※基礎(chǔ)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(nóng)業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院,吉林吉林132101)摘要:通過抑菌實(shí)驗(yàn)和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn),對(duì)從白中提取的白抑菌物質(zhì)的抑菌特性進(jìn)行研究。結(jié)果表明:薤白抑菌物質(zhì)對(duì)供試菌的抑菌效果大小順序?yàn)?大腸桿菌>金黃色葡萄球菌>青>酵母菌>黑曲霉穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明溫度和pH值對(duì)薤白醇提物抑菌效力有一定影響,表現(xiàn)為50~60℃時(shí)抑菌活性最強(qiáng),超過100℃時(shí)抑菌活性開始下降: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(qiáng),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(duì)抑菌物質(zhì)的抑菌活性有微小的影響,可以適當(dāng)避光操作。K+對(duì)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(duì)其抑菌效果有一定影響,其中三價(jià)金屬陽(yáng)離子(Fe3)對(duì)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中圖分類號(hào):TQ4555文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1002-6630(2011)05-0119-04白(Allium macrostemon Bunge),又名“小根現(xiàn)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(duì)人體有一定的毒副作用,開發(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(jù)報(bào)道5薤白具有廣譜的抑2cm,旁側(cè)常有1~3個(gè)小鱗莖附著,鱗莖外包以白色菌活性,對(duì)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(guó)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作白。門氏菌等細(xì)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)開痹、溫中理顯示出良好的抑制作用,而且具有較好的熱穩(wěn)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(tǒng)地研究鮮。本實(shí)驗(yàn)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,以期為開發(fā)純天然、無(wú)污染的植物進(jìn)行系統(tǒng)的研究,以期為白天然抑菌素的開發(fā)提供源防腐劑提供依據(jù)31參考收稿日期:2010-12-301202011,ol.32.no.05食品科字※基礎(chǔ)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(duì)抑菌物質(zhì)穩(wěn)定性影響5薤白,6月采于吉林市左家鎮(zhèn)山區(qū)。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(cè)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(yàn)。以上菌種均由吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室提供。1.2.4.2pH值對(duì)抑菌物質(zhì)穩(wěn)定性影響16細(xì)菌固體培養(yǎng)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(diào)節(jié)pH值,使各溶液pH值分別為2.0、4.0、6.0、8.0、體培養(yǎng)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(yǎng)基:葡萄糖20g用濾紙片法測(cè)定樣品抑菌圈直徑,進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)。蛋白陳10g、酵母膏10g、瓊脂5~20g、水10L61.2.4.3紫外線對(duì)抑菌物質(zhì)穩(wěn)定性影響DH300電熱恒溫培養(yǎng)箱常州華普達(dá)儀器制造廠取薤白抑菌物質(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(zhuǎn)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(cè)京中西遠(yuǎn)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(yàn)。1.2方法1.2.4.4金屬離子對(duì)抑菌物質(zhì)穩(wěn)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(shè)空白對(duì)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?jǐn)?shù)達(dá)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,過濾去除雜蛋白,濾液濃縮,得到測(cè)定樣品抑菌圈直徑,進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)。薤白抑菌液。1.2.2抑菌效力的測(cè)定2結(jié)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(duì)5種菌的抑制作用紙片放入干燥的平皿中,于121℃熱滅菌20mi,冷通過實(shí)驗(yàn),薤白中提取的抑菌物質(zhì)對(duì)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(jié)果如表1所示。操作臺(tái)上晾干。配制細(xì)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(duì)常見菌的抑制作用養(yǎng)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(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)(細(xì)菌:37℃培養(yǎng)24h),測(cè)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(shù)據(jù)為3次平行實(shí)驗(yàn)的平均值:一無(wú)抑菌效果水作為對(duì)照。由表1可知,薤白抑菌液對(duì)5種菌都有一定的抑制12.3最低抑菌濃度的測(cè)定1214作用,尤以對(duì)細(xì)菌的抑制效果較為顯著,而對(duì)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(jié)方法,測(cè)定薤白抑菌液的最低抑菌濃度,1mL抑菌液加入到15~20mL培養(yǎng)基中,充分混勻。待其結(jié)果如表2所示。培養(yǎng)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(duì)細(xì)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(yǎng),觀察結(jié)果。其次是酵母菌和霉菌。對(duì)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(yàn),以無(wú)菌水作對(duì)照。金黃色葡萄球菌的MIC為62.5g/L;對(duì)于釀酒酵母、黑※基礎(chǔ)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(shù)/個(gè)釀酒酵母金黃色葡萄黑曲502468101214濃度gL)2500000 pH125000圖2pH值對(duì)白提取物抑菌效力穩(wěn)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紫外線對(duì)白抑菌物質(zhì)穩(wěn)定性影響3.95大面積生長(zhǎng)人面積生長(zhǎng)大面秒性長(zhǎng)人面長(zhǎng)大面長(zhǎng)1.98人面積生長(zhǎng)人性長(zhǎng)人面積長(zhǎng)大面積生長(zhǎng)人長(zhǎng)按1.2.4.3節(jié)方法,測(cè)定紫外線對(duì)薤白抑菌物質(zhì)穩(wěn)定注:中數(shù)據(jù)為3次平行實(shí)驗(yàn)的平均值:人面積生長(zhǎng):菌落長(zhǎng)超過性影響,其結(jié)果如圖3所示1/2平皿面積,無(wú)法計(jì)數(shù)5B2.3薤白抑菌物質(zhì)穩(wěn)定性的研究112.3.1溫度對(duì)白抑菌物質(zhì)抑菌效力穩(wěn)定性的影響9大腸桿菌按1.2.4.1節(jié)方法,測(cè)定薤白抑菌物質(zhì)的熱穩(wěn)定性,黑曲莓釀酒酵母其結(jié)果如圖1所示。51020304050607016輻射時(shí)間/min圖3紫外照射對(duì)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紫外光照射時(shí)間的延長(zhǎng),薤白抑菌物質(zhì)對(duì)3種0菌的抑菌效力逐漸下降,但下降幅度不大,說明薤白20406080100120抑菌物質(zhì)中含有少部分對(duì)紫外線敏感的抑菌成分,長(zhǎng)時(shí)溫度/℃間照射,對(duì)于抑菌效力有微小的破壞作用,在實(shí)際應(yīng)圖溫度對(duì)白提取物抑菌效力穩(wěn)定性的影響 Fig1 Effect of temperature on bacteriostatic activity of ethanol extract用中可以采用適當(dāng)避光處理 from Allium macrostemon Bunge bulbs2.3.4金屬離子對(duì)薤白抑菌物質(zhì)穩(wěn)定性影響按1.2.4.4節(jié)方法,檢測(cè)金屬離子對(duì)白抑菌物質(zhì)穩(wěn)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(jié)果如圖4所示性最強(qiáng),90℃時(shí),白抑菌物質(zhì)的抑菌活力開始下降,13.0到110℃時(shí),抑菌活性很弱。12.02.3.pH值對(duì)薤白抑菌物質(zhì)抑菌效力穩(wěn)定性的影響按1.2.4.2節(jié)方法,測(cè)定白抑菌物質(zhì)的pH值穩(wěn)定10.5K 10.0F--MgSo.性,其結(jié)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(duì)于大腸桿菌的抑制 8.*-Fea()作用在pH4~8時(shí)達(dá)到最大,在高堿性條件下,抑菌能1020304050力下降很快:對(duì)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(duì)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(duì)不同的菌可以設(shè)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(duì)白抑菌物質(zhì)的抑菌效果影12220,ol.32,no.05食品科學(xué)※基礎(chǔ)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(duì)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(nóng)業(yè)2205,33916677e3+)對(duì)其影響很大,隨著離子濃度的增加,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(bào):自然科徑顯著減小。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(tuán)結(jié)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(nóng)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(nóng)業(yè)科學(xué)205333結(jié)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(nóng)業(yè)大薤白抑菌物質(zhì)對(duì)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(bào):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(yàn)表明, STROBELGA Rainforest endophytes and bioactivec薤白抑菌物質(zhì)對(duì)不同菌種的抑制作用差別較大。穩(wěn)定性 cal Reviews in Biotechnology, 2002, 22(2): 315-333.實(shí)驗(yàn)表明,溫度和pH值對(duì)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(nèi)生菌研究進(jìn)展及其存在的問題生態(tài)學(xué)雜志2004,23(2):8691.影響(表現(xiàn)為50~60℃時(shí)抑菌活性最強(qiáng),超過100時(shí)11】鄒文欣,譚仁樣植物內(nèi)生菌研究新進(jìn)展物報(bào)20143(9抑菌活性開始下降;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(qiáng),在酸性(堿性)【12】曾松榮,徐成東,王海坤,等藥用植物內(nèi)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(jī)制初探中草藥2000(306-308射對(duì)抑菌物質(zhì)的抑菌活性有微小的影響,可以適當(dāng)避3秦盛邢吳少華等3種仙人掌植物內(nèi)生真菌抑菌活性的研究中草藥2006,37(6):917-921.光操作。K+對(duì)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(yàn)手冊(cè)M.北京:中國(guó)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(duì)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(duì)【15]郭志堅(jiān),郭好書何康明等黃柏葉黃酮醇含量測(cè)定及其抑菌實(shí)驗(yàn)其影響最大。南學(xué)學(xué)報(bào)2002,23(5646616米衛(wèi)國(guó)大蒜提取液有效成分抑菌活性及其作用機(jī)理研究D泰安:參考文獻(xiàn):山東農(nóng)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(guó)中藥雜志2003282:105-107.農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,33(9:1676-1677.