全 文 ：Science and Technology of Food Industry 研究与探讨
2014年第14期
甜叶菊提取物抑菌作用的研究
任晓静，奚印慈*，洪怡蓝，陈 洁，徐文斌
（上海海洋大学食品学院，上海 201306）
摘 要：对甜叶菊提取物的抑菌作用进行了研究。采用打孔法对甜叶菊提取物进行细菌敏感性测试，二倍稀释法测定
最低抑菌浓度，同时研究了pH、紫外光、温度对甜叶菊提取物抑菌效果的影响。结果表明：甜叶菊提取物具有很强的
抑菌作用，明显强于山梨酸钾，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度分别为8.4、8.4、4.2mg/mL。
甜叶菊提取物的抑菌效果在pH为3～5时良好；紫外光照射使其对大肠杆菌的抑制作用明显减弱，对金黄色葡萄球菌
以及枯草芽孢杆菌的抑制作用无显著性变化；121℃、30min加热处理对其抑菌效果无显著性影响。研究表明，甜叶菊
生物制剂是一种前景广阔的新型、天然防腐剂。
关键词：甜叶菊提取物，抑菌，最低抑菌浓度
Study on antibacterial effect of extraction from stevia rebaudiana
REN Xiao-jing，XI Yin-ci*，HONG Yi-lan，CHEN Jie，XU Wen-bin
（College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）
Abstract：The antibacterial effect of extraction from stevia rebaudiana was studied. Punch method was used to
make bacterial susceptibility test for the extraction from stevia rebaudiana，and double-dilution method was
used to test minimum inhibitory concentration. Besides，the influence of pH，ultraviolet radiation and temperature
on the antibacterial effect of the extraction was also studied. The result showed that the extraction’s minimum
concentration to inhibit Escherichia coli，Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis were 8.4，8.4 and 4.2mg/mL
respectively with the stronger antibacterial effect than potassium sorbate. pH3~5 was suitable for the extraction
to inhibit bacteria. The extraction from stevia rebaudiana showed loss of antibacterial effect to Escherichia coli
after treated with ultraviolet while ultraviolet had little effect to Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis.
Atimicrobial activity was not changed obviously by heating at 121℃ for 30min. It showed that extraction from
stevia rebaudiana was a novel，nature preservative.
Key words：stevia rebaudiana；antibacterial；minimum inhibitory concentration
中图分类号：TS201.1 文献标识码：A 文 章 编 号：1002-0306（2014）14-0174-04
doi：10.13386/j.issn1002-0306.2014.14.030
收稿日期：2013－11－11 * 通讯联系人
作者简介：任晓静（1988-），女，硕士研究生，研究方向：天然物质生物
活性。
基金项目：上海海洋大学-日本维科株式会社合作研究基金项目
（D8006-080002）。
甜叶菊是一种菊科宿根多年生草本植物，属双
子叶植物纲，它原产于南美巴拉圭东部，当地人称它
为“巴拉圭甜茶”，又名“甜草”[1-3]，现已在中国和东南
亚得到了成功栽培。从它的1kg叶片中可提取出60～
70g左右的甜菊苷结晶，其甜度为蔗糖的300倍，而热
能仅为其九十分之一，食用安全，是备受推崇的天然
糖源。甜叶菊中含有类黄酮、生物碱、水溶性叶绿素、
叶黄素以及中性的水溶性低聚糖、自由糖、氨基酸、
脂质[3-5]等。同时，它具有高甜度、低热量、无毒、无副
作用等特点，经常食用可预防高血压、糖尿病、肥胖
症、心脏病等病症[6-9]，已被广泛应用于食品、饮料、医
药、日用化工、酿酒、化妆品等行业。
于慧等选择移植中国的南美甜叶菊在生产糖苷
时剩余残渣为原料，经不同工艺制得三种生物制剂，
分别采用清除DPPH自由基法、氧自由基吸收能力
（ORAC）法和过氧化值（POV）法研究其抗氧化能力。
结果表明：三种生物制剂均具有一定的DPPH自由基
清除能力，且随着浓度增加，其清除能力逐渐增强[10]。
于慧等对甜叶菊生物发酵制剂的强抗氧化活性成分
进行分离纯化和结构鉴定，确定多酚类物质是甜叶
菊生物发酵制剂强抗氧化作用的主要物质基础 [11]。
此外，研发者对甜叶菊的多种生物活性进行了多方
面的研究，发现了其具有抗氧化、抗过敏等多种生物
活性 [12-13]，但关于甜叶菊抑菌性的研究较少，本实
验旨在探讨甜叶菊提取物的抑菌作用，为甜叶菊的
综合利用及新型天然食品防腐剂的研究提供一定的
依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
金黄色葡萄菌（Staphylococcus aureus）ACCC
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研究与探讨
2014年第14期
Vol . 35 , No . 14 , 2014
表2 甜叶菊提取物最小抑菌浓度（mg/mL）
Table 2 Minimum inhibitory concentration of extraction from stevia rebaudiana（mg/mL）
供试菌
甜叶菊提取物 山梨酸钾
CK
8.4 4.2 2.1 1.1 0.55 0.28 8.4 4.2 2.1 1.1 0.55 0.28
大肠杆菌ACCC 0169 - + ++ +++ +++ +++ ++ +++ +++ +++ +++ +++ ++++
金黄色葡萄菌ACCC 01170 - + ++ +++ +++ +++ ++ +++ +++ +++ +++ +++ ++++
枯草芽孢杆菌ACCC 01336 - - + ++ ++ +++ ++ +++ +++ +++ +++ +++ ++++
注：－：表示无菌落生长；+：表示有极少量菌落生长；++：表示不超过1/2平面面积的菌落生长；+++：表示有超过1/2平面面积的菌落
生长；++++：表示有超过3/4平面面积的菌落生长；表3～表5同。
01170、大肠杆菌（Escherichia coil）ACCC 0169、枯草
芽孢杆菌（Bacillus subtilis）ACCC 01336 菌种均来
自微生物菌种保藏中心；营养琼脂、营养肉汤、国
产生化试剂 国药集团化学试剂有限公司；山梨酸
钾 食品级，上海顺意丰速运有限公司。
DGG-9203AD型电热恒温鼓风干燥箱 上海森
信实验仪器有限公司；WP800TL23-K3型微波炉 格
兰仕微波炉电器有限公司；JH1102型电子天平 上
海精密科学仪器有限公司；DSX-280B型不锈钢自动
手提式压力蒸汽灭菌器 上海申安医疗器械厂；
BCM型生物洁净工作台 苏净集团安泰公司；THZ-
300型恒温培养摇床、隔水式恒温培养箱、LRH-250CL
型低温生化培养箱 上海一恒科技有限公司；HWT-
20C型恒温振荡水浴 天津市恒奥科技发展有限
公司。
1.2 实验方法
1.2.1 甜叶菊提取物的制备 甜叶菊→浸泡→水萃
取→分离→浓缩→制得原液[10]（质量浓度为0.21g/mL）。
1.2.2 菌悬液的制备 用无菌接种环挑取活化过的
试管斜面上的菌落，接种到含有10mL营养肉汤的试管
中，用漩涡混合仪混匀后于37℃下振荡培养12h，调整
供试菌悬液的浓度，使其达到106～107个/mL备用。
1.2.3 打孔法测定甜叶菊提取物抑菌作用 [14-15] 取
各种供试菌悬液0.1mL于相应的平皿上，用L棒将菌
悬液涂布均匀，用灭过菌的打孔器在培养皿中十字
对称打孔，注入50μL甜叶菊提取物溶液，将平板置于
37℃恒温培养箱中培养24h后测定抑菌圈直径 [16-17]，
同时设置无菌水阴性对照和山梨酸钾阳性对照。
1.2.4 二倍稀释法测定甜叶菊提取物最低抑菌浓
度[14，18] 采用二倍稀释法使营养琼脂培养基中甜叶菊
提取物浓度分别为8.4、4.2、2.1、1.1、0.55及0.28mg/mL，
然后分别与0.1mL菌悬液混合均匀，从无菌生长的培
养基中找出提取物浓度最低的培养基，即为该甜叶
菊提取物的最低抑菌浓度[14，17]。同时设置无菌水阴性
对照和同等质量浓度的山梨酸钾阳性对照。
1.2.5 抑菌率实验 调整营养肉汤培养液中甜叶菊
提取物的浓度为最低抑菌浓度，与0.1mL菌悬液混合
均匀，37℃下分别培养0.5、1、1.5、2h后，取1mL混合液
涂平板，置于37℃恒温培养箱中培养24h后统计菌落
形成个数，以菌悬液直接稀释涂平板的菌落数作为
起始值，以此计算抑菌率[14，19，20]。
1.2.6 pH对甜叶菊提取物抑菌效果的影响 用酸碱
溶液调节pH，分别制成pH为3、4、5、6、7、8的系列培养
基，调整培养基中甜叶菊提取物的浓度为最低抑菌浓
度，以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌为
指示菌测定其抑菌效果[21-22]。实验重复三次。
1.2.7 紫外光照射对甜叶菊提取物抑菌效果的影
响 甜叶菊提取物置于功率为15W紫外灯下分别照
射10、20、30、40、50、60、70min，调整培养基中甜叶菊
提取物的浓度为最低抑菌浓度，与0.1mL菌悬液混合
均匀[14]，冷却凝固后于37℃恒温培养箱中培养24h，观
察菌落数[23-24]。实验重复三次。
1.2.8 温度对甜叶菊提取物抑菌效果的影响 甜叶
菊提取物分别在20、80、90、121℃下加热处理15min，
调整培养基中甜叶菊提取物的浓度为最低抑菌浓
度，以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌为
指示菌测定其抑菌效果[25-27]。实验重复三次。
2 结果与分析
2.1 甜叶菊提取物抑菌作用
从表1可以看出，甜叶菊提取物对大肠杆菌、金
黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的平均抑菌圈直径分
别为5.85、3.42、7.74mm。相同质量浓度0.21g/mL下，
山梨酸钾对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌几乎没
有抑制作用，对大肠杆菌平均抑菌圈直径为2.00mm。
因而可以得出结论，相同质量浓度下，甜叶菊提取物
对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的抑制
作用明显强于山梨酸钾。对三种供试菌种的抑制效
果在山茱萸提取物中也有报道 [28]，山茱萸提取物对
大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑制作用小于对金黄色
葡萄球菌的抑制作用，而甜叶菊提取物在这方面显
示出特有的优势，这为今后天然防腐剂的选择提供
了不同方向。
2.2 甜叶菊提取物最低抑菌浓度的确定
从表2可以看出，甜叶菊提取物浓度越高抑菌作
用越强，具有量效关系。甜叶菊提取物对大肠杆菌、
供试菌
甜叶菊
提取物
山梨酸钾 空白直径
大肠杆菌ACCC 0169 5.85±0.05 2.00±0.01 -
金黄色葡萄菌ACCC 01170 3.42±0.02 1.02±0.02 -
枯草芽孢杆菌ACCC 01336 7.74±0.14 1.12±0.01 -
表1 甜叶菊提取物的抑菌圈直径（mm）
Table 1 Antimicrobial circle diameter of extraction from
stevia rebaudiana（mm）
注：“-”表示没有抑菌圈。
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Science and Technology of Food Industry 研究与探讨
2014年第14期
供试菌
pH
3 4 5 6 7 8
大肠杆菌ACCC 0169 - - - + + ++
金黄色葡萄菌ACCC 01170 - - - + + +
枯草芽孢杆菌ACCC 01336 - - + ++ +++ +++
表3 pH对甜叶菊提取物抑菌活性的影响
Table 3 Effect of pH on antibacterial activity of extraction from
stevia rebaudiana
供试菌
照射时间（min）
10 20 30 40 50 60 70
大肠杆菌ACCC 0169 +++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++
金黄色葡萄ACCC 01170 - - - - - - -
枯草芽孢杆菌ACCC 01336 + + - - - + +
表4 紫外光线对甜叶菊提取物抑菌活性的影响
Table 4 Effect of ultraviolet radiation on antibacterial activity of extraction from stevia rebaudiana
金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度分
别为8.4、8.4、4.2mg/mL，尤其是对枯草芽孢杆菌具有
明显的抑制效果。而相同质量浓度下，山梨酸钾的抑
菌作用不明显。
2.3 抑菌率
从图1可以看出，在最低抑菌浓度下，甜叶菊提
取物在培养0.5h时对大肠杆菌（Ec）、金黄色葡萄球
菌（Sa）及枯草芽孢杆菌（Bs）的抑菌率分别为91.4%、
88.8%、100%，1h时对三种细菌的抑菌率分别为
92.9%、91.7%、100%，随着时间的延长，抑菌率变化
趋于平缓。相同质量浓度下，山梨酸钾在2h时对大肠
杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分
别是40.5%、38.5%、35.8%。因而可以得出结论，相同
质量浓度下，甜叶菊提取物的抑菌率明显高于山梨
酸钾。
2.4 pH对甜叶菊提取物抑菌效果的影响
表3显示，不同pH条件下，甜叶菊提取物对大肠
杆菌、金黄色葡萄球菌以及枯草芽孢杆菌的抑菌效
果表现出一致的规律。当pH≤4.0时，培养基上没有
菌落生长，表明大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及枯草
芽孢杆菌受到完全的抑制；当pH≥5.0时，甜叶菊提
取物抑菌效果会逐渐降低。可能原因是，pH升高，改
变了提取物有效抑菌成分结构，而在弱酸的环境下
甜叶菊提取物的结构较稳定，具有较强的抑菌活性。
这一特点提示，甜叶菊提取物作为防腐剂添加在食
品中，在弱酸性环境中抑菌活性较强。
2.5 紫外光照射对甜叶菊提取物抑菌效果的影响
从表4可以看出，紫外光照射使甜叶菊提取物对
大肠杆菌的抑制作用明显减弱，而对金黄色葡萄球
菌以及枯草芽孢杆菌的抑制作用基本不受影响。由
此看出，对于不同菌种，紫外光对甜叶菊提取物的
抑菌活性具有不同影响，推测原因为甜叶菊提取物
对不同菌种的抑菌机制存在差异。这一特点提示，环
境中的紫外线的存在和长时间照射可能会影响到甜
叶菊提取物抑菌性能的发挥。
2.6 温度对甜叶菊提取物抑菌效果的影响
以金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌
为指示菌，测定不同温度下甜叶菊提取物的抑菌活
性。由表5可以看出，甜叶菊提取物经不同温度处理
后抑菌效果均没有明显的差异，表明甜叶菊提取物中
的抑菌成分具有良好的热稳定性，即使经过121℃、
30min的处理后，其抑菌效果也无显著性差异，这与
郝淑贤得出荸荠英提取物具备良好抗热性的结论一
致[29]。这一热稳定性的特点提示：甜叶菊提取物即使
添加于需进行加热处理的食品中，也可稳定保持其
抗菌防腐性能，可作为热加工食品中的防腐剂。这一
特性对其今后的应用具有重要的意义。
3 结论与讨论
通过对甜叶菊提取物抑菌作用的研究表明，甜
叶菊提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽
孢杆菌均具有良好的抑菌性，明显强于山梨酸钾。甜
叶菊提取物的抑菌活性具有量效关系，对大肠杆菌、
金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌最低抑菌浓度分别
为8.4、8.4、4.2mg/mL。
甜叶菊提取物的抑菌效果在弱酸性条件下较
强，紫外光照使甜叶菊提取物对大肠杆菌的抑制作
用明显减弱，应尽量减少甜叶菊提取物在空气中的
暴露时间，温度对甜叶菊提取物的抑菌效果不存在
图1 甜叶菊提取物抑菌率的测定
Fig.1 Inhibitory rate of extraction from stevia rebaudiana
时间（h）
0 0.5 1.0 1.5 2.0
100
80
60
40
20
0
抑
菌
率
（
%）
Ec（甜叶菊提取物）
Sa（甜液菊提取物）
Bs（甜叶菊提取物）
Ec（山梨酸钾）
Sa（山梨酸钾）
Bs（山梨酸钾）
供试菌
温度（℃）
20 80 90 121
大肠杆菌ACCC 0169 - - - -
金黄色葡萄ACCC 01170 - - - -
枯草芽孢杆菌ACCC 01336 - - - -
表5 温度对甜叶菊提取物抑菌活性的影响
Table 5 Effect of temperature on antibacterial activity of
extraction from stevia rebaudiana
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研究与探讨
2014年第14期
Vol . 35 , No . 14 , 2014
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影响。总体上看，甜叶菊提取物抑菌活性较稳定，受
环境因素影响较小。如将甜叶菊提取物应用于食品
的防腐保鲜，其能够适应不同食品的加工环境，从而
起到延长食品保质期的目的。
随着社会经济发展水平的不断升高，人们的健
康饮食意识的不断加强，食品加工和贮藏过程中，越
来越倾向于使用天然防腐抑菌剂。本研究以山梨酸
钾为对照，研究了甜叶菊提取物对大肠杆菌、金黄色
葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌作用，发现甜叶菊
提取物具有很强的抑菌活性，其热稳定性良好。作为
一种天然抑菌物质，必然具有广阔的发展前景。在对
甜叶菊提取物的抑菌性作了初步探究的同时，我们
还在继续关注并研究甜叶菊提取物中具有抗菌活性
的主要成分，力求解明甜叶菊提取物的抑菌机理，为
食品安全提供保证。
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