全 文 ：106 食品与药品 Food and Drug 2014年第 16卷第2期
薯莨色素的提取工艺及基本成分和抗菌活性研究
彭建飞1，范润珍2*，李晓菲3
（1. 深圳市计量质量检测研究院，广东 深圳 518109；2. 广东海洋大学理学院， 广东 湛江524025；3. 湛江市
农业技术推广中心，广东 湛江 524038）
摘 要：目的 探讨薯莨色素的提取工艺，研究其基本成分和抗菌活性。方法 以60 %丙酮为提取剂，料液比（w/v）1:10，
常温浸渍5 h，60 ℃水浴回流3 h，提取薯莨色素；测定其水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪及粗纤维等含量；并以大肠杆菌、
桉树青菇菌、巴氏杆菌、蜡状芽孢杆菌、芽孢杆菌、沙门菌为供试菌，检验提取薯莨色素的抗菌活性。结果 薯莨色素提
取率达28.6 %；薯莨色素基本成分为：水分22.61 %，灰分1.61 %，粗脂肪2.89 %，粗纤维2.80 %，粗蛋白3.80 %；薯莨
色素浓度在0.1 %~0.50 %范围内对6种供试菌种皆显示了不同程度的抑制效果。结论 薯莨色素是具有抗菌活性的天然色
素，具有一定的开发价值。
关键词：薯莨；色素；提取工艺；抑菌活性
中图分类号：R284. 1 文献标识码：A 文章编号：1672-979X（2014）02-0106-04
Research on Extraction Technology of Dioscorea Cirrhosa Pigment and Its Elementary
Components and Antibacterial and Antifungal Activity
PENG Jian-fei1, FAN Run-zhen2, LI Xiao-fei3
（1. Shenzhen Academy of Metrology & Quality Inspection, Shenzhen 518109, China; 2. College of Science of
Guangdong Ocean Univercity, Zhanjiang 524025, China; 3. Agriculture Technology Popularizing Center in Zhanjiang
City, Zhanjiang 524038, China）
Abstract: Objective To explore the extraction technology of Dioscorea cirrhosa pigment and to research the
elementary components and antibacterial activity of the extracted pigment. Methods The Diosorea cirrhosa pigment
was extracted under the condition: 60 % acetone was used as extractant with the solid-liquid ratio 1:10, the sample
was soaked for 5 h at normal temperature, then was refl uxed for 3 h in a water bath at 60 ℃. The antibacterial activity
of the Dioscorea cirrhosa pigment on Escherichia coli, Eucalyptus green mushroom fungus, Pasteurella multocide,
Bacillus cereus, Gemma bacillus and Salmonella was tested. The contents of elementary components of the pigment
including moisture, ash, crude fat, crude fiber and crude protein were determined. Results The extraction rate of
Diosorea cirrhosa pigment reached 28.6 %. The contents of elementary components were as follows: moisture 22.61
%, ash 1.61 %, crude fat 2.89 %, crude fiber 2.80 % and crude protein 3.80 %. In the concentration range of 0.1
%-0.50 %, the pigment showed different degree of inhibitory effects on the growth of the above bacteria and fungus.
Conclusion The Diosorea cirrhosa pigment was a kind of natural pigment with antibacterial and antifungal activity
and has developmental value as natural dye.
Key Words: Dioscorea cirrhosa; pigment; extraction technology; antibacterial activity
收稿日期：2013-07-23
基金项目：广东省教育部产学研结合项目（2010B080703030）
作者简介：彭建飞（1987-），女，助理工程师，从事食品检测与分析工作
*通讯作者：范润珍，教授，E-mail: runzhenfan@163.com
薯莨是一种多年生缠绕藤本野生植物，属薯戎
科，盛产于我国广东、广西、云南、贵州、福建等地
[1-2]。薯莨气微，味涩，块茎含有淀粉、色素、糖等
[3]，其色素中的主要成分是单宁苦。薯莨可作为中草
药，有止血抗菌作用[4]。研究表明，薯莨色素对大肠
杆菌、蜡状芽孢杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、
放线菌、白曲霉菌有不同程度的抑制作用[5]。
薯莨又名染布薯，其色素有很好的着色性。我
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们进一步研究了薯莨色素的提取工艺、基本成分和抗
菌活性，以冀探寻一种环保、健康、安全，可用于珍
珠染色的天然染料。
1　材料与仪器
1.1 材料与试剂
薯莨由广东顺德复兴晒莨场提供，收获后将
其块茎晒干储存于黑暗处，使用前粉碎；大肠杆菌
（Escherichia coli）、桉树青菇菌（Eucalyptus green
mushroom fungus）、巴氏杆菌（Pasteurellosis）、蜡
质芽孢杆菌（Bacillus cereus）、芽孢杆菌（Bacillus）、
沙门菌（Salmonella），由广东海洋大学农学院食品
工程实验室提供；实验用水为二次蒸馏水，其他试剂
均为分析纯。
1.2 仪器与设备
DZF-6020型真空干燥箱（上海博讯）；SHB-Ⅲ
循环水式多用真空泵（郑州长城）；RE-52C旋转蒸
发器（巩义市英峪予发仪器厂）；MOC-120H电子水
分计（日本岛津）；全自动凯氏定氮仪[福斯华（北
京）]；高压灭菌锅（四川新德）；高净工作台（深
圳成凯丰）。
2 方法
2.1 薯莨色素的提取
称取薯莨粉末100 g，以60 %丙酮为提取剂，料
液比（w/v）1:10，常温下浸渍一定时间后抽滤，收
集滤液，其残渣于60 ℃水浴中再回流提取一定时间
后抽滤，合并滤液，于80 ℃水浴中旋转蒸发浓缩，
得膏状物，然后于100 ℃鼓风干燥箱中干燥1~2 h，除
去大部分液体后置于真空干燥器干燥，得棕色粉末，
为薯莨色素产品。称量，计算提取率。
2.2 薯莨色素的基本成分测定
主要测定项目包括水分、灰分、粗脂肪、粗蛋
白、粗纤维。水分：用电子水分计测定；灰分：按
国标GB/T 5009.4-2003测定；粗脂肪：按国标GB/T
14772-2008测定；粗纤维：按国标GB/T 5009.10-2003
测定；粗蛋白：按国标GB/T 8856-1988方法，采用自
动凯氏定氮仪测定。
2.3 薯莨色素抗菌活性的测定
2.3.1 培养基的制备 依次称取10 g蛋白胨，3 g牛肉
膏，5 g氯化钠置入烧杯，加1000 mL水，加热搅拌充
分溶解，并补水至总体积1200 mL，分装后于121 ℃
下高压蒸汽灭菌20 min，然后冷却至约50 ℃备用。
2.3.2 菌种的活化 无菌条件下，将斜面保藏的菌种
在培养箱中连续转接2次。取活化后的新鲜菌液离心
弃去培养基，用pH 7.2的磷酸缓冲液依次做10倍梯度
稀释，取浓度为108 CFU/mL菌悬液备用（2~8 h内使
用）。
2.3.3 测定波长的确定 取1.0 g提取所得薯莨色素粉，
用60 %丙酮溶解，以空白溶液为参比，在270~840 nm
波长范围内扫描。600 nm后吸收很小并趋于稳定，故
以650 nm为酶标仪测定波长。
2.3.4 96孔板-菌悬液的准备及吸光度（A）值测定 取
生长期相同的菌液10 μL，分别加入10 mL含不同浓度
（0.1 %，0.25 %，0.4 %，0.5 %，0.75 %，1.0 %）薯
莨色素的液体培养基中，混合均匀后分别取0.25 mL
加至96孔板，以同样体积不加样品的菌液为对照，以
仅含有液态培养基的孔作为参比。用酶标仪于650 nm
波长处测定A值。测完包好培养，每1 h测定1次，连
续观察 25 h。
3　结果与讨论
3.1 薯莨色素的提取工艺
以60 %丙酮为提取剂，料液比1:10，先于常温下
浸渍一定时间，然后在60 ℃水浴加热下回流提取，
结果见表1。
表1 薯莨色素的提取效果
试验次数 浸渍时间/h 回流时间/h 提取率/%
1 2 0 14.6
2 2 3 26.1
3 5 3 28.6
由表1可见，延长浸渍及回流时间均可提高薯莨
色素的提取率，浸渍2 h时，60 ℃水浴下回流3 h与不
回流相比，提取率提高近80 %；回流3 h，浸渍时间
由2 h延长到5 h，提取率由26.1 %提高到至28.6 %，约
提高 9 %。所以我们选择60 %丙酮为提取剂，料液比
1:10，先于常温下浸渍 5 h，然后60 ℃水浴回流3 h。
3.2 薯莨色素的基本成分
薯莨色素中的水分、灰分、粗脂肪、粗纤维及
粗蛋白的含量分别为22.61 %，1.61 %，2.89 %，2.80 %，
3.80 %。
3.3 薯莨色素的抑菌活性
不同浓度的薯莨色素对大肠杆菌、桉树青菇
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菌、巴氏杆菌、蜡质芽孢杆菌、芽孢杆菌、沙门菌的
抑菌效果分别见图1 A-F。
由图1A可见，薯莨色素对大肠杆菌的生长有一
定的抑制作用，其浓度为0.1 %~0.5 %时，抑制大肠
杆菌的效果最明显，其浓度＞0.5 %时，其抑制效果
显著降低，其浓度为0.1 %~0.75 %时，其抑菌效果与
浓度呈反比。在观察的25 h内，薯莨色素的抑菌效果
随时间延长有减弱的趋势，14 h后基本稳定。
由图1B可见，薯莨色素浓度过低（＜0.1 %）或
过高（≥0.75 %）时对桉树青菇菌生长均无抑制作
用；浓度为0.25 %时，表现出明显的抑制作用，其效
果持续10 h；薯莨色素浓度为0.4 %~0.5 % 时，对桉
树青菇菌的抑制效果最佳，可在13 h内保持稳定的抑
菌效果。
由图1C可见，25 h培养时间内，薯莨色素浓度为
0.25 %～0.50 %时对巴氏杆菌具有显著抑制作用，而
当薯莨色素浓度＜0.1 %或＞0.75 %时对巴氏杆菌的
生长无抑制效果。
由图1D可见，25 h培养时间内，薯莨色素浓度
为0.25 %~0.50 %时，13 h内对蜡质芽孢杆菌有显著抑
制作用，13 h后抑制作用逐渐减弱，其中薯莨色素浓
度为0.4 %时，其抑菌作用持续21 h，薯莨色素浓度为
0.25 %和0.50 %时，13 h后其抑菌效果基本消失；当
薯莨色素浓度过低（＜0.10 %）或过高（＞0.75 %）
时，对蜡质芽孢杆菌无抑制效果；对蜡质芽孢杆菌抑
制效果最佳的薯莨色素浓度为0.40 %。
由图1E可见，薯莨色素浓度为0.10 %~0.50 %
时，25 h培养观察时间内对芽孢杆菌具有持续的抑制
作用；薯莨色素浓度≥0.75 %时对芽孢杆菌无抑制效
果。
由图1F可见，薯莨色素浓度为0.10 %~0.50 %
时，25 h培养观察时间内，对沙门菌有持续的抑制作
用；薯莨色素浓度≥0.75 %时对沙门菌无抑制效果。
薯莨色素浓度： ，0.10 %； ，0.25 %；
，0.40 %； ，0.5 %； ，0.75 %；
，1.00 %； ，对照
图1 不同浓度薯莨色素对细菌的抑制作用A
B
C
D
E
F
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4　讨论
薯莨色素在一定浓度范围、一定时间内对大肠
杆菌、桉树青菇菌、巴氏杆菌、蜡状芽孢杆菌、芽孢
杆菌和沙门菌等6个种菌呈现不同程度的抑制效果，
其共同特点是抑菌效果与薯莨色素的浓度相关，只有
在合适的浓度范围内才有抑菌作用，且抑菌效果随时
间延长呈减弱趋势；薯莨色素对大肠杆菌、芽孢杆
菌、沙门菌具有较好抑制作用的浓度为0.1 %~0.5 %，
而对桉树青菇菌、巴氏杆菌、蜡质芽孢杆菌具有抑制
效果的浓度为0.25 %~0.50 %；当薯莨色素浓度高于
0.75 %时对6种菌种均无抑制作用。
本研究表明，薯莨色素是具有抗菌活性的天然
色素，将薯莨色素用于珍珠染色，不仅具有良好的染
色性能，而且无化学染色的污染、毒性等，薯莨色素
具有的抗菌功效对人体尚有保健功能。本文研究还为
珍珠染色及类似行业中天然染料的探寻和开发提供依
据。
参考文献
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学院学报, 1994, 11(S1): 74-80.
A：薯莨色素对大肠杆菌的抑制作用；B：薯莨色素对桉
树青菇菌的抑制作用；C：薯莨色素对巴氏杆菌的抑制作
用；D：薯莨色素对蜡质芽孢杆菌的抑制作用；E：薯莨色
素对芽孢杆菌的抑制作用；F：薯莨色素对沙门菌的抑制
作用
收稿日期：2013-12-19
作者简介：闫焕新（1987-），女，山东聊城人，硕士研究生，从事生药学研究 E-mail: yanhuanxin.1024@163.com
*通讯作者：周三（1966-），男，山东济南人，博士，副教授，从事生药学研究 E-mail: zhousan3@163.com
海藻酸-碘复合物的制备
闫焕新1,2，冷凯良2，周 三1*，高 华1，刘 坤1，苗均魁2，苑 璐1，薛 洁1
（1. 青岛大学医学院药学系，山东 青岛 266012；2. 中国水产科学研究院黄海水产研究所 山东 青岛 266071）
摘 要：目的 以海带中存在的两种重要成分海藻酸和碘为原料，研究制备二者复合物的方法，以期获得较稳定的含碘产
品。方法 利用海藻酸钠碱溶酸沉的性质，分别制备海藻酸-碘复合物和乙酰化海藻酸-碘复合物的系列样品，并检测样品
的紫外-可见吸收特性、碘含量和热稳定性。结果 海藻酸和乙酰化海藻酸均能与碘生成复合物，复合物一般在590 nm有最
大吸收峰；乙酰化海藻酸-碘复合物系列样品的碘含量明显高于海藻酸-碘复合物系列样品，且样品碘含量随乙酰化程度增
加而增大；乙酰化海藻酸-碘复合物样品的热稳定性优于海藻酸-碘复合物样品。结论 本研究建立了一种海藻酸-碘复合物
的制备方法，工艺简单、成本低廉，可以此作为富碘食品进一步研发。
关键词：海藻酸；碘；复合物；制备
中图分类号：O636 文献标识码：A 文章编号：1672-979X（2014）02-0109-04
Preparation of Alginate-Iodine Complex
YAN Huan-xin1,2, LENG Kai-liang2, ZHOU San1, GAO Hua1, LIU Kun1, MIAO Jun-kui2, YUAN Lu1, XUE Jie1
(1.Department of Pharmacy, Medical College of Qingdao University, Qingdao 266012, China; 2. Yellow Sea Fisheries
Research Institute, Academy of Fishery Science of China, Qingdao 266071, China)
Abstract: Objective To explore the preparation method of alginate-iodine complex using the two important
ingredients in Laminaria japonica Aresch as materials, to obtain a stable iodine product. Methods A series of alginate-
iodine complexes and acetyled alginate-iodine complexes samples were prepared utilizing the nature of sodium
alginate, which dissolves in alkali and precipitates in acid. UV-vis absorbance characteristics, the content of iodine in
the samples and the stability of the samples were determined. Results Both non-acetylated and acetylated alginate can