全 文 ：J. SHANXI AGＲIC. UNIV. (Natural Science Edition)
学报(自然科学版)2014，34(6) 003206
收稿日期:2014-05-17 修回日期:2014-07-08
作者简介:冯亦平(1968-) ，女( 汉) ，山西大同人，主管中药师，研究方向:中药材研究。
通讯作者:牛颜冰，博士，教授，硕士生导师。Tel:13835400019;E-mail:niuyanbingbest@ 163. com
基金项目:山西省构建新型农业社会化服务体系试点工作项目(2012SXNZ02-6)
泡桐花提取物广谱抑菌性能的研究
冯亦平1，程杰瑞2，陈丽君2，牛颜冰2
(1. 山西农业大学 校医院，山西 太谷 030801;2. 山西农业大学 生命科学学院，山西 太谷 030801)
摘 要:随着科技的进步和人们生活水平的提高，食品防腐问题越来越受到大家的关注。近年来，人们逐渐发现化学
防腐剂对人体健康存在巨大的危害，于是开始致力于绿色、安全、广谱、高效的天然防腐剂的开发。本研究以黑曲霉、
桔青霉、黑根霉、米曲霉、绿色木霉、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和肠炎沙门氏菌为供试菌种，采用菌丝
生长速率法和滤纸片扩散法研究了其抑菌性能。结果表明:泡桐花无水乙醇提取物具有广谱的抗菌性能，对黑曲霉、
米曲霉、黑根霉和绿色木霉的 EC50值分别为 7. 33 g·L
－1、14. 15 g·L －1、13. 11 g·L －1和 9. 71 g·L －1，对枯草芽孢杆
菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌的最低抑菌浓度(MIC)值分别为5. 0 g·L －1、10. 0 g·L －1和 10. 0 g·L －1，最低杀菌浓度
(MBC)值分别为10. 0 g·L －1、20. 0 g·L －1和 20. 0 g·L －1。综上所述，泡桐花对食品防腐中常见的菌种具有较强的抑制
活性，是一种质优价廉的材料，作为天然食品防腐剂具有很大的开发潜力。
关键词:天然防腐剂;泡桐花;抑菌性能
中图分类号:TS201. 2 文献标识码:A 文章编号:1671-8151(2014)06-0571-06
Study on Broad Spectrum Antimicrobial Properties of the Extractive of Fortune Paulownia Flower
Feng Yiping1，Cheng Jierui2，Chen Lijun2，Niu Yanbing2
(1. Shanxi Agricultural University Hospital，Taigu Shanxi 030801，China;2. College of Life Science，Shanxi Agricultural Univer-
sity，Taigu Shanxi 030801，China)
Abstract:With the progress of science and technology and the improvement of people＇s living level，food antiseptic problem is
drawing more and more attention． Ｒecent years，people gradually realized that chemical anticorrosion does great harm to hu-
man health，so people commit to natural preservatives，which are green，safe，of broad spectrum and more effective ． In this
study，we investigated the antimicrobial activity of saffron lateral bud and perianth extractives by filter paper dispersion and
mycelial growth ratio methods to the tested microorganisms including Escherichia coli，Bacillus subtilis，Staphylococcus au-
reus，Salmonella enteritidis，Saccharomyces cerevisiae，Asppergillus niger，Penicillium citrinum，Ｒhizopus nigricans，Asper-
gillus oryzae and Trichoderma viride，respectively． The result showed that:fortune paulownia flower extract by absolute ethyl
alcohol had a wide antimicrobial spectrum． The EC50 value of Asppergillus niger，Aspergillus oryzae，Ｒhizopus nigricans and
Trichoderma viride，was 7． 33 g·L －1，14． 15 g·L －1，13． 11 g·L －1 and 9． 71 g·L －1，respectively． The MIC value of Ba-
cillus subtilis，Staphylococcus aureus，and Salmonella enteritidis was 5． 0 g·L －1，10． 0 g·L －1 and 10． 0 g·L －1，respective-
ly． The MBC value of Bacillus subtilis，Staphylococcus aureus，and Salmonella enteritidis was 10． 0 g·L －1，20． 0 g·L －1 and
20． 0 g·L －1 ． It was concluded that fortune paulownia flower had extensive application prospects，as they are potentially more
efficient and cheap raw materials for natural food antiseptic．
Key words:Natural preservative;Fortune paulownia flower;Biological inhibitory characters
近年来，世界范围内因腐烂变质而对农副产
品、果蔬等食品引起的经济损失巨大。因此，研发
安全无毒、高效、经济的新型食品防腐剂将是食品
工业今后的重要任务［1］。传统的防治方法如腌
制、干制、加热等，其缺点在于处理后会影响食品的
风味，而冷冻干燥、微波杀菌、辐射保藏等技术投资
DOI:10.13842/j.cnki.issn1671-8151.2014.06.019
山 西 农 业 大 学 学 报( 自然科学版) 2014
成本高。因此，使用食品防腐剂是防止食品变质的
重要手段［2］。根据来源不同，食品防腐剂可以分
为化学合成防腐剂和天然防腐剂两大类。而化学
合成防腐剂存在一定的毒副作用。所以，天然食品
防腐剂已成为开发的重点。因为，天然的防腐剂不
但能够达到化学合成防腐剂的效果，还具有一定的
营养价值，而且对人体健康无害［3］。目前，在国内
外，天然食品防腐剂的研究已成为科技工作者研究
的热点，并已获得可喜的成果［4］。
泡桐花为玄参科植物泡桐(Paulowniatomento-
sa(Thunb．)Steud．) 的花。泡桐主要分布于甘肃、
陕西等地。泡桐花春季开花时采收，资源相当丰
富，晒干或鲜用［5］。依据目前研究结果，泡桐花中
含有黄酮类、生物碱、有机酸、氨基酸、挥发油、蛋白
质、多糖、酚类及鞣质类成分［6］，其中黄酮、糖苷类
及萜类物质具有抗菌、消炎、止咳、平喘等作用。
本研究将以黑曲霉、桔青霉、黑根霉、米曲霉、
绿色木霉、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球
菌和肠炎沙门氏菌为供试菌种，采用菌丝生长速率
法和滤纸片扩散法研究泡桐花抑菌性能，旨在为天
然食品防腐剂方面做出基础的研究。
1 材料与方法
1. 1 材料
原料为泡桐花，大肠杆菌(Escherichia coli)、金
黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆
菌(Bacillus subtilis)、肠炎沙门氏菌(Salmonella en-
teritidis)、黑曲霉(Asppergillus niger)、米曲霉(Asper-
gillus oryzae)、桔青霉(Penicillium citrinum)、绿色木
霉(Trichoderma viride) 和黑根霉(Ｒhizopus nigri-
cans)。以上菌种均由山西农业大学食品学院生物
工程系微生物实验室提供。
试剂为无水乙醇、酵母提取物、胰蛋白胨、
NaCl、NaOH、葡萄糖、琼脂。培养基为 LB 液体培
养基、LB固体培养基、PD培养基。
1. 2 泡桐花粗提物的制备
选择长势良好的泡桐花，剔除泡桐花中的杂质
及霉变品，漂净后，将泡桐花分别置于木板箱，于室
内阴凉通风处自然干燥，使用微型植物粉碎机(30
～ 120 目) 将阴干后的泡桐花磨制为细粉。然后用
20 倍体积的无水乙醇超声提取，提取条件:40 ℃、
功率 100%、超声时间 1 h，重复 3 次。接着使用布
氏漏斗进行抽滤，取滤液。最后在 40 ℃下，将所得
滤液浓缩呈膏状备用。
1. 3 药剂的配置
将泡桐花提取物用无菌水溶解，配置成 200. 00
g·L －1的储备液。在无菌环境中，同时采用等比稀
释法，用无菌水将待测液稀释成 100. 00 g·L －1、
50. 00 g·L －1、25. 00 g·L －1、12. 50 g·L －1和 6. 25 g
·L －1备用。
1. 4 抑菌效果的评价
(1)KB试纸法测试对细菌的抑制作用
滤纸片的制备: 将直径为6 mm 的滤纸圆片，
121 ℃高压蒸汽灭菌 20 min，烘干后置于 10 g·
L －1的提取液中浸泡 8 h，在无菌风中吹干备用。以
无菌水浸过的滤纸片做空白对照。
采用倒平板法，取 200 μL供试细菌，与已熔化
并冷却至 50 ℃左右的 LB 固体培养基混合，摇匀，
待培养基凝固后，制成含菌的平板。再通过无菌操
作将含药液的滤纸片，对称贴放于上述琼脂平板
上，正置培养 30 min后，将培养皿倒置，于 37 ℃恒
温培养，8 ～ 12 h后观察并用十字交叉法测量抑菌
圈直径。每个平皿放置一片含相同提取条件下空
白提取液的滤纸片作阴性对照。
(2) 菌丝生长速率法测试对真菌的抑制作用
取泡桐提取物 1 mL 于培养皿中，同时加入 9
mL融化并冷却至 50 ℃的 PDA固体培养基，摇匀，
待培养基凝固后，即为含药液的平板。用打孔器将
长势相同的菌点接到上述平板上，正置培养 30 min
后，将培养皿倒置，于 28 ℃恒温培养，48 h 后观察
并用十字交叉法测量菌落直径，计算抑菌率。每个
试验重复 3 次。
抑菌率计算公式［7］:
抑菌率 /% =对照菌落直径 －处理菌落直径
对照菌落直径
× 100
1. 5 供试菌种的制备
(1) 细菌的分离和纯培养: 采用平板划线法，
于 37 ℃电热恒温培养箱活化 24 h;用牙签挑取单
菌落，接种到 20 mL LB 液体培养基中，于 37 ℃摇
床中以 200 r·min －1过夜培养［8］; 移出100 μL 菌
液，加入 4900 μL LB液体培养基，220 r·min －1，37
℃下继代培养 50 min; 在600 nm 下测得菌液 OD
值达到 0. 2，备用。
(2) 真菌的分离和纯培养: 用接种环挑取部分
菌落点接到 PDA固体培养基平板上，于 28 ℃生化
培养箱中，培养 48 h。
1. 6 提取物对供试细菌的最低抑菌浓度和最低杀
菌浓度
最低抑菌浓度(Minimal inhibitory concentra-
275
34(6) 冯亦平等:泡桐花提取物广谱抑菌性能的研究
tion，MIC) 指抑菌剂抑制培养基中微生物生长的最
低浓度。最低杀菌浓度(Minimal bactericidal con-
centration，MBC) 指抑菌剂能使活菌生长减少99%
以上的最小浓度。
分别吸取不同浓度提取液 1 mL，对照为无菌
水 1 mL，与熔化的培养基 9 mL 混匀制成平板，使
提取物浓度分别为 20. 00 g·L －1、10. 00 g·L －1、
5. 00 g·L －1、2. 50 g·L －1、1. 25 g·L －1和 0. 63
g·L －1。吸取 100 μL菌悬液于培养基中，摇匀，置
于 37 ℃恒温培养箱中培养 24 h，沙门氏菌于 28 ℃
恒温培养箱中培养。24 h 后，取出观察，未长菌的
平板中加入的提取液的最低浓度即为提取物对该
菌的 MIC 值。在 MIC 的基础上，继续培养 24 h
后，取出观察，以完全没有菌生长的最低浓度作为
提取物对该菌的 MBC值。各浓度提取液均设 3 个
重复。
1. 7 提取物对供试真菌的毒力回归方程
在毒理学中，( 最小) 致死量的平均值即
EC50
［9，10］。被广泛用于表示化学品毒性大小、杀虫
剂毒力高低，是表示化学品毒性的指标。
以菌丝生长速率法为基础，将菌饼接种到浓度
为 20. 00 g·L －1、10. 00 g·L －1、5. 00 g·L －1、2. 50 g
·L －1、1. 25 g·L －1、0. 63 g·L －1的培养基上，观察
各指示菌的生长情况，计算其抑菌率，通过 Excel
软件分析，得出其毒力回归方程以及 EC50。
2 结果与分析
2. 1 泡桐花乙醇提取物抑菌谱的研究
本试验针对乙醇提取物研究了其抑菌谱。对于
真菌，本研究采用菌丝生长速率法，对 5 种供试真菌
进行了研究。将供试真菌分别接种到含无水乙醇提
取物(10 g·L －1) 的PDA 培养基平板上，培养 48 h
后，观察并测定真菌菌落直径的大小，计算出其抑菌
率，以此评价无水乙醇提取物对供试真菌的抑制效
果，试验重复 3次，平均值见表 1。
表 1 泡桐花无水乙醇提取物对供试菌种的抑制作用
Table 1 The antimicrobial activity of fortune paulownia flower extracted by absolute ethyl alcohol to the tested strains
供试真菌
Tested fungus
抑菌率 /%
Ｒate of inhibiting fungi /%
供试细菌
Tested bacterial
抑菌圈直径 /mm
inhibition zone /mm
黑曲霉 Asppergillus niger 66. 3 大肠杆菌 Escherichia coli 0. 0
米曲霉 Aspergillus oryzae 57. 5 肠炎沙门氏菌 Salmonella enteritidis 10. 0
桔青霉 Penicillium citrinum 32. 6 枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis 27. 0
黑根霉 Ｒhizopus nigricans 63. 5 金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus 22. 0
绿色木霉 Trichoderma viride 53. 0
对于细菌，本研究采用滤纸片扩散法，对 4 种
供试细菌进行了研究。将供试细菌分别涂布到 LB
固体培养基平板上，并在平板中贴上经无水乙醇提
取物( 浓度100 g·L －1) 浸泡并晾干的滤纸片，培
养 24 h后，观察并测定其抑菌圈的直径，以此评价
无水乙醇提取物对供试细菌的抑制效果，试验重复
3 次，其平均值见表 1。
由表 1 可知，泡桐花无水乙醇提取物对 5 种真
菌均有抑制作用，除桔青霉之外，抑制率均大于
50%，其中对黑曲霉的抑制效果最好，抑制率达
66. 3%，对桔青霉的抑制效果最差，抑制率只有
32. 6%;对于4 种供试细菌，泡桐花无水乙醇提取
物只对 3 种细菌有抑制作用，其中，对枯草芽孢杆
菌的抑制效果最好，抑菌圈直径达 27. 0 mm，对大
肠杆菌没有抑制效果。
综上所述，泡桐花乙醇提取物对供试菌种几乎都
具有抑制效果，因此，具有广谱的抑菌效果，由此可推
断，泡桐花在食品防腐方面具有潜在的研究价值。
2. 2 泡桐花乙醇提取物对供试真菌的毒力回归方
程及 EC50
采用菌丝生长速率法，对黑曲霉、米曲霉、黑根
霉和绿色木霉 4 种真菌进行了其毒力回归试验。
将供试菌种接种到含不同药液浓度梯度为(20. 00
g·L －1、10. 00 g·L －1、5. 00 g·L －1、2. 50 g·L －1
和 1. 25 g·L －1) 的PDA 培养基平板上，培养 48 h
后观察，测定真菌菌落直径的大小，计算出抑菌率。
试验重复 3 次，结果见表 2。
由表 2 经单因素方差分析，得表 3。
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山 西 农 业 大 学 学 报( 自然科学版) 2014
表 2 不同浓度的泡桐花乙醇提取物对供试真菌的抑制作用
Table 2 The antimicrobial activity of fortune paulownia flower extracted by absolute ethyl alcohol in different concentration to the
tested epiphyte
菌种
Tested microorganisms
乙醇提取物浓度 / g·L －1
Concentration of extraction by
absolute ethyl alcoho /g·L －1
抑菌率 /%
Ｒate of inhibiting fungi /%
黑曲霉 Asppergillus niger
20. 00 85. 22 97. 10 85. 51
10. 00 48. 97 53. 00 46. 33
5. 00 23. 44 25. 83 23. 44
2. 50 22. 42 17. 72 13. 20
1. 25 12. 63 8. 33 15. 00
米曲霉 Aspergillus oryzae
20. 00 54. 45 53. 31 52. 55
10. 00 52. 17 51. 61 51. 60
5. 00 35. 66 30. 54 29. 97
2. 50 20. 29 30. 54 23. 33
1. 25 3. 87 8. 91 6. 06
黑根霉 Ｒhizopus nigricans
20. 00 54. 45 53. 31 52. 55
10. 00 52. 17 51. 61 51. 60
5. 00 35. 66 30. 54 29. 97
2. 50 20. 29 30. 5 23. 33
1. 25 3. 87 8. 91 6. 06
绿色木霉 Trichoderma viride
20. 00 61. 67 62. 04 65. 74
10. 00 48. 70 51. 85 52. 78
5. 00 34. 26 37. 96 30. 56
2. 50 25. 93 42. 59 32. 41
1. 25 3. 70 3. 28 3. 56
表 3 不同浓度的泡桐花乙醇提取物对供试真菌的抑制作用的方差分析
Table 3 ANOVA result for the antimicrobial activity of fortune paulownia flower extracted by absolute ethyl alcohol in different con-
centration to the tested epiphytes
菌种
Tested microorganisms
变异来源
Source of variance
平方和
Square sum
自由度
df
均方
Mean square sum
F值
F value
显著性
Sig．
黑曲霉
Asppergillus niger
处理间 1. 2101 4 0. 3025 164. 769 0. 0000
处理内 0. 0184 10 0. 0018
总变异 1. 2284 14
米曲霉
Aspergillus oryzae
处理间 0. 1642 4 0. 0411 35. 847 0. 0000
处理内 0. 0115 10 0. 0011
总变异 0. 1757 14
黑根霉
Ｒhizopus nigricans
处理间 0. 4656 4 0. 1164 129. 509 0. 0000
处理内 0. 009 10 0. 0009
总变异 0. 4746 14
绿色木霉
Trichoderma viride
处理间 0. 6069 4 0. 1517 80. 786 0. 0000
处理内 0. 0188 10 0. 0019
总变异 0. 6257 14
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34(6) 冯亦平等:泡桐花提取物广谱抑菌性能的研究
由表 3 可知，不同浓度的泡桐花无水乙醇提取
物对黑曲霉、米曲霉、黑根霉和绿色木霉的抑制率
具有显著的影响，P值均为 0. 0000。
泡桐花无水乙醇提取物对供试真菌的毒力回
归方程和其 EC50值见表 4。
通过毒力回归方程可以计算得出:泡桐花乙醇
提取物对黑曲霉、米曲霉、黑根霉和绿色木霉的
EC50值分别为 7. 33 g·L
－1、14. 15 g·L －1、13. 11 g
·L －1和 9. 71 g·L －1，表明泡桐花提取物对黑曲霉
的抑制作用最强。
表 4 泡桐花无水乙醇提取物对供试真菌的毒力方程及 EC50
Table 4 The toxicity regression equation and EC50 of fortune paulownia flower extracted by absolute ethyl alcohol in different con-
centration to the tested fungi
供试真菌
Tested fungi
毒力方程
Toxicity regression equations
相关系数 Ｒ2
Correlations
EC50 /g·L －1
黑曲霉 Asppergillus niger y = 1. 9154x + 3. 3427 0. 8755* 7. 33
米曲霉 Aspergillus oryzae y = 0. 7527x + 4. 1123 0. 9521* 14. 15
黑根霉 Ｒhizopus nigricans y = 1. 3179x + 3. 5349 0. 9134* 13. 11
绿色木霉 Trichoderma viride y = 1. 6246x + 3. 3733 0. 9027* 9. 71
注:* 表示相关系数达显著水平(P ＜ 0. 05) ( 下同)
Note:* The mean difference is significant at the 0. 05 level．(the same below)
2. 3 泡桐花乙醇提取物对供试细菌的最低抑菌浓
度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)
由试验结果( 表5) 可看出:泡桐花乙醇提取物
对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌的 MIC
值分别为 5. 0 g·L －1、10. 0 g·L －1和 10. 0 g·L －1，
MBC值分别为 10. 0 g·L －1、20. 0 g·L －1和 20. 0 g
·L －1表明泡桐花提取物对枯草芽孢杆菌的抑制作
用最强。
表 5 泡桐花乙醇取物对供试细菌的 MIC值和 MBC值
Table 5 The MIC and MBC test for the tested microorganisms by fortune paulownia flower extracted by absolute ethyl alcohol
菌种
Tested microorganisms
时间 /h
Incubation
time /h
提取物浓度 / g·L －1
Extractive concentrations /g·L －1
20. 00 10. 00 5. 00 2. 50 1. 25 CK
大肠杆菌
Escherichia coli
24 － + + + + + + + + + +
48 + + + + + + + + + + + + + + +
肠炎沙门氏菌
Salmonella enteritidis
24 － － + + + + + + + +
48 － + + + + + + + + + +
枯草芽孢杆菌
Bacillus subtilis
24 － － － + + + + + +
48 － － + + + + + + + +
金黄色葡萄球菌
Staphylococcus aureus
24 － － + + + + + + + +
48 － + + + + + + + + + + +
注: － :无菌落; + :极少菌落; + + :少量菌落; + + + :大量菌落。( 下同)
Note: － :no colony; + :few colonies; + + :a few colonies; + + + :A large number of colonies. (the same below)
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山 西 农 业 大 学 学 报( 自然科学版) 2014
3 讨论与结论
本试验已经证明了泡桐花的生物活性成分有
一定的抑菌作用，但未分离鉴定抑菌活性物质。通
过试验虽然已得出泡桐花的生物活性物质对几种
供试菌除大肠杆菌外都有一定的抑制作用的结论，
但是本试验的研究范围还是比较窄，今后需要对泡
桐花的抑菌普进行深入研究。本试验研究了泡桐
花提取物的抑菌活性，泡桐花无水乙醇提取物抑菌
性能试验结果表明，提取物对 5 种供试真菌和 3 种
供试细菌都具有一定的抑制作用，在无水乙醇提取
物为 10 g·L －1的情况下，对黑曲霉、米曲霉、桔青
霉、黑根霉和绿色木霉的抑制率分别为 66. 3%、
57. 5%、32. 6%、63. 5%、和 53. 0%; 对枯草芽孢杆
菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的抑菌圈分别为
27. 0 mm、22. 0 mm 和 10. 0 mm。其中，对黑曲霉
(EC50 = 7. 33 g·L
－1) 和枯草芽孢杆菌(MIC = 5. 0
g·L －1) 抑制效果最好。由此可知，泡桐花对食品
防腐中常见的菌种具有较强的抑制活性，是一种质
优价廉的材料，作为天然食品防腐剂具有很大的开
发潜力。
参 考 文 献
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( 编辑:武英耀)
(上接第570 页)
参 考 文 献
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［2］吕作舟．食用菌栽培学［M］．北京:高等教育出版社，2006:235-242．
［3］黄毅．食用菌栽培［M］．北京:高等教育出版社，2008(3) :227-230．
［4］徐全飞，郭亮，充娜，等．杏鲍菇工厂化栽培优良菌株的筛选及亲缘关系的评价［J］．食用菌学报，2010，17(2) :19-21．
［5］王芳，贾静，王军英，等．木耳菌糠袋栽滑菇配方研究［J］．中国食用菌，2011，30(3) :21-23．
［6］吴春玲．三种食用菌菌糠对滑菇发菌及产量的影响［J］．食用菌，2013(4) :40-41．
［7］耿小丽，刘宇，赵爽，等．食用菌菌糠再利用研究［J］．中国食用菌，2012，31(1) :24-25．
( 编辑:马荣博)
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