免费文献传递   相关文献

山苦茶抑菌效果研究



全 文 :山苦茶抑菌效果研究
闫 佳, 李跃萍, 闫庆峰, 韦 祎
( 海南医学院, 海南 海口 571101)
摘要: 山苦茶浸出物对金黄色葡萄球菌、 枯草杆菌 、 大肠杆菌和啤酒酵母具有较低的抑菌浓度 , 分别为 1 300,
1 000, 1 500, 1 000 mg/L, 能短时间内杀灭这 4种菌, 30 min杀菌率在 60%以上, 60 min杀菌 100%, 并有良好的
热稳定性。
关键词: 山苦茶浸出物; 抑菌; 热稳定性
中图分类号: R285 文献标志码: A doi: 10.3969/jissn.1671- 9646( X) .2012.05.008
Study on Bacteriostasis of Mallotus Furetianus Extract
YAN Jia, LI Yue- ping, YAN Qin- feng, WEI Yi
( Hainan Medical College, Haikou, Hainan 571101, China)
Abstract: The inhibitory concentrations of mallotus furetianus extract on Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, beer yeast
and Escherichia coli are 1 300, 1 000, 1 500 and 1 000 mg/L, it can kill the four kinds of bacteria in a short period of time
and with good thermal stability.
Key words: mallotus furetianus extract; bacteriostasis; thermal stability
收稿日期: 2012- 02- 28
基金项目: 海南省自然科学基金 ( 310046) 。
作者简介: 闫 佳 ( 1968— ) , 女, 山西人, 博士, 副教授, 研究方向: 营养及食品科学。 E- mail: goodluckyan@126.com。
文章编号: 1671- 9646 ( 2012) 05- 0027- 02
山苦茶系大戟科野生桐属, 主要分布我国海南
岛、 中印半岛及苏门答腊岛。 由于它香味怡人, 富
含多种矿物质, 必需氨基酸含量高, 有清热解毒、
利胆消食和降脂降血压的功效。 海南人习惯用晒干
后的山苦茶叶子泡制饮料, 俗称为鹧鸪茶。 山苦茶
是海南民间的一种具有浓郁地方特色和民族特色的
代茶饮料植物和重要的药用植物[1- 2]。
食品腐败的原因有物理作用、 化学作用、 酶和微
生物 4个因素, 其中微生物作用是主导因素。 食品加
工过程中, 为了防止食品腐败, 延长食品的贮存期,
必须使用防腐剂来达到防腐保鲜的目的。 目前常用的
防腐剂主要是化学防腐剂, 如苯甲酸及其盐类、 山梨
酸及其盐类等, 这些化学防腐剂对人们身体健康都有
一定的毒副作用。 人们期待既符合机体健康要求, 同
时能达到防腐效果的天然防腐剂。 自然界天然植物中
存在许多生理活性物质, 具有抗菌作用。 这为开展植
物源天然防腐剂的研究捉供了宝贵资源。 本试验研究
山苦茶浸出物对食品中常见的几种菌的抑制作用。
1 试验材料和方法
1.1 试验材料
茶多酚和山苦茶浸出物制备: 山苦茶 100 g, 在
海南茶叶店购买, 粉碎后过 50目筛, 用 85 ℃纯净
水浸泡 30 min, 茶与纯净水的质量比为 1∶100; 用
抽滤机过滤, 重复过滤 3 次, 合并 3 次浸提茶汤,
减压浓缩且烘干, 得 5 g山苦茶浸出物, 装瓶, 在
4℃的冷藏箱中贮藏。
试验菌种: 金黄色葡萄球菌、 枯草杆菌、 大肠
杆菌和啤酒酵母。
主要设备: 抽滤机、 超净工作台、 恒温培养箱、
电热鼓风干燥箱、 生物显微镜等。
1.2 试验方法
1.2.1 试管稀释法[3- 4]
取 2环斜面菌种于 5mL液体培养基, 牛肉膏 10g,
蛋白胨 10 g, 葡萄糖 1 g, NaCl 5 g和水 1 000 mL,
pH值调到 7.0, 在 37℃ ( 酵母 27℃) 培养 6 h, 显
微镜下观察计数, 调整到含菌 105~106 CFU/mL备用。
用液体培养基将山苦茶浸出物稀释成不同的浓度,
在超净工作台上, 无菌条件下接种 50 μL 制备好的
菌种, 同时设阴性和阳性对照药物不接菌, 吐温—
80接菌, 重复 3次。 培养箱中 37 ℃ ( 酵母 27 ℃)
培养 24 h后, 在波长 640 nm处测定吸光度, 以吸
光度为纵坐标, 药物浓度为横坐标绘制抑菌曲线。 曲
线中吸光度开始下降的浓度为起始抑菌浓度 ( ≤
MIC) , 吸光度降到和空白 ( 不接菌) 的吸光度相等
第 5期 ( 总第 280期) 农产品加工·学刊 No.5
2012年 5月 Academic Periodical of Farm Products Processing May
农产品加工·学刊 2012年第 5期
时, 其浓度为完全抑制浓度 (≤MBC) 。 从完全抑制
后各管中取 50 μL接种于平板培养基中再培养 48 h,
以不长菌的为杀菌浓度 ( MBC) 。
1.2.2 杀菌时间试验[5]
取 50 μL 液体菌种到约含2倍 MBC山苦茶浸出
物的液体培养基中, 37 ℃ ( 酵母 27 ℃) 分别培养
30和 60 min 后 , 立即取 1 mL, 稀释至 102, 103,
105, 106, 107倍终止杀菌反应, 各稀释度分别进行
平板培养 ( 37℃) 24 h后统计菌落形成个数, 结果
表示为 CFU/L。 每个稀释度重复 2个平板, 接种液直
接稀释平板培养计数作为起始值, 以此计算存活率。
抑菌率=对照菌落数 - 试验物菌落数
对照菌落数
×100%.
1.2.3 耐热性试验
将山苦茶浸出物置于不同加热条件下处理后,
在灭菌培养基中分别加入其供试菌种的 MIC量, 分
别测定抑菌率, 观察加热处理是否影响山苦茶浸出
物的抑菌活性。
2 结果与讨论
2.1 茶多酚对金黄色葡萄球菌最低抑菌浓度 ( MIC)
和最低杀菌浓度 ( MBC) 测定结果
茶多酚对金黄色葡萄球菌的抑菌作用见图 1。
图 1 茶多酚对金黄色葡萄球菌的抑菌作用
由图 1可看出, 当茶多酚质量浓度增大到 25mg/L
时, 吸光度开始降低, 说明随浓度的增加, 菌的生
长受到抑制, 数量在减少, 此质量浓度为起始抑此
菌浓度; 当质量浓度高到 300 mg/L, 吸光度降到与
药物不接菌线重合, 说明此时菌的生长受到完全抑
制, 此浓度为完全抑此菌浓度。
用同样的方法得出茶多酚对实验 4种菌的完全
抑菌浓度。 可以看出茶多酚对金黄色葡萄球菌、 枯
草杆菌、 大肠杆菌、 啤酒酵母这 4种菌都有很好的
抑制作用。
茶多酚抑菌的 MBC见表 1。
表 1 茶多酚抑菌的 MBC /mg·L-1
2.2 山苦茶浸出物最低抑菌浓度 ( MIC) 和最低杀
菌浓度 ( MBC) 测定结果
山苦茶浸出物 MIC和 MBC见表 2。
表 2 山苦茶浸出物 MIC 和 MBC /mg·L-1
由表2可以看出, 山苦茶浸出物对金黄色葡萄球
菌、 枯草杆菌、 大肠杆菌、 啤酒酵母这 4种菌都有
较好的抑制作用, 但与茶多酚的抑菌效果比还是差
些, 山苦茶浸出物对枯草杆菌和啤酒酵母的抑制能
力好于其抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的能力。
因为茶多酚购买的是食品级纯品, 它有很好的生物
抑菌效果已得到广泛应用; 而山苦茶浸出物仅仅是
模拟人饮用山苦茶的一种粗提物, 它含有茶多酚等
生物抑菌成分。
2.3 山苦茶浸出物杀菌时间试验结果
山苦茶浸出物杀菌时间试验结果见表 3。
从表 3可看出, 用 2倍 MBC剂量处理供试 4种
菌 30 min 后, 在全部实验药液中处理前后菌落比在
40%以下; 60 min后完全无菌落形成。 结果说明, 山
苦茶浸出物能在短时间内杀灭金黄色葡萄球菌、 枯
草杆菌、 啤酒酵母和大肠杆菌这 4种菌。
供试菌种
金黄色
葡萄球菌
枯草杆菌 大肠杆菌 啤酒酵母
MBC 430 320 510 390
供试菌种
金黄色
葡萄球菌
枯草杆菌 大肠杆菌 啤酒酵母
MIC
MBC
1 300
4 500
1 000
3000
1 500
6 000
1 000
3 500
表 3 山苦茶浸出物杀菌时间试验结果
时间
t/min
金黄色葡萄球菌 枯草杆菌 大肠杆菌 啤酒酵母
菌落数
/CFU·L-1
处理前后菌落
比 /%
菌落数
/CFU·L-1
处理前后菌落
比 /%
菌落数
/CFU·L-1
处理前后菌落
比 /%
菌落数
/CFU·L-1
处理前后菌落
比 /%
30
60
13.1×105
0
35.1%
0
3.06×105
0
31.3%
0
4.66×105
0
36.2%
0
2.69×105
0
28.2%
0
(下转第 42页)
2.4 山苦茶浸出物耐热性试验结果
山苦茶浸出物耐热性试验结果见表 4。
由表 4可知, 不同热处理条件对山苦茶浸出物
抗菌活性有不同程度影响, 但抑菌率均在 70%以上,
对于高温短时间处理的样品, 抑菌率也高于 70%,
表明山苦茶浸出物抗菌能力具有良好的热稳定性。
28· ·
农产品加工·学刊 2012年第 5期
3 小结
山苦茶浸出物对金黄色葡萄球菌、 枯草杆菌、
啤酒酵母和大肠杆菌具有较低的 MIC和 MBC, 能短
时间内杀灭这 4种菌, 并有良好的热稳定性, 故而
可以将其用作饲料抗菌添加剂。 它对机体内的抑菌
作用效果将来可进行相关的动物实验研究。
参考文献:
刘国民, 李娟玲 . 海南鹧鸪茶的民族植物学研究 [J] .
海南师范大学学报, 2007, 20 ( 6) : 167.
华运群, 欧树安. 山苦茶的镇痛作用 [J] . 中国药理学通
报, 2003, 19 ( 2) : 235-236.
李宏, 姜怀春, 邹国林. 贯叶连翘总提取物对金黄色葡
萄球茵的抗茵作用 [J] . 云南植物研究, 2002, 24( 6) :
95~106.
李宏, 邹国林. 贯叶连翘总提取物对枯草杆菌的抗茵作
用 [J] . 西南师范大学学报 ( 自然版) , 2002, 27 ( 3) :
404-407.
Pettit Robin K, Fakoury. Antibacterial activity of the ma-
rine sponge on stituent cribrostatin [J] . medical microbiol-
ogy. 2004, 53 ( 1) : 61-65.
未加热处理
95℃ 30min
100℃ 10min
100.0
72.5
81.7
100.0
70.5
82.9
100.0
72.5
84.2
100.0
73.8
83.6
枯草杆菌 大肠杆菌
金黄色
葡萄球菌
啤酒酵母
处理方式
抑菌率 /%
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
(上接第 28页)
表 4 山苦茶浸出物耐热性试验结果
由于方程( 4) 的二次系数为负值, 方程所代表
的抛物面开口向下, 因而该方程有极大值。
中心组合试验响应面见图 1。
图 1 中心组合试验响应面
由图 1可知, 模型的二维响应面证实了拟合面
具有最大值。
用 Mathematica对方程 ( 4) 进行求导, 可以得
到模型的最大值, 即最大木聚糖酶产量。 当 KH2PO4
为 1.33 g, ZnSO4·7H2O为 0.003 g时, 木聚糖酶产量
达到 8.718 U/mL。 为了进一步验证试验结果, 在优
化的培养基条件下进行重复试验 3次, 得到木聚糖
酶平均产量为 8.681 U/mL, 这证明试验值和实际值
之间具有良好的拟合性, 优化模型可靠。
3 结论
通过 Plackett- Burman设计、 最陡爬坡试验及中心
组合设计的方法确定了米曲霉 ( Aspergillus oryzae)
RM- 509发酵产木聚糖酶的最适培养基。 优化后木聚糖
酶产量达到 8.681U/mL, 较优化前提高了 1.399倍。
参考文献:
Timell T E. Recent progress in the chemistry of wood hemi-
celluloses [J] . Wood Science Technology, 1967, 1: 45-70.
Gregroy A C E, O’ Connell A P, Bolwell G P. Xylans[J] .
Biotechnology and Genetic Engineering Reviews, 1998, 15:
439-455.
Naveen Kango, S C Agrawal, P C Jain. Production of xy-
lanase by Emericella nidulans NK-62 on low-value ligno-
cellulosic substrates [J] . World Journal of Microbiology &
Biotechnology, 2003, 19: 691-694.
Charin Techapun, Suphawat Sinsuwongwat, Naiyatat Poo-
saran, et al. Production of a cellulase-free xylanase from
agricultural waste materials by a thermotolerant Strepto-
myces sp. [J] . Biotechnology letters, 2001, 23: 1 685-
1 689.
Saha B C. Xylanase from a newly isolated Fusarium verticil-
lioides capable of utilizing corn fiber xylan [J] . Appl Mi-
crobiol Biotechnol, 2001, 56: 762-767.
Chandralata Raghukumar, Usha Muraleedharan. Xylanases
of marine fungi of potential use for biobleaching of paper
pulp [J] . J Ind Microbil Biotechnol, 2004, 31: 433-441.
Tony Collins, Charles Gerday, Georges Feller. Xylanases,
xylanase families and extremophilic xylanases [ J] . FEMS
Microbiology Reviews, 2005, 29: 3-23.
欧宏宇, 贾士儒. SAS 软件在微生物培养条件优化中的
应用 [J] . 天津轻工业学院学报, 2001 ( 1) : 14-17.
伍时华, 徐雅飞, 张健, 等. L-亮氨酸发酵培养基优化
试验 [J] . 广西植物, 2006, 26 ( 6) : 692-696.
程新, 魏赛金, 李汉广, 等. 采用响应面设计法优化光
合细菌培养基 [J] . 江西科学, 2006, 24 ( 6) : 475-479.
张健, 高年发. 利用响应面法优化丙酮酸发酵培养基 [J] .
食品与发酵工业, 2006, 32 ( 8) : 52-55.
曾勇峰, 权春善, 刘俏, 等. 洋葱伯克霍尔德菌 ( Bur-
kholderia cepacia) CF·66 发酵生产新型抗菌物质 CF66I
培养基的优化 [J] . 中国生物工程杂志, 2006, 26( 9) :
56-60.
Gail Lorenz Miller. Use of dinitrosalicylic acid reagent for
determination of reducing sugar [J] . Analytcal Chemistry,
1959, 31 ( 3) : 426-428.[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
42· ·