连接（Ｂｌ和ｕ２）。蔓越莓原花青
素也是黄烷一３．醇的聚合物，除含有Ｂ型连接外，还 存在以下连接方式： “上面”单体的Ｃ２和Ｃ４与“下
元。９０％以上的蔓越莓产品在北美出售和消势”。除
具有食品营养功效外，人们发现其相关成分还可抑制
细菌生长和细菌黏附侵袭。国外近年文献报道显示：
蔓越莓及其制剂具有预防泌尿道感染，降低龋齿、牙
周炎发生率等作用［２］。本文就蔓越莓的成分以及其抑
现在普遍认为原花青素是蔓越莓中主要的抗菌 成分。原花青素是广泛存在于各种植物（如银杏、大 黄、山楂、葡萄１中的一大类多酚化合物的总称，起 初通归于缩合鞣质或黄烷醇类，随着技术的提高、 研究的深入，现归为一大类物质统称原花青素［３】， 其结构是儿茶素、表儿茶素或者儿茶素与表儿茶素 的聚合体。研究人员对原花青素做了大量研究，仅 蔓越莓原花青素具有抗菌作用，因此蔓越莓原花青 素的结构必然有特殊性。其他植物（如：葡萄）中含
功能。另外两个可能的机制一是类似于丹宁酸的作
用，抑制氧化磷酸化进而影响代谢，再者是使膜不 稳定导致ＡＴＰ合成需要的酶被破坏【６】。
万方数据
５７８
蔓越莓抗菌作用研究进展杨晓龙等
１ｎｈｉｂｉｔ ａｄｈｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ｐ‘ｆｉｍｂｒｉａｔｅｄ Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ｔｏ
有的原花青素是黄烷．３．醇的聚合物，每个单体通过
收稿Ｅｔ期：２０１２．０２．１５
作者简介：杨晓龙，男，生于１９８８年，在读硕士研究生，研究方向为免疫药理方向。’通讯作者，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｕａｎｇｐａｎｘｉａｏ＠ｓｉｎａ．ｃｏｒｎ 万方数据
５７６．
蔓越莓抗菌作用研究进展杨晓龙等
’注：有机酸还包括：香豆酸、阿魏酸、反式白藜芦醇、芥子酸、咖啡酸、奎宁酸、柠檬酸、苹果酸、莽草酸、香草酸。
３蔓越莓的抗黏附作用以及作用机制 早期Ｚａｆｒｉｒｉ等…１观察了蔓越莓汁对大肠埃希菌黏
附不同细胞（Ｙ１鼠肾上腺皮质肿瘤细胞、小鼠腹膜巨
噬细胞和仓鼠卵巢细胞）的影响，结果显示蔓越莓汁 中含有两种１型菌毛黏附抑制剂，另外含有一种不可 透析的Ｐ型菌毛黏附抑制剂（结合后来Ｌｉｎ等［６］的研究 表明这种当时不可透析的Ｐ型菌毛黏附抑制剂可能为 原花青素）。Ａｌｌｉｓｏｎ等［１５】对蔓越莓影响大肠埃希菌、 金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门菌、空肠弯曲杆菌、 单核细胞增生利斯特菌黏附盖玻片的作用进行了观 察。结果显示蔓越莓降低了大肠埃希菌、金黄色葡 萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌对盖玻片的黏附。 多个实验证明蔓越莓中的原花青素起到了抗黏 附的作用。Ｆｏｏ等【１６】发现原花青素在体外能有效地 抑制黏附，最低有效浓度为７５ｍｇ／Ｌ。Ｈｏｗｅｌｌ等【１７］用 ｐＨ６．５的蔓越莓原花青素提取物观察其对Ｐ型菌毛的 致病性大肠杆菌黏附尿路上皮细胞的抑制作用，发 现抗黏附的浓度范围为６～３７５ｍｇ／Ｌ。Ｈｏｗｅｌｌ脯【１８】对Ａ