薤白乙醇提取物的抑菌特性

※基礎研究食品科字201,vol.32,No.05119薤白乙醇提取物的抑菌特性張傳軍,劉超,姜曉坤(吉林農業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院,吉林吉林132101)摘要:通過(guò)抑菌實(shí)驗和穩定性實(shí)驗,對從白中提取的白抑菌物質(zhì)的抑菌特性進(jìn)行研究。結果表明:薤白抑菌物質(zhì)對供試菌的抑菌效果大小順序為:大腸桿菌>金黃色葡萄球菌>青>酵母菌>黑曲霉穩定性實(shí)驗表明溫度和pH值對薤白醇提物抑菌效力有一定影響,表現為50~60℃時(shí)抑菌活性最強,超過(guò)100℃時(shí)抑菌活性開(kāi)始下降:白抑菌物質(zhì)在中性、中性偏酸性、中性偏堿性條件下抑菌活性較強,在酸性(堿性)條件下隨pH值的降低(升高)抑菌活性下降;紫外光照射對抑菌物質(zhì)的抑菌活性有微小的影響,可以適當避光操作。K+對白抑菌物質(zhì)的抑菌效果影響較小,Mg2+、Ca2、Zn2二價(jià)陽(yáng)離子,Fe3+三價(jià)金屬離子對其抑菌效果有一定影響,其中三價(jià)金屬陽(yáng)離子(Fe3)對其影響最大。關(guān)鍵詞:白;乙醇提取物:抑菌特性 Antibacterial Effect of Ethanol Extract from Allium macrostemon Bunge Bulbs ZHANG Chuan-jun, LIU Chao, JIANG Xiao-kun (School of Food Engineering, Jilin Agricultural Science and Technology College, Jilin 132101, China) Abstract In this study, 70% ethanol extract from the bulbs of Allium macrostemon Bunge was tested for its antibacterial activities against five common microbes. Meanwhile, the stability of its inhibitory effects on. coli, Aspergillus niger and Saccharomyces cerevisiae was explored. The results showed that the extract sequentially inhibited five common microbes in the following order: E. coli >S. aureus Penic >Aspergillus niger. Stability experiments revealed that temperature and pH had strong influence on the antibacterial effect of the extract. The extract exhibited the the temperature was higher than 100 C. In addition, the al activity of the extract was strong under neutral, slightly acidic and slightly alkaline conditions, and dec ecreasing acidic pH or increasing alkaline pH, and was little affected by UV light illumination and K', but was affecte as Mg2,ca2and Zn2 as well as Fe as tervalent cation which had larger effect than these divalent cations. Key words: Allium macrostemon Bunge: ethanol extract: bacteriostatic property中圖分類(lèi)號:TQ4555文獻標識碼:A文章編號:1002-6630(2011)05-0119-04白(Allium macrostemon Bunge),又名“小根現在食品工業(yè)中使用的防腐劑大多是化學(xué)防腐劑,蒜”“野蒜”、“小蒜”,是一種安全、無(wú)毒的食對人體有一定的毒副作用,開(kāi)發(fā)植物天然防腐劑是目用野菜,高30~60cm。鱗莖卵圓形或球形,直徑.8~前食品防腐研究的熱點(diǎn)1。據報道5薤白具有廣譜的抑2cm,旁側常有1~3個(gè)小鱗莖附著(zhù),鱗莖外包以白色菌活性,對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、普通變形桿膜質(zhì)鱗被,有時(shí)帶淡紫色山,在我國所有省份均有分菌、枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、綠膿桿菌、沙布。其鱗莖上屜蒸至半熟后曬千或烘千入藥稱(chēng)作白。門(mén)氏菌等細菌及根霉、木、曲霉、酵母菌等真菌都薤白中含有多種生物活性成分,可通陽(yáng)開(kāi)痹、溫中理顯示出良好的抑制作用,而且具有較好的熱穩定性,氣、健胃整腸,并具有抑菌消炎的作用。筆者選擇資因此可以利用白中提取的抑菌物質(zhì)進(jìn)行食品的防腐保源豐富的野生藥用植物小根蒜為材料,全面系統地研究鮮。本實(shí)驗就從薤白中提取的乙醇提取物的抑菌特性薤白的抑菌活性,以期為開(kāi)發(fā)純天然、無(wú)污染的植物進(jìn)行系統的研究,以期為白天然抑菌素的開(kāi)發(fā)提供源防腐劑提供依據31參考收稿日期:2010-12-301202011,ol.32.no.05食品科字※基礎研究1材料與方法1.24抑菌特性研究11材料、試劑與儀器1.2.41溫度對抑菌物質(zhì)穩定性影響5薤白,6月采于吉林市左家鎮山區。取薤白抑菌物質(zhì)若干份,分別置于30、50、70、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大腸桿90、110℃水浴處理30min,以大腸桿菌、黑曲霉、酵菌(Escherichia coli)、青(Penicillium sp曲霉(A母菌為指示菌,用濾紙片法測定樣品抑菌圈直徑,進(jìn) pergillus niger)、釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)行3次平行實(shí)驗。以上菌種均由吉林農業(yè)科技學(xué)院微生物實(shí)驗室提供。1.2.4.2pH值對抑菌物質(zhì)穩定性影響16細菌固體培養基:牛肉膏3g、蛋白陳10g、NaC取薤白抑菌液若份,用0.1 moVL HC和0.1 NaOH5g、瓊脂15~20g、水1000mL、pH7.0~7.2:菌固調節pH值,使各溶液pH值分別為2.0、4.0、6.0、8.0、體培養基:馬鈴薯(切碎成塊)200g、葡萄糖20g、瓊脂1.0、12.0,以大腸桿菌、黑曲霉、酵母菌為指示菌,15~20g、水1000mL;酵母菌固體培養基:葡萄糖20g用濾紙片法測定樣品抑菌圈直徑,進(jìn)行3次平行實(shí)驗。蛋白陳10g、酵母膏10g、瓊脂5~20g、水10L61.2.4.3紫外線(xiàn)對抑菌物質(zhì)穩定性影響DH300電熱恒溫培養箱常州華普達儀器制造廠(chǎng)取薤白抑菌物質(zhì)若千份,分別置于15W,50cm距LDX-50KBS自動(dòng)控制不銹鋼立式壓力蒸汽滅菌鍋上離的紫外燈下照射10、20、30、40、50、60min,以海茸研儀器有限公司:yCo7-R201真空旋轉蒸發(fā)儀北大腸桿菌、黑曲霉、酵母菌為指示菌,用濾紙片法測京中西遠大科技有限公司。定樣品抑菌圈直徑,進(jìn)行3次平行實(shí)驗。1.2方法1.2.4.4金屬離子對抑菌物質(zhì)穩定性影響1.21白抑菌物質(zhì)的制備78在抑菌液中分別加入l、MgSO4、CaCl2、將一定量新鮮薤白打漿,用2倍水,于32℃浸提ZnAc、Fe(SO4)3,各取5個(gè)水平:10、20、30、40、3次,得到水提液,將薤白的水提液濃縮至一定體積50mmol/L,同時(shí)設空白對照,在上述各溶液中加入黑后,向其中加入95%的乙醇,使乙醇體積分數達到曲霉作為指示菌,在37℃條件下處理1h,用濾紙片法75%,靜置24h,過(guò)濾去除雜蛋白,濾液濃縮,得到測定樣品抑菌圈直徑,進(jìn)行3次平行實(shí)驗。薤白抑菌液。1.2.2抑菌效力的測定2結果與分析用打孔器將定性濾紙加工成直徑為10mm的圓形濾2.1薤白抑菌物質(zhì)對5種菌的抑制作用紙片放入干燥的平皿中,于121℃熱滅菌20mi,冷通過(guò)實(shí)驗,薤白中提取的抑菌物質(zhì)對5種菌均有一卻后放入不同薤白抑菌物質(zhì)溶液中浸泡10mi,于無(wú)菌定的抑制作用,其結果如表1所示。操作臺上晾干。配制細菌(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌)、霉菌(黑曲霉、青霉)、酵母菌(釀酒酵母)固體培表1白抑菌液對常見(jiàn)菌的抑制作用養基,121℃濕熱滅菌30min,冷卻后倒平板在無(wú)菌 Table Inhibitory effect of ethanol extract from Allium macrostemon Bunge bulbs on five common microbes條件下,用無(wú)菌棉簽蘸取0.5mL菌懸液均勻涂布于平板一定距離貼在含菌平板上,然后將各平皿分別置于恒溫白抑液14.513抑菌直徑mm上,再用無(wú)菌鑷子夾取浸有供試液的濾紙3片,間隔樣品大腸桿菌金黃色菌釀酒酵母黑曲青11.511.312.5培養箱中進(jìn)行培養(細菌:37℃培養24h),測定抑菌圈無(wú)菌生理鹽水一直徑,取平均值。以6%苯甲酸鈉溶液和無(wú)菌生理鹽注:表中數據為3次平行實(shí)驗的平均值:一無(wú)抑菌效果水作為對照。由表1可知,薤白抑菌液對5種菌都有一定的抑制12.3最低抑菌濃度的測定1214作用,尤以對細菌的抑制效果較為顯著(zhù),而對酵母菌采用2倍稀釋法,以無(wú)菌蒸餾水為溶劑,配制250、和部分霉菌的抑制作用較弱。125、62.5、31.3、15.7、7.9、3.95、1.98g/L,一系2.2薤白抑菌液最低抑菌濃度(MIC)的確定列質(zhì)量濃度梯度的白抑菌液。用無(wú)菌吸管分別吸取按1.2.3節方法,測定薤白抑菌液的最低抑菌濃度,1mL抑菌液加入到15~20mL培養基中,充分混勻。待其結果如表2所示。培養基冷卻凝固后,在平板上加入0.2mL指示菌懸液,由表2可知,薤白抑菌物質(zhì)對細菌的抑制效果較好,用無(wú)菌涂棒均勻涂抹,按前述條件培養,觀(guān)察結果。其次是酵母菌和霉菌。對于大腸桿菌的MIC為31.3g/L每個(gè)質(zhì)量濃度梯度做3次平行實(shí)驗,以無(wú)菌水作對照。金黃色葡萄球菌的MIC為62.5g/L;對于釀酒酵母、黑※基礎研究食品科字201,.32n.05121曲霉和青霉的MIC為125g/L15目13表2白抑菌物質(zhì)最低抑菌濃度11 Table 2 Minlmum Inhibltory concentrations of ethanol extract from9大腸桿菌 Bunge bulbs against five common microbes7黑曲莓菌洛數/個(gè)釀酒酵母金黃色葡萄黑曲502468101214濃度gL)2500000 pH125000圖2pH值對白提取物抑菌效力穩定性的影響62.52.331.2 Fig.2 Effect of pH on bacteriostatic activity of ethanol extract from31.301.210.49.18.3 Allium macrostemson Bunge bulbs15.75.64.230.525.1247.920.217.83640522.33紫外線(xiàn)對白抑菌物質(zhì)穩定性影響3.95大面積生長(cháng)人面積生長(cháng)大面秒性長(cháng)人面長(cháng)大面長(cháng)1.98人面積生長(cháng)人性長(cháng)人面積長(cháng)大面積生長(cháng)人長(cháng)按1.2.4.3節方法,測定紫外線(xiàn)對薤白抑菌物質(zhì)穩定注:中數據為3次平行實(shí)驗的平均值:人面積生長(cháng):菌落長(cháng)超過(guò)性影響,其結果如圖3所示1/2平皿面積,無(wú)法計數5B2.3薤白抑菌物質(zhì)穩定性的研究112.3.1溫度對白抑菌物質(zhì)抑菌效力穩定性的影響9大腸桿菌按1.2.4.1節方法,測定薤白抑菌物質(zhì)的熱穩定性,黑曲莓釀酒酵母其結果如圖1所示。51020304050607016輻射時(shí)間/min圖3紫外照射對白抑菌物質(zhì)的抑菌效力的影響 Flg3 Effect of UV irradiation on bacteriostatic activity of ethanol8大腸桿菌 extract from Allium macrostemon Bunge bulbs黑曲霉釀酒酵母隨著(zhù)紫外光照射時(shí)間的延長(cháng),薤白抑菌物質(zhì)對3種0菌的抑菌效力逐漸下降,但下降幅度不大,說(shuō)明薤白20406080100120抑菌物質(zhì)中含有少部分對紫外線(xiàn)敏感的抑菌成分,長(cháng)時(shí)溫度/℃間照射,對于抑菌效力有微小的破壞作用,在實(shí)際應圖溫度對白提取物抑菌效力穩定性的影響 Fig1 Effect of temperature on bacteriostatic activity of ethanol extract用中可以采用適當避光處理 from Allium macrostemon Bunge bulbs2.3.4金屬離子對薤白抑菌物質(zhì)穩定性影響按1.2.4.4節方法,檢測金屬離子對白抑菌物質(zhì)穩由圖1可看出,薤白抑菌物質(zhì)在50~60℃時(shí)抑菌活定性影響,其結果如圖4所示性最強,90℃時(shí),白抑菌物質(zhì)的抑菌活力開(kāi)始下降,13.0到110℃時(shí),抑菌活性很弱。12.02.3.pH值對薤白抑菌物質(zhì)抑菌效力穩定性的影響按1.2.4.2節方法,測定白抑菌物質(zhì)的pH值穩定10.5K 10.0F--MgSo.性,其結果如圖2所示。 9.5--Cach 9.0-*-ZnAc由圖2可看出,薤白抑菌物質(zhì)對于大腸桿菌的抑制 8.*-Fea()作用在pH4~8時(shí)達到最大,在高堿性條件下,抑菌能1020304050力下降很快:對于酵母菌和曲,在中性偏堿性條件下金屬離子濃度mmolL)抑菌效力隨pH值的升高而下降。這可能是由于薤白抑圖4金屬離子對白抑菌物質(zhì)的抑菌效力的影響菌物質(zhì)中含有部分的酸性抑菌成分和部分的堿性抑菌成 al ions from Allium macrostemon Bunge bulbs分,針對不同的菌可以設置不同的抑菌作用條件,以增加抑菌效力。由圖4可以看出,K+對白抑菌物質(zhì)的抑菌效果影12220,ol.32,no.05食品科學(xué)※基礎研究響較小,Mg2+、Ca2+、Zn2二價(jià)陽(yáng)離子,Fe三價(jià)金張恒生姜人蒜提取物保鮮蔬菜[食品科02014117屬離子對其抑菌效果有一定影響,其中三價(jià)金屬陽(yáng)離子3]張香美,劉煥云,王春,等白抑菌作用的初步研究安徽農業(yè)2205,33916677e3+)對其影響很大,隨著(zhù)離子濃度的增加,抑菌圈直陳錫雄白抑菌作用的初步研究杭州師范學(xué)院學(xué)報:自然科徑顯著(zhù)減小。由此可以推斷,薤白菌中提取的抑菌物學(xué)版,2004,3(4):337-340.質(zhì)中某些基團結合陽(yáng)離子后,中和其電荷,影響抑菌【5張香美劉煥云王春等白抑菌作用的初步研究安徽農生物活性業(yè)科學(xué),2005,33(9):1676-16776張恒用大蒜及其提取物保鮮蔬菜研究]安徽農業(yè)科學(xué)205333結論(6:1062-1063:1086王展華洋蔥精油提取分析及保鮮效果研究D]武漢:華中農業(yè)大薤白抑菌物質(zhì)對5種供試菌有一定的抑制作用,其學(xué),2007:2640抑菌效果大小順序均為:大腸桿菌金黃色葡萄球菌>陳錫雄白抑菌作用的初步研究杭州師范學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2004,3(4):337-340.青霉>釀酒酵母>黑曲;同時(shí),MIC值實(shí)驗表明, STROBELGA Rainforest endophytes and bioactivec薤白抑菌物質(zhì)對不同菌種的抑制作用差別較大。穩定性 cal Reviews in Biotechnology, 2002, 22(2): 315-333.實(shí)驗表明,溫度和pH值對白提取物抑菌效力有一定10]文才藝關(guān)元華,田秀玲植物內生菌研究進(jìn)展及其存在的問(wèn)題生態(tài)學(xué)雜志2004,23(2):8691.影響(表現為50~60℃時(shí)抑菌活性最強,超過(guò)100時(shí)11】鄒文欣,譚仁樣植物內生菌研究新進(jìn)展物報20143(9抑菌活性開(kāi)始下降;薤白抑菌物質(zhì)在中性、中性偏酸881-892性、中性偏堿性條件下抑菌活性較強,在酸性(堿性)【12】曾松榮,徐成東,王海坤,等藥用植物內生真菌及其宿主相同活條件下隨pH值的降低(升高)抑菌活性下降)。紫外光照性成分的機制初探中草藥2000(306-308射對抑菌物質(zhì)的抑菌活性有微小的影響,可以適當避3秦盛邢吳少華等3種仙人掌植物內生真菌抑菌活性的研究中草藥2006,37(6):917-921.光操作。K+對白抑菌物質(zhì)的抑菌效果影響較小,【14蘇士彥食品微生物檢驗手冊M.北京:中國輕工業(yè)出版1998Mg2+、Ca2+、Zn2+二價(jià)陽(yáng)離子,Fe3+三價(jià)金屬離子對303-365.其抑菌效果有一定影響,其中三價(jià)金屬陽(yáng)離子Fe3+)對【15]郭志堅,郭好書(shū)何康明等黃柏葉黃酮醇含量測定及其抑菌實(shí)驗其影響最大。南學(xué)學(xué)報2002,23(5646616米衛國大蒜提取液有效成分抑菌活性及其作用機理研究D泰安:參考文獻:山東農業(yè)大學(xué),2004【張香美,劉煥云,王春霞等、小根蒜抑菌作用的初步研究安徽1張卿高爾燕白的研究進(jìn)展中國中藥雜志2003282:105-107.農業(yè)科學(xué),2005,33(9:1676-1677.