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山葵精油抑菌作用的研究



全 文 :山葵又称日本辣根,学名 Wasabi(Wasabia
japonica Matsum),系十字花科(Crucifer)喜阴性多年生
草本植物。山葵原产于日本,在日本家喻户晓,被人们
誉为“绿色黄金”[1],是日本重要的传统调味品及蔬菜
香辛料植物。中国于 20世纪 80年代末 90年代初引进
种植[2]。山葵含有丰富的氨基酸、维生素及人体所需的
多种微量元素,当植物组织破坏后,其组织内存在的
硫葡糖苷(又称芥子苷)在内源酶(又称黑芥子苷酶)
的作用下发生酶促水解释放出极易挥发的异硫氰酸
酯(ITCs)而产生独特辛辣风味[2-3],这不仅是山葵的独
特风味来源,也是十字花科植物的独特风味来源 [2]。
ITCs不仅具有杀菌、抗氧化、抗癌[4-5]等作用,还具有消
灭消化道寄生虫、增进食欲、美容护肤等作用[6]。山葵
及其加工品还广泛应用于寿司、面条、调味酱油、调味
醋等食品中,甚至在冰激凌、乳酪、饼干中都要加入。
山葵的叶、叶柄经盐腌后与酱、酱油、酒糟、醋等一起
腌渍,成为风味独特的腌渍制品。因此,山葵及其制品
的需求量逐年扩大,达到供不应求的程度[7]。目前国内
一些大城市对山葵产品的需求量日益增加,在生产和
销售方面正在迅速扩展。然而对山葵精油的抑菌杀虫
作用及其基础理论方面的研究尚少,通过国内外有关
文献数据库检索,在检索出的相关文献中,截止
2009 年鲜有发现有关山葵精油抑菌杀虫作用的专题
报道,本试验旨在将同时蒸馏萃取法提取的山葵精油
作用于细菌、霉菌以检查其抑菌效果,为更好地开发
利用山葵提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 主要材料与试剂
采用同时蒸馏萃取法提取山葵精油,并低温保藏
备用[8]。
细菌:金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、变相杆菌及枯
草芽孢杆菌:四川农业大学食品微生物实验室提供。
霉菌:绿色木霉:自购;青霉:四川农业大学食品
微生物实验室提供。
牛肉膏、蛋白胨、琼脂、蒸馏水、NaCl、马铃薯、蔗
山葵精油抑菌作用的研究
杜喜玲 1,李振超 2
(1.鹤壁职业技术学院农村工程与管理系,河南鹤壁 458030;2.安阳市人民医院烧伤科,河南安阳 455100)
摘 要:以同时蒸馏法提取山葵精油,采用纸片法和打孔法研究其抑菌作用。结果表明:山葵精油对金黄色葡萄球
菌、大肠杆菌、变形杆菌、枯草芽孢杆菌、绿色木霉及青霉都有抑菌作用,其中对金黄色葡萄球菌的抑制作用最明显。
金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)<0.075%,其他 5种菌种的 MIC为 0.075%。
关键词:山葵精油;纸片法;打孔法;抑菌作用
Study on Bacteriostatic Action of Wasabi Oil
DU Xi-ling1,LI Zhen-chao2
(1. Department of Rural Engineering and Technology,Hebi College of Vocation and Technology,Hebi 458030,Henan,
China;2. Anyang People's Hospital,Anyang 455100,Henan, China)
Abstract:The experiment extracted wasabi oil by simultaneous distillation and extraction method,simultaneously
studied bacteriostatic action with Papers methods and Perforated methods. The results showed that: Wasabi oil
inhited the Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Proteus, Bacillus subtilis, Penicillium and Trichodera vivid.
The best bacteriostatic action was on the Staphylococcus aureus. The MIC of Staphylococcus aureus was low
0.075 %, and the other bacterioses were 0.075 %.
Key words:Wasabi oil;papers methods; perforated methods; bacteriostatic action
作者简介:杜喜玲(1981—),女(汉),硕士研究生,研究方向:食品营养
与检测。
基础研究
2011年 1月
第 32卷第 1期
食品研究与开发
Food Research And Development 35
糖、琼脂等。
1.2 主要仪器与设备
DNP-9162型电热恒温培养箱、HWS24型电热恒
温水浴锅:上海一恒科学仪器有限公司;SW-4-10型
超净工作台:苏净集团苏州安泰空气技术有限公司;
YXQ-SG41-280型手提式高压灭菌锅:上海医用核子
仪器厂;DZ-5不锈钢电热蒸馏水器:上海三申医疗器
械有限公司。
1.3 方法
1.3.1 培养基的制备
牛肉膏蛋白胨培养基:牛肉膏 3 g、蛋白胨 10 g、琼
脂 18 g、蒸馏水 1 000 mL、pH7.2~7.5、NaCl 5 g(供细菌
用)。
马铃薯蔗糖琼脂培养基(PDA培养基):马铃薯
(去皮)200 g、蔗糖 20 g、蒸馏水 1 000 mL、自然 pH、琼
脂 20 g(供霉菌用)。
1.3.2 菌悬液的制备
将供试菌株于斜面培养基上活化,用接种环挑取
1环~2环菌种到 10 mL无菌生理盐水或无菌水三角
瓶中振荡 10 min,菌悬液约 105 cfu/mL备用。
1.3.3 药液制备
吸取一定量低温保存的样品,在超净工作台上用
无菌水稀释样品至所需要的浓度。配置 50 %浓度的药
液做抑菌测定;配置 2 %、1 %、0.5 %、0.25 %、0.125 %、
0.075 %浓度的药液做最低抑菌浓度测定。
1.3.4 不同浓度纸片的制备
将抑菌专用滤纸片于干热条件下灭菌备用,浸入
不同浓度的无菌药液制成不同浓度的滤纸片备用。
1.3.5 含菌平板制备
新鲜配制的培养基在 121 ℃条件下灭菌 30 min,
当培养基冷至 50 ℃~60 ℃时,于超净工作台上将培养
基倒入干热灭菌的培养皿中,每皿 15 mL~20 mL的培
养基,待平板冷却后,每皿中加入 0.5 mL菌悬液,用三
角玻璃棒均匀涂成薄板备用。
1.3.6 平皿纸片法
每一含菌平板上,均匀排布 3片带药无菌纸片,
于 37℃条件下培养 1 d,霉菌在 28 ℃条件下培养 2 d~
3 d,测定抑菌圈直径,根据抑菌圈直径大小确定抑菌
效果。
1.3.7 打孔器法
每一含菌平板上,用打孔器均匀打 3个孔,直径
0.5 cm,每个孔加入 0.2 mL不同浓度的药液,于 37 ℃
条件下培养 1 d,霉菌在 28 ℃条件下培养 2 d~3 d,测
定抑菌圈直径,根据抑菌圈直径大小确定抑菌效果。
2 结果与分析
2.1 抑菌测定结果
采用纸片法和打孔器法对不同菌种进行抑菌圈
进行测定,测定结果如表 1。
从表 1可以看出, 山葵精油对金黄色葡萄球菌的
抑菌圈直径最大,则抑菌效果最好,其次是大肠杆菌,
最后是变形杆菌与枯草芽孢杆菌。山葵精油对绿色木
霉与青霉都有抑制作用,但是差别不大。山葵精油对
细菌与霉菌都有抑制作用,但对金黄色葡萄球菌抑制
效果最明显。纸片法与打孔器法对细菌与霉菌的抑制
效果差不多,但是打孔器法测定的抑菌圈直径比纸片
法测定的抑菌圈直径略微有些大,这可能是打孔器法
加入的药液量比滤纸片上的药液量多些,导致打孔器
法测定的抑菌圈直径略微大些,但差异不明显,由此可
见两种方法的抑菌效果测定基本一致。根均抑菌圈的
大小,50 %山葵精油对 5种菌种的抑菌大小为:金黄
色葡萄球菌>大肠杆菌>青霉>绿色木霉>变形杆菌>枯
草芽孢杆菌。
2.2 最低抑菌浓度测定结果
采用纸片法对不同菌种的最低抑菌浓度进行测
定,测定结果如表 2。
从表 2可以看出山葵精油对不同菌种都有一定
的抑制作用,但对菌种的抑制效果不一样,而且随着山
葵浓度的减少,抑菌作用减弱。山葵精油对金黄色葡
表 1 抑菌圈测定结果表
Table 1 The results of bacteriostatic circle
金黄色葡萄球菌
变形杆菌
大肠杆菌
枯草芽孢杆菌
绿色木霉
青霉
纸片法
2.50
1.25
1.65
1.15
1.35
1.40
打孔器法
2.75
1.30
1.70
1.25
1.40
1.45
菌种
抑菌圈直径 d/cm
表 2 纸片法测定最低抑菌浓度结果
Table 2 The minimum bacteriostatic concentration by filter paper
method
菌种
金黄色葡萄球菌
大肠杆菌
变形杆菌
枯草芽孢杆菌
绿色木霉
青霉
2
0.97
0.80
0.76
0.72
0.91
0.93
1
0.92
0.75
0.74
0.65
0.89
0.82
0.5
0.90
0.65
0.70
0.58
0.78
0.72
0.25
0.81
0.60
0.65
0.55
0.65
0.60
0.125
0.60
0.54
0.55
0.52
0.60
0.53
0.075
0.55
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
对照组
无菌水
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
不同浓度的山葵精油/%
抑菌圈直径 d/cm
基础研究杜喜玲,等:山葵精油抑菌作用的研究36
萄球菌病原菌抑制效果比一般菌种好,这可能是这类
菌种的代谢产物或结构上的差异引起的。山葵精油对
枯草芽孢杆菌的抑制效果弱些,这可能是芽孢的抗性
作用的缘故。当山葵精油浓度在 0.075 %时只对金黄
色葡萄球菌有一定的抑制作用,其他的 5种菌种都正
常生长,没有受到抑制,说明山葵精油对金黄色葡萄球
菌的抑制作用较强,因此,金黄色葡萄球菌的最低抑菌
浓度<0.075 %,而其他 5 种菌种的最低抑菌浓度≥
0.075 %。
3 结论
山葵精油对细菌和霉菌有抑菌作用,特别是对金
黄色葡萄球菌等致病菌有更好的抑菌效果,这与
Fahey及林丽钦报道[9-10]山葵的辛辣成分对微生物有抑
菌杀虫作用相一致。
山葵精油的最低抑菌浓度为金黄色葡萄球菌的
最低抑菌浓度<0.075 %,其他 5种菌种的最低抑菌浓
度≥0.075 %,这与林丽钦及陶然报道 [10-11]的 0.04 %
浓度的芥子油在 30 min内可杀死霍乱菌,1 h可杀死伤
寒菌,3 h可杀死赤痢菌;当容器顶隙中的烯丙基异硫
氰酸酯蒸汽浓度(称 MIC)达到 45 ng/mL~180 ng/mL
时就能抑制枯草杆菌,金黄色葡萄球菌,大肠杆菌和沙
门氏菌的生长繁殖基本相一致。由此可见,山葵精油
不仅对细菌及霉菌有抑制作用,而且抑菌浓度比较低,
这为进一步开发利用山葵及其产品提供了理论基础,
还有利于山葵提取物进一步应用于食品保鲜,不仅安
全卫生,而且还降低成本,受到消费者的好评。
参考文献:
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杂志,2006,15(10):1400-1401
收稿日期:2010-10-26
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基础研究 杜喜玲,等:山葵精油抑菌作用的研究 37