全 文 :2011 年第 4 期 漳州师范学院学报(自然科学版) No. 4. 2011 年
(总第 74 期) Journal of Zhangzhou Normal University(Nat. Sci.) General No. 74
文章编号:1008-7826(2011)04-0083-04
紫背天葵提取物的抑菌活性研究
罗开梅 1 , 黄轶群 2 , 张国广 1 , 赖金梅 1 , 黄凌雪 1
(1.漳州师范学院 生物科学与技术系,福建 漳州 363000; 2.福建医科大学附属漳州市医院 血液科,福建 漳州 363000)
摘 要:研究紫背天葵提取物对食品中常见腐败菌的抑菌效果. 以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆
菌、啤酒酵母、黑曲霉作为供试菌种,采用滤纸片扩散法和二倍稀释法进行抑菌试验. 结果表明:紫背天葵提取
物对细菌抑制作用明显,其次是酵母菌,对霉菌无抑制作用;水提取物抑菌效果优于 80%乙醇提取物;在 pH5~
9 范围内都具有抑菌活性,在明显碱性环境抑菌作用最强;有良好的热稳定性.
关键词: 紫背天葵 ;提取物 ;抑菌活性
中图分类号: R284.2 文献标识码: A
Study on Antimicrobial Effect of the Extracts from Gynura
LUO Kai-mei1 , HUANG Yi-qun2 , ZHANG Guo-guang1 , LAI Jin-mei1 , HUANG Ling-xue1
(1. Department of Biological Science and Technology, Zhangzhou Normal University, Zhangzhou, Fujian 363000, China; 2.
Department of Hematology, Zhangzhou Municipal Hospital of Fujian Medical University, Zhangzhou, Fujian 363000, China)
Abstract:The inhibition of microorganisms by the extracts from Gynura was studied. Five microbial strains
including Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus niger
were chosen to investigate the antimicrobial activity by disk diffusion method and double dilution method. The
results showed that the extracts had better effect on bacterium than yeast, and no effect on mould. It was also
proved that the extracts had antibacterial effect in the pH range of 5 to 9, but that it can be more effective in
alkaline condition. Furthermore, the extracts had good thermal stability.
Key words: Gynura ; extracts ; antimicrobial activities
1 引言
紫背天葵(Gynura bicolor D.C),别名血皮菜、观音苋、观音菜、红凤菜、红背菜、双色三七草等,植
物学分类属于菊科三七草属的多年生宿根草本植物,是一种以嫩茎叶为食用部分的半栽培型的保健野菜,
原产于中国, 在广东、 海南、 福建、 四川等地均有分布 [ 1,2],在福建可周年生产. 紫背天葵属于药膳同
用植物, 既可入药, 又是一种很好的营养保健蔬菜. 除含有丰富的维生素A、维生素B1 和维生素B2 以及
钾、钙外,还含有对人体有益的铁、锰、锌、铜等微量元素. 尤其紫背天葵中还富含黄酮苷和生物碱等天
然产物成分,具有活血止血、解毒消肿等功效,可提高抗寄生虫和抗病毒的能力,对肿瘤有一定防效[3],
在我国南方一些地区还把紫背天葵作为一种补血良药,是产后妇女食用的主要蔬菜之一[2,3]. 紫背天葵还可
与金银花、野菊花、蒲公英、紫花地丁配伍,制成中药五味消毒饮, 用于治疗急性细菌感染性疾病及一些
皮肤病[4,5]. 由于紫背天葵特殊的营养和药用价值,本文就其对食品中常见腐败菌的抑菌效果进行了研究,
以期为紫背天葵作为功能性保健食品或药物的开发提供依据.
2 材料与方法
收稿日期: 2011-04-11
基金项目: 卫生部科学研究基金—福建省卫生教育联合攻关计划资助项目(WKJ2008-2-55)
作者简介: 罗开梅(1977-), 女, 湖南省衡阳市人, 硕士.
DOI:10.16007/j.cnki.issn2095-7122.2011.04.012
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2.1 材料与仪器
新鲜紫背天葵购于市场;供试菌种:大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、黑曲霉,
均来源于漳州师范学院菌物研究中心;牛肉膏蛋白胨培养基,豆芽汁培养基.
药材粉碎机:浙江武义屹立工具有限公司;R307型旋转蒸发仪:上海申生科技有限公司;HH-2型数
显恒温水浴锅:金坛市江南仪器厂;UV-2102 PC型紫外可见分光光度计:尤尼柯(上海)仪器有限公司;
SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵:郑州长城科工贸有限公司;IQY-80-2型台式低速离心机:金坛市科析仪器
有限公司;PYX-250Z-C型振荡培养箱:厦门精艺兴业科技有限公司;电子天秤:北京赛多利斯天平有限
公司.
2.2 方法
2.2.1 紫背天葵提取液的制备
新鲜紫背天葵洗干净后至于70℃鼓风烘干,粉碎过40目筛,贮藏备用. 称取50 g紫背天葵粉末放入具
塞圆底瓶中,按1:10的固液比分别加入80%乙醇和蒸馏水,密封后放到70℃的恒温水浴上固液浸提100 min
后,低速离心10 min,再将浸提液于旋转蒸发器中挥去溶剂,减压浓缩至40 mL左右,然后用蒸馏水定容
至50 mL,此料液称为紫背天葵提取物,用于以下的抑菌研究. 其原液浓度定义为每1 mL提取液中含有1 g
紫背天葵溶出物质.
2.2.2 抑菌实验
2.2.2.1 菌悬液的制备
把各种供试菌菌种用其适宜的斜面培养基进行活化后,用无菌生理盐水制成含菌量约为106~107
CFU/mL的菌悬液. 即用接种环挑取三环菌体或孢子放入30 mL无菌水里,加入玻璃珠充分振摇10 min,制
成菌体悬液或孢子悬液备用.
2.2.2.2 滤纸片法测定抑菌活性
取直径6 mm的灭菌滤纸片放入紫背天葵提取液中浸泡12 h. 在无菌操作条件下,分别取200 μL各种菌
悬液,加入已制备好的培养基平板中,涂布均匀. 用无菌镊子取浸有提取液的滤纸片贴在含菌平板上,每
皿4片,同时贴上浸有无菌水的滤纸片作对照. 每个菌株进行3次重复. 细菌置37±1 ℃培养24 h后观察结果,
真菌置28 ℃培养48 h后观察. 测定滤纸片的抑菌圈大小,以3个重复的平均值比较抑菌效果[6,7].
2.2.2.3 最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)的测定
用二倍稀释法将紫背天葵水提取物用无菌蒸馏水进行倍比稀释( 100%、50%、25%、12.5%、6.25%、
3.125%),制备系列浓度稀释液. 在各平皿内分别加入2.0 mL不同浓度的提取液,每个浓度作3次重复,然
后每皿倒入20 mL已灭菌的培养基,充分混合,待冷却凝固后,每皿加入0.2 mL菌悬液,涂布均匀. 放在培
养箱中培养,观察各菌生长情况. 以完全没有菌生长的最低提取物浓度为该提取物的最低抑菌浓度
(MIC)[6,7].
2.2.2.4 pH值对紫背天葵提取物抑菌活性的影响
将50%紫背天葵水提取物分别调pH值为 5、6、7、8、9的不同溶液. 加入0.1 ml菌悬液到固体培养基中,
涂匀, 再分别加入1 mL已调pH值的紫背天葵提取液,涂匀,放到培养箱中培养. 观察不同pH值下紫背天葵
提取液抑菌效果的变化.
2.2.2.5 温度对紫背天葵提取物抑菌活性的影响
将紫背天葵水提取物置不同温度下(70℃、80℃、100℃、121℃)处理30 min,其中70℃是紫背天葵
的提取和浓缩温度,用滤纸片法测其抑菌活性变化.
3 结果与分析
3.1 紫背天葵提取物的抑菌效果
抑菌效果见图1和图2,由此测得抑菌圈直径如表1,结果表明紫背天葵提取物对金黄色葡萄球菌的抑
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菌效果最为显著,其次为枯草芽孢杆菌和大肠杆菌这两种细菌,对酵母菌的抑菌效果一般,对黑曲霉无抑
菌效果,总的来看,水提取物的抑菌效果优于80%乙醇提取物.
金黄色葡萄球菌 枯草芽孢杆菌 大肠杆菌 啤酒酵母 黑曲霉
图1 紫背天葵水提取物对几种微生物的抑菌效果
金黄色葡萄球菌 枯草芽孢杆菌 大肠杆菌 啤酒酵母 黑曲霉
图2 紫背天葵80%乙醇提取物对几种微生物的抑菌效果
表1 紫背天葵提取物对几种微生物的抑菌效果
抑菌圈直径(mm) 供试菌株
对照 水提取物 80%乙醇提取物
金黄色葡萄球菌 6 15.5 11.9
枯草芽孢杆菌 6 11.4 9.1
大肠杆菌 6 9.5 8.6
酵母菌 6 8.9 7.5
黑曲霉 6 6 6
3.2 紫背天葵提取物的最低抑菌浓度(MIC)
不同浓度紫背天葵水提取物对供试菌的抑菌活性见表2,紫背天葵水提取物对金黄色葡萄球菌最低抑
菌浓度为25%,对枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度为50%,对大肠杆菌的最低抑菌浓度为100%,对酵母菌的
最低抑菌浓度在100%以上,即需要将紫背天葵提取物的浓度再提高.
表2 紫背天葵水提取物的最低抑菌浓度(MIC)
提取液浓度(%) 供试菌株
100 50 25 12.5 6.25 3.125
金黄色葡萄球菌 - - - + ++ ++++
枯草芽孢杆菌 - - ++ +++ ++++ +++++
大肠杆菌 - + ++ ++++ +++++ +++++
酵母菌 ++ +++ ++++ +++++ +++++ +++++
黑曲霉 +++++ +++++ ++++++ ++++++ ++++++ ++++++
注:-表示无菌生长;+表示有不超过1/6平皿面积生长;++表示有不超过1/4平皿面积的菌落生长;+++表示有不超过
1/3平皿面积的菌落生长;++++表示有不超过1/2平皿面积的菌落生长;+++++表示有不超过2/3平皿面积的菌落生长,
++++++表示有超过2/3平皿面积的菌落生长.
3.3 pH值对紫背天葵提取物抑菌活性的影响
用50%紫背天葵水提取物进行实验,表3显示了不同pH值对紫背天葵提取物抑菌活性的影响,结果表
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明紫背天葵提取物在pH值5~9都具有抑菌活性,但在明显偏碱性时抑菌作用最强,酸性时较强,中性时最
弱.
表3 不同pH值对紫背天葵提取物抑菌活性的影响 表4 温度对紫背天葵提取物抑菌活性的影响(mm)
pH 值 供试菌株
5 6 7 8 9
金黄色葡萄球菌 - + + - -
枯草芽孢杆菌 + + ++ - -
大肠杆菌 ++ ++ +++ ++ +
酵母菌 +++ +++ ++++ +++ +
注:同表 2
3.4 温度对紫背天葵提取物抑菌活性的影响
将紫背天葵水提取物进行热稳定实验,测得的结果见表4,从表中看出,不同温度处理对紫背天葵提
取物的抑菌效果无明显影响,即使经过高温高压灭菌(121℃)处理,其抑菌活性仍保持稳定不变.
4 讨论
试验结果表明紫背天葵提取物对所试细菌有较好的抑制作用,而对酵母菌的抑菌效果一般,对黑曲霉
无抑菌效果,对金黄色葡萄球菌最低抑菌浓度为25%,对枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度为50%,对大肠杆
菌的最低抑菌浓度为100%,对酵母菌的最低抑菌浓度在100%以上,还需要提高紫背天葵提取物的浓度. 提
取物浓度越高,抑菌效果越佳,水提取物的抑菌效果优于80%乙醇提取物,所以继续研究了水提取物在不
同pH值和温度的抑菌效果,结果发现紫背天葵水提取物具有良好的热稳定性. 细菌在pH较低和较高范围内
生长受抑制程度高,可能是因为低pH本身对细菌已具有一定的抑制作用,在明显碱性环境抑菌作用最强,
可能是生物碱发挥了比较大的作用,也可能是pH本身的作用,或者两者的协同作用,这还有待进一步研究
证实.
天然药食资源紫背天葵因其具有独特营养价值和治疗、保健功能,开发前景广阔. 本试验结果证明了紫
背天葵提取物对于食品中常见腐败菌具有良好的抑制作用,因此可作为天然食品防腐剂或药物进行开发和
利用,或者在制作果蔬饮料时考虑其本身的抑菌作用开发成无防腐剂绿色产品等. 近年来,研究发现紫背
天葵富含黄酮类化合物[8]、生物碱[9]、红色素[10]和多糖[11]等多种天然产物,因此紫背天葵提取物的抑菌确
切成分和抑菌机理还有待进一步深入研究.
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[责任编辑:陈 丽]
温度(℃) 供试菌株
70 80 100 121
金黄色葡萄球菌 15.3 15.8 15.1 15.5
枯草芽孢杆菌 11.1 11.4 11.2 11.4
大肠杆菌 9.1 9.4 9.5 9.5
酵母菌 8.9 8.6 8.8 8.8