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龙柏叶提取物对食品抑菌作用研究



全 文 :龙柏叶提取物对食品抑菌作用研究
李传仁1 , 严赞开2 (1.长江大学农学院 ,湖北荆州 434025;2.长江大学化学与环境工程学院 ,湖北荆州 434025)
摘要 以乙醇为溶剂 ,提取龙柏叶中有效成分 ,对其进行抑菌作用 、最低抑菌浓度及其热稳定性的研究。结果表明 ,龙柏叶提取物对多
种供试微生物有明显的抑制作用 ,经瞬时高温处理后 ,仍具有较强的抑菌作用;龙柏叶提取物的最小抑菌质量浓度分别为:黑曲霉、大
肠杆菌为 0.5%,金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、青霉为 0.13%,枯草杆菌为 0.063%。
关键词 龙柏叶;提取物;抑菌作用
中图分类号 S791.41  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2005)02-0294-01
  在我国柏树资源极其丰富 ,尤其是西南地区 ,仅四川柏
树资源就近百万公顷以上。柏树叶中富含叶绿素 、黄酮 、精
油等活性成分 ,其中柏叶油可用于香皂 、洗涤剂和其他日用
化学品的加香 ,在医药领域中可用来治疗胃炎 、风湿病 、尿毒
症 ,还可用作驱虫剂和堕胎剂[ 1] ;柏叶中黄酮类成分有明显
的抗溃疡 、解痉 、抗菌 、抗炎 、降血脂 、镇痛 、提高雌性激素等
生物活性和生理活性作用 ,是一类具有广泛开发前景的天然
抗氧剂[ 2] 。为了进一步开发柏树叶应用价值 ,笔者以乙醇为
溶剂 ,从龙柏叶中提取其活性成分 ,研究其对常见食品污染
菌的抑菌作用。
1 材料与方法
1.1 材料 细菌:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大
肠杆菌(Echerichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);酵
母:汉逊氏酵母(Hansenula sp);霉菌:青霉(Penicillium sp)、黑
曲霉(Aspergillus sp)。分别简写为 S、E、B 、H、P和A ,以上菌种
由长江大学生命科学院微生物实验室提供 。
牛肉膏 、蛋白胨 、琼脂为生化级试剂;蔗糖(A.R级)、Na-
Cl(A.R级)、甲醇(A.R级)、HCL(A.R级)、NaOH(A.R级)。
以上试剂由湖北省化学试剂公司供货 。牛肉膏蛋白胨培养
基和PDA培养基按文献[3]方法自制。
1.2 龙柏叶醇提取物的制备 龙柏叶采自长江大学校园 ,
洗净 、晾干 、粉碎后备用。
精密称取龙柏叶 200g ,置于 2L浓度 95%乙醇中 ,浸泡 3
d ,抽滤 ,减压浓缩滤液成黑色膏状物。
1.3 抑菌试验
1.3.1 抑菌效力的测定。将培养基制成平板 ,细菌用牛肉
膏蛋白胨培养基 ,酵母及霉菌用PDA培养基。用无菌生理盐
水把各种菌种配制成 106 ~ 107 个/L孢子悬液 ,吸取 0.2ml孢
子悬液均匀涂抹到灭菌平板上。将浸渍过龙柏叶提取物溶
液的滤纸圆片(直径 6mm)风干 ,放到每个涂有菌液的平板
上 ,等距离放 3片 ,每个试验平行 6次。细菌在 37 ℃下培养
24 h;酵母及霉菌在 28 ℃下培养 48h 。测定抑菌圈直径大小 ,
并用无菌水作空白对照(CK),确定抑菌效果。
1.3.2 龙柏叶提取物的浓度对抑菌效果的影响。用无菌乙
醇将龙柏叶提取物配制成 7种质量分数的溶液 ,各溶液的质
量分数分别为 0.0625%、0.125%、0.250%、0.500%、1.000%、
2.000%和 3.000%。将滤纸片置于各质量分数的溶液中浸
基金项目 湖北省教育厅科学基金(2003J002)资助项目。
作者简介 李传仁(1964-),男 ,博士 ,副教授 ,从事植物保护研究。
收稿日期 2004-11-11
泡 ,凉干 ,放入平板中 ,测定不同质量分数龙柏叶提取物溶液
的抑菌效果。
最低抑菌浓度(MIC)的测定采用 2倍稀释法[ 4] ,将龙柏
叶乙醇溶液稀释成各种浓度后 ,加入培养基中混合均匀 ,用
平板稀释划线法接种培养 ,观察 ,以完全没有菌生长的最低
浓度为龙柏叶提取物的最低抑菌浓度。
1.3.3 抑菌活性的 pH范围。用 Na2HPO4 和NaH2PO4 配制 5
个 pH 梯度的缓冲溶液 , pH 分别为 5 、6 、7、8、9。并用各种 pH
缓冲溶液制备牛肉膏蛋白胨培养基和PDA培养基 。将滤纸
片置于质量分数 2.000%龙柏叶提取物溶液中浸泡 、凉干 ,放
入平板中 ,测定其抑菌效果。
1.3.4 热稳定性的试验。将龙柏叶提取物置于 80、100 ℃水
浴和 121 ℃湿热条件下热处理 15 min 后 ,将在质量分数
2.000%龙柏叶提取物溶液浸泡过滤纸片 ,凉干后置于平板
中 ,测定其抑菌效果。
2 结果与分析
2.1 龙柏叶提取物的浓度对抑菌作用的影响 龙柏叶提取
物对试验的 6种菌的生长均有很强的抑制作用 ,其中对酵母
菌的抑制作用最强。当质量分数为 2.000%时 ,龙柏叶提取
物对金黄色葡萄球菌 、汉逊氏酵母及黑曲霉的生长抑制作用
最强;当质量分数为 3.000%时 ,龙柏叶提取物对大肠杆菌 、
枯草芽孢杆菌和青霉的生长抑制作用最强;龙柏叶提取物的
最小抑菌质量分数:黑曲霉 、大肠杆菌为 0.5%,金黄色葡萄
球菌 、啤酒酵母 、青霉为 0.13%,枯青杆菌为 0.063%。空白
样(CK)无抑菌作用(表 1)。
  表1 龙柏叶提取物的质量分数对抑菌效力的影响
菌种 提取物的质量分数∥%
0.062 5 0.125 0.250 0.500 1.000 2.000 3.000 CK
S 7.5 7.5  8.0  8.5 10.2 11.5 11.5 -
B 7.5 8.0 10.8 11.5 12.2 14.8 15.0 -
E - 7.5 7.8 8.0 8.2 8.8 9.0 -
H 7.5 7.8 8.3 9.0 9.5 11.0 10.9 -
P 7.5 7.8 8.0 9.0 9.5 10.5 11.0 -
A - 7.5 8.2 9.5 10.2 10.6 10.0 -
 注:表内数据表示抑菌圈直径(mm);“-”表示无抑菌作用。
2.2 pH值对龙柏叶提取物的抑菌活性影响 金黄色葡萄
球菌 、枯青杆菌 、大肠杆菌及青霉在 pH 值为 5时不能生长;
金黄色葡萄球菌 、枯草杆菌及黑曲霉在 pH 值为 9时不能生
长。在 pH值 6~ 8范围内 ,龙柏叶提取物对 6种菌的生长均
有一定的抑制作用(表 2)。
(下转第 299页)
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2005 , 33(2):294, 299                      责任编辑 罗芸 责任校对 罗芸
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2005.02.066
  表 3 糖对色素吸光值的影响
时间
h
糖浓度∥%
0 0.5 1.0 2.0 3.0 5.0
0 0.380 0.380 0.381 0.381 0.386 0.391
24 0.382 0.381 0.383 0.383 0.387 0.394
2.10 金属离子对色素的影响  从表 4可以看出 ,在一定
浓度范围内 ,大多数金属离子对色素影响较小 ,但色素容易
对铁离子很敏感 ,离子浓度越大 ,沉淀越多。
  表 4 金属离子对色素的影响
试剂 离子浓度
mg/ L
不同时间的吸光值
0 h 24h
对照 0 0.397 0.415
铜离子 3 0.467 0.566
15 0.514 0.648
30 0.521 0.720
镁离子 1 0.390 0.411
5 0.388 0.408
10 0.395 0.410
锌离子 10 0.394 0.408
50 0.402 0.418
100 0.405 0.431
钙离子 100 0.389 0.409
500 0.401 0.419
1000 0.402 0.424
铁离子 1
10 产生大量蓝绿色沉淀
100
2.11 还原剂与氧化剂对色素的影响 分别配制 0.1%双氧
水和亚硫酸钠的色素溶液 ,每隔一定的时间测定吸光值(表
5)。由表 5可知 ,H2O2 对色素有轻微的减色作用;Na2SO3 对
色素的作用不明显。
  表 5 双氧水和亚硫酸钠对色素的影响
试剂 时间∥h
0 0.5 1 3 5
对照 0.383 0.384 0.386 0.384 0.387
H2O2 0.381 0.380 0.377 0.366 0.365
Na2SO3 0.387 0.387 0.388 0.387 0.389
3 结论
花生衣是花生产品的副产物 ,我国每年都能产生约
600 t ,除了少量用于制药外 ,其余都用作饲料。从花生衣中
提取红色素 ,不仅可以综合利用花生衣 ,而且可以提高花生
衣的经济价值 。
微波辅助提取花生衣红色素的最佳工艺条件为:提取溶
剂为 60%乙醇 ,功率为 240W ,提取时间为 90 s ,料液比 1∶20 ,2
级提取 ,此条件下花生衣红色素的提取率为 95.26%。与传
统的冷凝回流提取相比 ,微波法提取的最大优点是提取时间
大大缩短 ,且提取率较高 ,蛋白质等杂质含量低 ,色素提取溶
液更加澄清透明 。因此 ,微波辐射技术在天然食用色素提取
上具有广阔的应用前景。
花生衣红色素色调艳丽 、自然 ,耐热性 、耐光性良好;在
弱酸性 、中性范围内稳定;大多数离子对其影响也较小 ,因此
具有广泛的应用前景。
参考文献
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(上接第 294页)
  表2 pH值对龙柏叶提取和抑菌效力的影响
菌种 pH值
5 6 7 8 9
S -   11.0   11.5   11.7   -
B - 11.3 11.5 11.3   -
E - 7.8 9.9 10.5  10.0
H 8.5 9.0 10.0 10.5 10.8
P - 7.5 8.0 8.5 8.8
A 7.5 8.0 8.8 8.2   -
 注:表内数据为抑菌圈直径;“ -”表示无菌生长。下表同。
2.3 龙柏叶提取物的热稳定性 龙柏叶提取物经 3种温
度处理 15 min后 ,仍具很强的抑菌力 ,与未经高温处理样品
对比 ,无明显差异 ,说明高温处理对龙柏叶提取物的抑菌能
力影响不明显(表 3)。
3 结论
龙柏叶提取物的质量分数在 0.062 5%~ 3.000%内 , pH
值为 6 ~ 8时 ,对食品常见污染菌有广谱的抑菌作用 。经热
处理后的龙柏叶提取物仍具有明显的抑菌能力 。
  表 3 热处理对龙柏叶提取物抑菌效力的影响 mm
处理温度

菌种
S B E H P A
   80 11.0 11.2  10.0 9.8 8.4 8.6
100 11.0 11.5 10.2 9.7 8.5 8.6
121 11.0 11.5 9.9 9.8 8.1 8.5
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29933卷 2期                  张红梅等 花生衣红色素微波提取工艺研究