全 文 ： 2004, Vol. 25, No. 12 食品科学 ※基础研究72
荸荠皮提取物对细菌的作用方式研究
曾 莹 1，向新柱 2，夏服宝 1
(1.湖北工学院生物工程系，湖北 武汉 430068；2.武汉科技学院，湖北 武汉 430073)
摘 要：以B.subtilis；E.coli, S.aureus为指示菌，用生长曲线法、琼脂块再培养法对荸荠皮提取物抗细菌作用的
方式进行探测，结果表明：低浓度(0.1%～0.2%)的荸荠皮提取物可抑制细菌的生长，较高浓度(0.4%)的荸荠皮提
取物则具有一定的杀菌作用。用相差显微镜进行观察，可见加有荸荠皮提取物的培养液中细菌的菌体密度明显下
降，菌体形态有明显的改变。
关键词：荸荠皮提取物；抗菌作用；作用方式
Study on Antibacterial Action of the EETP
ZENG Ying1，XIANG Xin-zhu2，XIA Fu-bao1
(1.Department of Biological Engineering, Hubei Polytechnic University, Wuhan 430068, China；
2.College of Wuhan Science and Technology, Wuhan 430073, China)
Abstract ：The B.sutilis, E.coli and S.aureus were used as indicator-bacteria to study the mode of action of the extract of
Eleocharis tuberosa peel (EETP) to prevent the growth of bacteria by mears of growth curve method and recultivating
agarblock. The results showed: low concentration (0.1%～0.2%) of EETP could prevent the growth of bacteria while a higher
concentration (0.4%) could kill the bacteria to certain degree. The observation under the microscope, phase showed that in the
culture solution of bacteria with EETP, the bacteria density lowered obviously and their shapes also showed obvious
changes.
Key words：extract of eleocharis tuberosa peel (EETP)；antibacteri l action；m de of action
中图分类号：TS202.3 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2004)12-0072-04
收稿日期：2003-09-08
作者简介：曾莹(1953-)，女，副教授，从事微生物学及再生资源开发研究。
荸荠皮提取物是以荸荠皮为原料制备的一种天然抗
菌剂，研究发现荸荠皮提取物对G+菌、G－菌有较强的
抗菌作用，对酵母菌、霉菌也有一定的抗菌作用，且
具有良好的热稳定性和较广的pH活性范围，可作为一
种天然食品防腐剂用于食品加工生产中[1]。为了更有
效、更合理地使用这一食品天然防腐剂，本文试图从
细胞水平进一步研究荸荠皮提取物对细菌的作用方式。
1 材料与方法
1.1实验材料
1.1.1主要指示菌
B.S(Bacillus subtilis)；S.a(S aphylococcus
aureus)；E.c(Escherichia coli)。
1.1.2培养基
指示菌生长培养基：LB[2]；活菌计数培养基：牛
肉膏蛋白胨培养基[2]。
1.1.3主要仪器
722 分光光度计；恒温培养箱。
1.2方法
1.2.1荸荠皮提取物的制备
称取一定量的鲜荸荠皮，加入少量浸提剂，经食
物处理器粉碎后，与一定量的浸提剂混合，置40℃下
浸提10h，然后，将浸提液经减压蒸馏挥去浸提剂，并
浓缩成1g/ml的荸荠皮提取物。
1.2.2抗菌效力的测定—平板稀释法[3]
将荸荠皮提取物用无菌蒸馏水进行稀释，制备系列
浓度稀释液。然后用无菌吸管取稀释液约1ml加入到无
菌培养皿中，与倾入的9ml培养基充分混匀，静置凝固
后制成含样品平板。在其上按皿底的记号，点接指示
菌液，置适宜温度下，培养一定时间后观察指示菌生
长情况，以完全没有菌生长的最低提取物浓度为该提取
物的最低抑菌浓度(MIC)。提取物的MIC越低，其抗菌
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效力越强。
1.2.3抗菌作用方式的检测
1.2.3.1生长曲线法[4]
在装有8ml LB液体培养基的试管中，定量加入不
同浓度的荸荠皮提取物稀释液和浓度为106cfu/ml的指示
菌液，在适温下培养，定时取样，用比浊法测细菌总
数，用平板菌落计数法测活菌数。以培养时间为横坐
标，吸光度(A)或菌液浓度(cfu/ml)为纵坐标，绘制指示
菌生长曲线，并计算抑菌率和杀菌率。
抑菌率：
式中：△At.ck. △At.i，分别是对照和样品在t(h)
时刻的A540nm值和接种时(t=0)的A540nm值的增量。
杀菌率：
式中N0，Nt分别是样品在接种时和某一时刻的活菌
数(cfu/ml)。
1.2.3.2琼脂块再培养法
将指示菌液定量点接到含样平板上，置适温下培
养 。
以无菌操作切取经1～7d培养后未长菌的琼脂块，
加到装有培养液的三角瓶中，剧烈振荡1h后，置37℃
下培养24h用平板菌落计数法检测培养前后培养液中的
活菌数。
1.2.3.3指示菌菌体状态观察
取含有0.4% 荸荠皮提取物，经一定时间培养的指
示菌培养液和未加荸荠皮提取物的指示菌培养液的各1D
分别制成水浸片，置相差显微镜下观察。
2 结果与分析
2.1抗菌效力(MIC)的测定
用无菌蒸馏水将荸荠皮提取物配成1/20、1/30、1/
40、1/50、1/60系列浓度稀释液，分别制成含样品平
板，在其上点接指示菌后置37℃下培养，在培养24h，
48h后观察各菌生长情况，结果见表1。
可见荸荠皮提取物对多数细菌的MIC为0.2%。
2.2抗菌作用方式的检测
因为一种抗菌物质加入到指示菌培养液中以后，随
着抗菌物质添加浓度的改变会使指示菌的生长受到不同
程度的影响，表现出培养液中指示菌的浊度和活菌数的
变化。
所以可通过在不同的培养时间取样测定培养液中指
示菌的吸光度和活菌数，初步确定抗菌物质对指示菌的
作用方式。
2.2.1指示菌生长曲线的绘制
2.2.1.1分别将在30℃下培养的，含0.1%；0.2%；0.4%
荸荠皮提取物的E.coli培养液在84h内定时取样，测吸
光度，结果见图1。
由图可见：(1)培养初期(0h)在荸荠皮提取物作用
下，指示菌的菌数快速下降，而且荸荠皮提取物浓度
越高，作用于指示菌后，菌数下降的幅度越大。
(2)荸荠皮提取物可有效地降低指示菌的生长量，
在60h内指示菌的生长被控制在一个较低水平。
2.2.1.2将在37℃下培养的，含0.4% 荸荠皮提取物的
S.aureus培养液分别在0、4、8、12、24、36h取样
测活菌数，结果见图2。
可见：在较高浓度的荸荠皮提取物作用下，随着
时间的延长，S.aureus的活菌数下降，这说明荸荠皮提
系列1
系列2
系列3
系列4
图1 荸荠皮提取物对E.coli生长的影响
0 20 40 60 80
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
吸
光
度
(
5
4
0
n
m
)
培养时间(h)
1#
2#
3#
4#
图中1#为0.4%荸荠皮提取物；2#为0.2%荸荠皮提取物；3#为0.1%荸
荠皮提取物；4#为空白。
△At.ck－△At.i
Ir(%)=——————————×100%
△At.ck
N0－Nt
D%=——————×100%
N0
指示菌 B.s B.c S.a Pr E.c Sal.
荸荠皮提取物浓度(%) 24h 48h 24h 48h 24h 48h 24h 48h 24h 48h 24h48h
1/20(5%) － － － － － － － － － － － －
1/30(3.3%)－ － － － － － － － － － － －
1/40(2.5%)－ － － － － － － － － － － －
1/50(2%) － － － － － － － － － － － －
1/60(1.7%)+ + + + + + － + － + － +
表1 荸荠皮提取物对细菌的抗菌效力
注：(1) B.c为 a illus coagulans；Pr.为Proteu .sp；Sal为Salmonella sp
(2) “—”未长菌 “+”长菌。
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取物具有一定的杀菌作用。
2.2.1.3分别计算荸荠皮提取物对E.coli的抑菌率和荸
荠皮提取物对S.aureus的杀菌率，作出荸荠皮提取物对
指示菌的抗菌率随培养时间变化的曲线，见图3和图4。
图2 荸荠皮提取物对S.aureus生长量的影响
0 4 8 1216202428323640
时间(h)
6
5
4
3
2
1
0
活
菌
数
(
c
f
u
/
m
l
)
由图3可见：(1)荸荠皮提取物对E.col的抑菌率随
浓度增加而提高。
(2)在添加荸荠皮提取物4h后抑菌率有较大的提高，
且在8～60h内抑菌率都保持在80%以上。说明荸荠皮
提取物可以有效地抑菌E.coli的生长。
图4 荸荠皮提取物对S.aureus的杀菌率
0 4 8 1216202428323640
100
80
60
40
20
10
0
抑
菌
率
(
%
)
时间(h)
由图4可知：随着培养时间的延长，荸荠皮提取
物对S.aureus的杀菌率增大，在8～36h内，杀菌率都
在90%以上。
2.2.2琼脂块的再培养
按1.2.3.2操作，结果见表2。
可见：经一定时间培养后，未长菌的琼脂块上仍
有活菌残留。但是(1)随着培养时间的延长残留活菌数下
表2 检测平板上未长菌琼脂块在液体培养基中培养前后
的活菌数
指示菌在检测平板 在液体培养基中培养前后
上培养的时间(d) 的活菌数(cfu/ml)
0 1.586×103 6.7×107
1 1.08×103 3.0×107
2 6.23×102 4.55×106
3 1.997×102 1.23×106
4 18.33 8.1×104
5 1.67 6.63×103
6 0.334 5.2×10
7 0 0
降。(2)残留菌在适宜条件下，可迅速生长、繁殖使培
养液中的活菌数明显增加。这说明荸荠皮提取物虽具有
一定的杀菌能力，但荸荠皮提取物对细菌的作用主要是
抑制其生长。
2.2.3指示菌菌体形态的变化
图5 荸荠皮提取物对指示菌菌体形态的影响
5-1
5-2
5-3
5-4
系列1
系列2
系列3
图3 荸荠皮提取物对E.coli的抑菌率
0 20 40 60 80 100
100
80
60
40
20
10
0
抑
菌
率
(
%
)
培养时间(h)
1#
2#
3#
1#、2#、3#同图1。
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以在正常条件下生长的指示菌为对照，用相差显微
镜观察荸荠皮提取物对指示菌菌体形态的影响，可见：
正常条件下，指示菌菌体形态正常，细胞内细胞物质
的分布均匀(见图5-1)。在加有荸荠皮提取物的培养液
中，指示菌的菌体密度、菌体活跃程度下降。菌体形
态与正常条件下生长的指示菌有明显差异：①指示菌菌
体内细胞物质分布不匀(见图5-2)。②菌体外形发生变
化，菌体边缘不整齐呈缺刻状，或有尖形或圆形突起
(见图5-3)。③菌体细胞物质外漏(见图5-4)。
3 小 结
通过试验研究发现，荸荠皮提取物对指示菌的作用
方式表现为：
低浓度的荸荠皮提取物可抑制指示菌的生长，且随
着荸荠皮提取物浓度的增高，抑菌作用增强。较高浓
度的荸荠皮提取物，则具有一定的杀菌作用。这一规
律与多数抗菌物质的作用规律是相符的。
在荸荠皮提取物的作用下，细菌细胞的外形和细胞
物质状态明显改变，这可能是因为荸荠皮提取物影响细
胞的新陈代谢及细胞壁物质的生物合成，最终导致菌体
的死亡。这一初步认识的合理性还有待于深入研究。
参考文献：
[1]曾莹, 胡璞, 夏福宝. 马蹄皮的抗菌作用研究[J]. 食品科
学, 1996, (10): 56-58.
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出版社, 1996. 115.
[3]程永宝. 微生物学实验与指导(第1版)[M]. 北京:中国医
药科技出版社, 1994. 144-145.
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效果的研究[J]. 食品科技, 2001, (5): 43-44.
中空纤维膜提取大豆低聚糖膜污染的研究
刘 俏，权春善，范圣第
(大连民族学院生物工程系 生物化学工程国家民委重点实验室，辽宁 大连 116600)
摘 要：采用中空纤维膜超滤豆腐废水提取大豆低聚糖，对膜阻力的分布进行了研究。通过测定不同条件下超滤
的通透量，计算出超滤过程中各种阻力及其所占的比例。试验结果表明：预处理及超滤条件不同，其过滤阻力构
成也不同。预处理愈完善,其浓差极化阻力愈低，总阻力也越小。
关键词：中空纤维膜；大豆低聚糖；膜阻力
Study on the Membrane Resistance in Extracting Soybean Oligosacchrides by Microporous Hollow Fiber
LIU Qiao，QUAN Chun-shan，FAN Sheng-di
(Key Laboratory of Biochemical Engineering of the State Ethnic Affairs Commission, Department of Biochemical
Engineering, Dalian Nationalities University, Dalian 116600, China)
Abstract ：The UF membranes of microporous hollow fiber were used to study the distribution of the membrane resistance in the
process of extracting soybean oligosacchrides. According to the flux measured under different conditions，the membrane resis-
tance of every part and its ratios of the part to total resistance were calculated. The experimental results showed that the different
conditions of pretreatment and ultrafiltration would have caused differences of the membrane resistance. Less concentration
polarization resistance would be expected for a better pretreatment, and total resistance could decrease correspondingly.
Key words：microporous hollow fiber；soybean oligosacchrides；m mbrane resistance
中图分类号：TS202.3 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2004)12-0075-04
收稿日期：2003-11-17
作者简介：刘俏(1957-) 女，副教授，从事化学工程及其生化分离方面的教学与研究。