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排草提取物抗氧化和抑菌活性的研究



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
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2012年 第37卷 第12期
收稿日期:2012-06-07
基金项目:重庆高校创新团队建设计划项目(201040);重庆三峡学院科研创新团队项目。
作者简介:韩林(1985—),男,硕士研究生,讲师,研究方向为果蔬深加工与综合利用。
韩 林,杨雪果,苏 妹,陈泠伶,唐曼莉
(重庆三峡学院生命科学与工程学院,重庆 404100)
摘要:为了研究排草的抗氧化和抑菌活性,以水作为溶剂得到排草水提取物,分别采用DPPH
法、ABTS法和还原力法测定其抗氧化活性。同时进行体外抑菌试验,测定排草水提取物对大肠
杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、苏云金芽孢杆菌、肠球菌等5种常见食源性污染菌的
抑菌效果。结果表明:排草水提取物具有一定的抗氧化活性,对ABTS自由基的清除效果最好,
EC50为22.71 μg/mL。体外抑菌试验表明排草水提取物对肠球菌和苏云金芽孢杆菌有很好的抑菌
效果,最低抑菌浓度为60 mg/mL,抑菌强弱顺序为:肠球菌>苏云金芽孢杆菌>枯草芽孢杆菌>金
黄色葡萄球菌>大肠杆菌。
关键词:排草;提取物;抗氧化;抑菌
中图分类号:R 285 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2012)12-0231-04
Antioxidant and antibacterial activity of extracts from Lysimachia
sikokiana
HAN Lin, YANG Xue-guo, SU Mei, CHEN Ling-ling, TANG Man-li
(College of Life Science and Engineering of Chongqing Three Gorges University,
Chongqing 404100)
Abstract: In order to study the antioxidant and antibacterial activity of Lysimachia sikokiana, water was
used as the solvent to get the extract, DPPH radical scavenging assay, ABTS radical scavenging assay
and potassium ferricyanide reduction were used to measure the antioxidant activity. And five common
food-borne polluted bacteria as Escherichia coli, Bacillus subtillis, Staphylococcus aureus, Bacillus
thuringiensis and Enterococcus were employed to test the antibacterial activity in vitro. The result
indicated that the extract from Lysimachia sikokiana by water had good antioxidant activity, especially for
ABTS, which EC50 was 22.71 μg/mL. The in vitro antibacterial experiments showed the extract had better
antibacterial efficiency to Bacillus thuringiensis and Enterococcus than others, the minimum inhibitory
concentration (MIC) were both 60 mg/mL, the sequence of antibacterial activity was Enterococcus>Bacillus
thuringiensis>Bacillus subtillis>Staphylococcus aureus>Escherichia coli.
Key words: Lysimachia sikokiana; extracts; antioxidant; antibacterial
排草提取物抗氧化和抑菌活性的
研究
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2012.12.017
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
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2012年 第37卷 第12期
排草,又名香排香、排香草、香草,属报
春花科珍珠莱属植物,排草喜生长于山地斜坡草
丛中,茂密的林边及林下。分布四川、湖北、云
南、贵州、广东、福建等地[1]。中药中常用于祛
风除湿,行气止痛,调经,解毒,主治感冒,咳
嗽,风湿痹痛,院腹胀痛,月经不调,疔疮,蛇
咬伤。近几年来,排草作为一种香料,在麻辣火
锅和卤水中被普遍使用[2-3]。冯德强[4]等对排草进
行了分类鉴定,植化分析和提取分离,并且制备
了“排草流浸膏”,药理实验证明排草流浸膏无
毒作用。随着人们生活水平的提高,对香精香料
的需求也随之增长,排草作为香料将越来越被广
泛的应用,而目前,对排草的研究报道甚少。
本文以排草为研究对象,用水作为提取溶
剂,得到排草水提取物,分别采用DPPH法、
ABTS法和还原力法对其抗氧化活性进行研究,同
时进行体外抑菌试验,考查排草水提取物对所选
菌种的抑菌活性,为排草的深度开发利用提供理
论依据。
1 实验材料与方法
1.1 实验药品与器材
排草:三峡中药城;DPPH:Sigma公司;
ABTS:Amersco公司;铁氰化钾、三氯乙酸、无
水乙醇、牛肉膏、蛋白胨、NaCl、NaOH均为分析
纯:广州化学试剂厂。
大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球
菌、苏云金芽孢杆菌、肠球菌:重庆三峡学院生
命科学与工程学院微生物实验室。
YXL-LS-30 SII型高压灭菌锅:上海博讯实
业有限公司医疗设备厂;HH-4数显恒温水浴锅:
江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司;RE-52旋
转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;UEC0905005紫
外可见分光光度计:上海博普达仪器制造有限公
司;AL104电子分析天平:梅特勒-托利多仪器上
海有限公司;FW80微型高速试样粉碎机:河北省
黄骅市新兴电器厂。
1.2 抗氧活性测定
1.2.1 样品提取物制备 称取5.00 g粉末状的排草
于锥形瓶中于,加入50 mL蒸馏水,置于75 ℃水
浴锅中提取2.5 h,减压抽滤,干燥后得到各样品
的粗提取物。
1.2.2 清除DPPH自由基[5] 准确移取3.9 mL质量浓
度为25.61 mg/L的DPPH溶液,加入0.1 mL体积分数
为70%的乙醇溶液,混匀,在波长517 nm处测吸光
度Ac。将各样品提取物配制成10、20、40、80、
160 μg/mL的不同质量浓度,分别准确移取0.1 mL
不同浓度的各样品溶液,加入3.9 mL DPPH溶液(
质量浓度为25.61 mg/L),混合均匀,室温避光反应
30 min后于波长517 nm处测定吸光度Ai。同时测定
3.9 mL体积分数为70%的乙醇溶液中加入0.1 mL不
同浓度各样品溶液的吸光度Aj。DPPH清除率为:
1.2.3 ABTS自由基清除试验[6] 取5.0 mL 7 mmol/L
的ABTS溶液,加入88.0 μL 140 mmol/L的过硫酸
钾,在室温下置于暗处反应12~16 h,形成ABTS
自由基储备液。在734 nm处,用体积分数70%的
乙醇稀释ABTS自由基储备液,备用。准确量取0.1
mL不同浓度(10、20、40、80、160 μg/mL)的样品
溶液,加入3.9 mL ABTS+溶液,混匀,在室温下反
应6 min,于734 nm处测定吸光度AE。同时吸取3.9
mL ABTS+溶液,加入0.1 mL体积分数70%的乙醇溶
液于734 nm处测定吸光度AB。ABTS自由基清除率
按下式计算:
ABTS自由基清除率(%)=100×(AB-AE)/AB
1.2.4 还原力测定[7] 在2.5 mL pH6.6的磷酸盐缓冲
液中依次加入不同质量浓度(10、20、40、80、160
μg/mL)的各样品溶液2.5 mL,质量分数1%的铁氰
化钾溶液2.5 mL,混合均匀后在50 ℃恒温20 min,
冷却,再加入2.5 mL质量分数10%的三氯乙酸溶
液,然后以3000 r/min离心分离10 min,取上层清
液5 mL,加蒸馏水5 mL和质量分数0.1% FeCl3溶液
1.0 mL,在波长700 nm处测定吸光度,同时进行空
白试验。
1.3 抑菌性研究
1.3.1 菌悬液的制备 取少量已活化的待测菌于无
菌水的试管中,充分混合,制成菌悬液,用无菌
吸管吸取1.0 mL菌悬液于9.0 mL无菌水的试管中;
重复以上操作,利用紫外分光光度计在波长600
nm处将菌悬液OD值调整为0.08~0.1之间,此时菌
液浓度约108 cfu/mL,再稀释1000倍作为上样菌悬
液,备用。
1.3.2 含菌平板的制备 在无菌操作下将已融化且
冷却至50 ℃的营养琼脂培养基倾入已灭菌的培养
皿(约15 mL)中。待培养基凝固后滴入0.1 mL上述
制备好的菌悬液,涂布均匀,即制成含菌平板,
待用。
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KJ
4 
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
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1.3.3 抑菌圈的测定[8] 选用吸水力强而且质地均
匀的滤纸,用打洞机制成10 mm直径的圆纸片,
110 ℃干燥灭菌30 min。在无菌操作台上,使圆
纸片浸泡于配制好的10、20、40、60、80 mg/mL
排草水提取物溶液中2 h,使它均匀浸润,每皿呈
三角形及3片均匀放在不同菌种(大肠杆菌、肠球
菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、苏云金芽
孢杆菌)含菌平板中,各供试样均做平行试验,用
提取溶剂做空白对照。将其置于37 ℃恒温箱培养
24 h,取出采用十字交叉法测量抑菌圈直径,取
其平均值作为试验结果。
1.3.4 最低抑菌浓度的测定[9] 无菌操作台上,
使用灭菌移液管分别取1.0 mL,质量浓度为10、
20、40、60、80 mg/mL的排草水提取物均匀涂布
于不同菌种(大肠杆菌、肠球菌、枯草芽孢杆菌、
金黄色葡萄球菌、苏云金芽孢杆菌)含菌平板中,
各供试样均做平行试验,用提取溶剂做空白对
照。将其置于37 ℃恒温箱培养24 h,取出观察各
试验菌种生长状况。
2 结果与分析
2.1 抗氧化活性的测定
2.1.1 清除DPPH自由基能力
表1 排草提取物清除DPPH自由基能力
样品浓度/(μg/mL) DPPH清除率/%
10 4.81±0.22
20 6.68±0.21
40 10.09±0.20
80 10.87±0.20
160 19.41±0.17
DPPH 在有机溶剂中是一种稳定的自由基,
其结构中含有3个苯环,1个氮原子上有1个孤对电
子,呈紫色,在517 nm有强吸收。有自由基清除
剂存在时,DPPH·的单电子被配对而使其颜色变
浅,在最大吸收波长处的吸光度变小,而且这种
颜色变浅的程度与配对电子数是成化学剂量关系
的,因此可用于检测自由基的清除情况,从而评
价实验样品的抗氧化能力[10]。由表1可知,样品提
取物对DPPH自由基的清除能力随着浓度的增加而
增强,其EC50值为500.36 μg/mL。
2.1.2 清除ABTS自由基能力
表2 排草水提取物清除ABTS自由基能力
样品浓度/(μg/mL) ABTS清除率/%
10 35.43±0.02
20 48.72±0.01
40 61±0.01
80 78.35±0.01
160 81.49±0.00
ABTS[2,2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-
sulfonic acid)],即2,2’-联氮-双-(3-乙基苯并噻唑
啉-6-磺酸),与一定浓度的过硫酸钾在暗处反应
12~16 h,经活性氧氧化后生成稳定的蓝绿色阳离
子自由基ABTS+,然后加入提取物,若该提取物具
有抗氧化活性,则会与ABTS+发生反应而使反应体
系褪色[11]。由表2可知,随着浓度的增加,排草水
提取物对ABTS自由基的清除能力增强,当浓度为
160 μg/mL时,清除率达到81.49%,显示较强的
抗氧化活性,其EC50为22.71 μg/mL。
2.1.3 还原能力测定
表3 排草水提取物还原能力
样品浓度/(μg/mL) 吸光度A700nm
10 0.016±0.00
20 0.031±0.01
40 0.078±0.00
80 0.169±0.04
160 0.257±0.02
研究表明[12],抗氧化活性与还原力之间呈正
相关性。因此,可通过测定还原力来表示抗氧化
活性的强弱。由表4可知,排草提取物具有一定的
还原能力,且随着浓度的增大而增强,与DPPH法
和ABTS法结果相似。
2.2 排草水提取物抑菌活性的测定
2.2.1 抑菌圈的测定 从表4中,可看出,样品浓
度为80 mg/mL时,肠球菌的抑菌圈直径最大,说
表4 排草水提取物抑菌效果
样品浓度/
(mg/mL)
抑菌圈直径/mm
肠球菌 苏云金芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌
10 14.70±1.60 15.17±1.04 13.83±0.29 12.13±0.91 11.50±1.00
20 16.20±0.26 17.00±0.50 15.73±0.32 13.80±1.40 13.23±0.49
40 17.20±1.05 18.67±0.76 15.87±0.50 14.57±0.50 13.27±0.57
60 18.00±1.05 18.73±0.64 16.53±1.19 15.77±0.49 14.63±0.38
80 20.00±2.21 19.23±0.25 16.93±0.67 16.33±0.42 14.87±0.71
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明排草水提取物对肠球菌的抑菌效果最好,苏云
金芽孢杆菌次之,枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球
菌之间没有显著性差异,大肠杆菌抑菌效果最
差。随着样品浓度的增加,对各测试菌的抑菌效
果也增强。由抑菌圈大小可知,排草水提取物的
抑菌效果为:肠球菌>苏云金芽孢杆菌>枯草芽孢
杆菌>金黄色葡萄球菌>大肠杆菌。
2.2.2 最低抑菌浓度(MIC)
表5 排草水提取物的最低抑菌浓度(MIC)
浓度/(mg/mL) 0 10 20 40 60 80
苏云金芽孢杆菌 ++ ++ +- - -- --
枯草芽孢杆菌 ++ +- +- - -- --
大肠杆菌 ++ ++ +- + - --
肠球菌 ++ +- +- - -- --
金黄色葡萄球菌 ++ +- +- - -- --
注:++表示细菌无受抑制,生长旺盛;+-表示细菌受抑制,但不
明显;+表示细菌受抑制,较明显;-表示细菌受抑制,极为显著;--
表示细菌完全受抑制,无生长迹象。
由表5可知,不同浓度的排草水提取物对5种
测试菌种的抑菌效果并不相同,对肠球菌、金黄
色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌的
最低抑菌浓度(MIC)皆为60 mg/mL,而对大肠杆菌
的最低抑菌浓度(MIC)为80 mg/mL,此结果与抑菌
圈的测定结果相似,说明排草水提取物对大肠杆
菌的抑菌效果最差。
3 结论
抗氧化活性试验表明,排草水提取物具有一
定的抗氧化活性,其抗氧化活性随着浓度的增加
而增强,DPPH和ABTS的EC50值分别为500.36 μg/
mL和22.71 μg/mL,但与一些水果相比[13],排草的
抗氧化活性还是相对较弱。
排草水提取物对5种测试菌种都具有一定的抑
菌活性,其中对肠球菌和苏云金芽孢杆菌的抑菌
效果最好,并且随着提取物浓度的增加,其抑菌
效果也增强,抑菌强弱顺序为肠球菌>苏云金芽孢
杆菌>枯草芽孢杆菌>金黄色葡萄球菌>大肠杆菌。
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