全 文 ：71※基础研究 食品科学 2005, Vol. 26, No. 2
荸荠英提取物抑菌成分稳定性的探讨
郝淑贤 1 , 2，刘 欣 2，赵力超 2，陈永泉 2
(1.中国水产科学研究院南海水产研究所，广东 广州 510300；2.华南农业大学，广东 广州 510642)
摘 要：本文主要对荸荠英抑菌性能进行研究，结果表明，荸荠英粗品提取物具有强抑菌活性，在中性 pH条件
下提取物对细菌具有较好的抑菌效果，明显强于山梨酸钾。同时以金色葡萄球菌和大肠杆菌为指示菌，研究荸荠
英粗品提取物活性成份的稳定性，结果表明提取物经过酸、碱处理后均具有一定的抑菌活性，碱处理对其抑菌活
性有部分减弱；温度对其抑菌活性影响不大，在 121℃下处理 30min，抑菌活性才略有减弱；紫外照射及常见金
属离子(N a+、K +、Ca 2 +、F e 2 +、F e 3 +)对其稳定性几乎没有影响。
关键词：荸荠英；抑菌；稳定性
Study on the Effects of Puchiin Extract Antimicrobial Roperties
HAO Shu-xian1,2，LIU Xin2，ZHAO Li-chao2，CHEN Yong-quan2
(1.South China Sea Fisheries Research Institution, Chinese Academy of Fishery Sciences, Guangzhou 510300,
China；2.South China Agriculture University, Guangzhou 5106642, China)
Absract ：Ethanol extract of puchiin was assayed for its antimicrobial properties. The results showed that puchiin extract had
antibacterial activities. Further more study revealed that the puchiin extract had stronger antimicrobial activity against the tested
bacterial lstaphylococcus aureus and Escherichia coli than that of potassium sorbate. Extract of puchiin was also studied for its
stability to acid, alkali, temperature, ultraviolet and metal ions. The results showed that the extract was very stable to acid and alkali.
After treated with alkali, the extract still showed high antibacterial activity. Ultraviolet and metal ions also had little effect on the
antibacterial activity of puchiin extract. Only high temperature up to 121℃ with half an hour`s treatment showed a little effect on
extract antimicrobial activity. The UV radiation and metalions (Na+, K+, Ca2+, Fe2+, Fe3+) showed also little effect on extract
antimicrobial activity.
Key words：puchiin；antimicrobial；stable
中图分类号：TS201.3 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2005)02-0071-04
收稿日期：2004-03-02
作者简介：郝淑贤(1 9 7 2 - )，女，助理研究员，硕士，主要从事水产品加工与综合利用。
随着生活水平的不断提高和对健康问题的日益关
注，人们对防腐剂之类的食品添加剂在安全性上提出了
更高的要求,消费者倾向于选择天然物作为防腐抑菌剂，
科技工作者也对化学合成防腐剂的使用持慎重态度[1]。
荸荠是典型的具有药理作用的食品原料，有药膳同
源之功效，安全性高。《中药大辞典》[ 2 ]中认为荸荠英
是荸荠中主要的活性物质。民间将荸荠英又称作马蹄
黄，据说在荸荠果皮与果肉之间的部位富集比较多。我
国作为荸荠生产大国，现仅限于马蹄淀粉，马蹄饮料，
马蹄罐头的生产，而荸荠皮往往被作为产品废料弃去，
例如某马蹄粉厂日产淀粉 30吨，其产生的废液量在 35
吨以上，含水量为 88% 的湿渣则高达 185吨，如果能
够将这些废弃物加以利用，生产出一种天然抑菌防腐
剂，满足各种保健食品生产的需要，对增加产品附加
值将具有不可估量的意义。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌种及其来源
细菌：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)；金色葡萄
球菌(Staphylococcus aureus)；大肠杆菌(Escherichia
coli)；沙门氏菌(Salmonella sp.)；酵母菌：啤酒酵母
(Saccharomyces cerevisiae)、假丝酵母(Candida sp.)；
霉 菌：黑曲霉( As per i y i l l us niga r va n )、米曲霉
(Asperiyillus oryzae)。
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以上菌种由华南农业大学食品微生物教研室提供。
混合细菌：参考郭新竹等[3 ]的方法。采用室温下放
置变质的牛乳中的混合微生物菌群作为供试混和细菌，以
1%比例接种于肉汤培养基中，37℃培养 6h后供实验用。
1.1.2 培养基
牛肉膏蛋白胨琼脂培养基(一般培养细菌用)；马铃
薯培养基(一般培养真菌用)；麦芽汁琼脂培养基(一般培
养酵母菌用)。
1.1.3 制备荸荠英提取物
荸荠英粗品取自于某马蹄粉厂
取荸荠英粗品若干，用浓度为95%的乙醇于室温下
浸提一周，浸提液过滤。滤渣用相应溶剂浸提两次，
方法同上。合并滤液即为荸荠英粗提液。将粗提液于
低于50℃的条件下浓缩。得棕色膏状物即为待测荸荠英
粗提物。
1.2 实验方法
1.2.1 微生物生长适应期
参考郭竹新[3 ]、林捷[4 ]等的方法。将制好的培养基
加一定量的待试防腐剂，各培养基中提取物浓度分别为
1%、0.5%、0.25%、0.125%、0.0625%、0.03125%、
0.0 1562 5%，倾注平皿，琼脂凝固后划线接种混合细
菌，置于 37℃培养箱中培养，观察微生物开始生长的时
间并记录，此时间为微生物的生长适应期，从中可反应
出防腐剂的抗菌活性。
1.2.2 抑菌谱的确定 -滤纸片法
参考张文治等[5 ,6 ]法。将菌悬液按一定比例加入到培
养基中，摇匀后倾注平皿。将滤纸片在一定浓度的待测
液中浸湿，取出晾干，隔一定距离平铺于含菌培养皿
中，在适宜的温度下培养一定时间(细菌 37℃，12h；霉
菌 28℃，48h；酵母菌 28℃，24h)后，测定抑菌圈直
径。以无待测样的试液作为空白。
2 结果与讨论
2.1 提取物的抑菌活性
在微生物转种到新的培养基中后，其自身首先调节
体内酶系使之适应环境的变化，包括分解抑菌物质，然
后才开始分裂繁殖，进入对数生长期快速增长。一般把
接种到对数生长期的这一段时间称为生长适应期[8]。越不
容易被微生物分解的防腐剂，使微生物进入对数生长期
的时间越长，即生长适应期越长，所以可以用生长适应
期为指标来衡量防腐剂的抗菌活性。本实验是在培养基
中加不同浓度的提取物后测定微生物的生长适应期，结
果如图 1所示。随着提取物浓度的提高，微生物代谢其
中的抑菌物质所需的时间越长，微生物的生长适应期也
随之延长，说明提取物有一定的抑菌活性。当粗提物的
含量达到 1%时，接种混和细菌的培养基经 73h的培养仍
无细菌生长，这些结果表明，荸荠材料粗提物具有一定
的抑菌活性，有必要对其进行进一步的研究。
图1 粗提物对混和细菌的抑菌能力
Fig.1 Antimicrobials capability of puchiin extract
2.2 粗提物抑菌谱的确定
从表 1可知，粗提物对所选细菌的抑菌效果较好，
且抑菌活性具有量效关系，特别是对细菌中大肠杆菌和
金色葡萄球菌的抑菌能力最显著，添加量为 3.13%就具
有抑菌现象，当添加量为 50%时抑菌活性明显高于同条
件下浓度为 60%的山梨酸钾，对沙门氏菌也有一定的抑
实验菌种(Test bacterials ) 50% 25% 12.5% 6.25% 3.13% 山梨酸钾(Potassium sorbate)
金色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 15.2 9.0 7.7 7.3 5.9 14.5
枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 8.8 8.6 7.2 6.8 6.3 6.2
大肠杆菌 (Escherichia coli) 12.1 9.3 8.7 7.7 7.2 8.7
沙门氏菌 (Salmonella sp.) 8.2 7.2 6.5 5.5 5.5 11.3
假丝酵母(Candida sp.) 7.0 5.5 5.5 5.5 5.5 11.5
啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 11.1
米曲霉(Asperiyillus nigar van) 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 23.8
黑曲霉 (Asperiyillus oryzae) 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 16.4
表1 荸荠英粗提物对常见污染菌的抑菌状况
Table 1 Effect of puchiin extract on some bacterials
注：抑菌圈直径(Antibacterial diameter)，mm。
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菌作用。但是，荸荠英粗提物除了对假丝酵母有效外，
对啤酒酵母及其它所选霉菌均不显示抑菌活性。
2.3 荸荠英粗提物稳定性的研究
2.3.1 酸碱稳定性的研究
用不同 pH值的乙醇溶液浸泡荸荠英粗提物，其中粗
提物的浓度是25%，12h后测定其抑菌活性。由图2可见，
随 pH值的升高，粗提物对菌体的抑制能力有所下降，在
pH6～8之间变化最大，但粗提物经酸或碱处理后均有一
定的抑菌性。原因可能是碱处理会使某些抑菌成份与溶液
中的酸发生反应，从而使该物质的抑菌性减小。
图2 pH值对粗提物抑菌活性的影响
Fig.2 Effect of pH on antimicrobials activity of puchiin
extract
2.3.2 温度稳定性研究
将粗提物分别在 30、40、60、80、100、12 1℃
下处理 30min，用乙醇制成浓度为 25%的溶液，测定其
抑菌活性，得图 3。结果表明，荸荠英粗提物经不同温
度处理后仍然保持原有的抑菌能力，仅仅在 121℃处理
30min后，抑菌效力才开始减弱。
图3 温度对粗提物的抑菌活性的影响
Fig.3 Effect of temperature on antimicrobials activity of
puchiin extract
2.3.3 紫外稳定性研究
将粗提物分别在紫外灯下处理 5、1 0、1 5、2 0、
25min，用乙醇制成浓度为 25%的溶液，测定其抑菌活
性，见图 4。结果表明随紫外处理时间的变化，粗提物
的抑菌活性基本保持不变，由此可见，该提取物对紫外
具有极高的稳定性。
2.3.4 金属离子稳定性研究
用 1N的不同金属离子(Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Fe3+)
溶液浸泡荸荠英粗提物，其中粗提物的浓度是 25%，12h
后测定其抑菌活性。由图 5可见粗提物经Na+、K+、Ca2 +
三种离子处理后，抑菌活性基本保持不变。但经 Fe 2 +、
Fe3 +处理后的粗提物的抑菌活性明显高于对照样，其中
可能的原因有两种：一是金属离子本身对菌体的生长存
在抑制作用；二是金属离子与抑菌成份发生螯合作用，
从而提高其抑菌效力。
本实验在研究酸碱及金属离子对荸荠英粗提物稳定
性的影响时，采用滤纸片法，此法要求样品的浓度要足
够大，约为 25 %，由于原料有限，无法就所配溶剂中
的真实酸碱度及金属离子浓度进行确定，只采用一定酸
碱度及金属离子浓度的溶液浸泡提取物而取得的研究成
果。可以说在一定程度上存在某种缺陷，如果能用MIC
涂布法或稀释法测定酸碱性及金属离子对提取物抑菌效果
的影响，结论会更准确。
研究表明，荸荠英粗提物的活性组分对热具有良好
图5 金属离子对粗提物抑菌活性的影响
Fig.5 Effect of metal ion on antimicrobials activity of
puchiin extract
图4 紫外照射对粗提物的抑菌活性的影响
Fig.4 Effect of ultraviolet on antimicrobials activity of
puchiin extract
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的稳定性，在 1 2 1℃下处理，活性才略有下降，这对
于以后的提取分离具有重要的意义，对提取物的长期
贮存及实际应用也十分有利。荸荠英粗提物经碱处理
后仍然具有一定的活性，但较酸处理活性略有减弱，
其机理应当与抑菌成分的分子结构有关。通常情况
下，抑菌剂的分子结构特征与生物膜脂分子结构特征
愈相似，则愈易进入菌体从而更易发挥抑菌作用[ 7 ]。
通过对荸荠英成分粗测，发现在酸性乙醇提取液加入
1% 三氯化铁乙醇溶液 1～2滴，有绿色反应产生，表
明含有酚性成分；此外通过测定荸荠英水提取液的
p H 值发现溶液呈酸性，由此可见，活性成分中可能
含有有机酸。酚羟基及羧基经碱处理会发生不同程度
的转化，从而导致整体的抑菌活性降低。提取物之
所以经碱处理后仍具有一定的活性，可能与其中的碱
性成分有关，成分粗测中证实了生物碱的存在，此
外，杨炳辉[ 8 ]等也曾成功从荸荠中分离出一种具有消
炎作用的生物碱。
运用生物自显影技术对抑菌活性成分进行跟踪，通
过进一步的分离纯化，初步确定其主要的抑菌活性成分
为一种甾醇类物质。对该物质进行小鼠表皮及体内抑菌
实验，均取得了明显的功效。
3 结 论
3.1 荸荠英粗提物稳定性的研究在中性条件下，荸荠英
粗品提取物对不同菌种都具有抑制作用，其中对细菌的
抑菌能力大于酵母和霉菌，特别是对细菌中大肠杆菌和
金色葡萄球菌的抑菌能力最显著，在滤纸片实验中，提
取物浓度为 3.13%就具有抑菌现象；但是，荸荠英粗提
物除了对假丝酵母有效外，对啤酒酵母及其它所选霉菌
的抑菌活性均不显著，而山梨酸钾的结果正好相反可见
二者存在复配提高抑菌活性及抑菌范围的可能性，但其
实际应用还有待于进一步研究。
3.2 荸荠英粗提物对温度、紫外照射及金属离子都具有
良好的稳定性。荸荠英粗品提取物经过酸、碱处理后都
存在抑菌性，但经过碱处理，提取物抑菌活性明显下
降，下降幅度为 12. 7%。
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信 息
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我国出口信用保险将促进农产品出口和中西部企业外向发展
保监会主席助理周延礼在贸易强国与出口信用保险研讨会上强调，要在促进我国农产品出口、支持中西部地区
发展外向型经济等方面，进一步发挥出口信用保险政策性功能。
周延礼说，中国出口信用保险公司作为国家出口信用保险政策的承办机构，落实国家外经贸发展战略，当前
应重点做好四方面工作：
一是在鼓励农产品加工出口、降低国外农产品非贸易壁垒、维护我国农产品生产者经济利益方面，加大支持
力度；二是通过灵活的融资担保与贸易安排，帮助国内企业实施“走出去”战略，建立海外战略资源储备；三
是通过汇率优惠、延伸服务等手段支持中西部地区发展外向型经济，鼓励中西部企业出口产品与劳务；四是为出
口企业提供完善的理赔服务和信用风险管理服务，帮助企业开展贸易融资，当好银行和出口企业的信用桥梁，努
力成为企业出口的“稳定器”和“催化剂”。
商务部部长助理傅自应表示，世贸组织的反补贴原则要求我国的外贸促进体系必须由以政府直接补贴为主，转
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