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芫荽抑菌成分提取工艺优化研究



全 文 :芫荽抑菌成分提取工艺优化研究
李煜彬,杨 洋*
(广东药学院 食品科学学院,广东 中山528458)
摘 要:目的:研究芫荽茎、叶中抑菌成分的提取方法及其成分的抑菌效果。方法:通过单因素实验确定
提取时间、提取温度和提取溶剂料液比,并作为观察芫荽茎、叶抑菌成分提取的影响因素,建立正交试验
确定茎、叶各自的最佳提取条件。结果:芫荽茎部分抑菌成分提取的最佳条件为:提取温度25℃、提取
时间120min、提取溶剂料液比12∶1,在该条件下,金黄色葡萄球菌抑菌圈直径为36mm,大肠杆菌的抑
菌圈直径为37mm,黑曲霉抑菌圈直径为30mm,酿酒酵母抑菌圈直径为23mm;芫荽叶部分抑菌成分提
取的最佳条件为:提取温度25℃、提取时间150min、提取溶剂料液比12∶1,在该条件下,金黄色葡萄球
菌抑菌圈直径为32mm,大肠杆菌的抑菌圈直径为32mm,黑曲霉抑菌圈直径为25mm,酿酒酵母抑菌圈
直径为20mm。结论:芫荽茎提取液抑菌效果较叶提取液抑菌效果明显。
关键词:芫荽;抑菌成分;提取工艺;抑菌作用
中图分类号:R284.2   文献标识码:A   文章编号:1673-2197(2015)22-0013-04
DOI:10.11954/ytctyy.201522006
收稿日期:2015-07-16
作者简介:李煜彬(1993-),男,广东药学院在读生,研究方向为食品科学与工程。E-mail:ben0321@outlook.com
作者简介:杨洋(1982-),女,广东药学院实验师,研究方向为食品微生物学及食品生物技术。E-mail:youngest_1027@hot-
mail.com
  芫荽,最早叫“胡荽”,原产地为地中海沿岸及中亚区, 我国各地均有栽培,可以入药,也作为香辛料,富含维生素


2.2.6 精密度试验 去胆酸对照品,按“2.2.3”项方法制
备溶液,重复进样6次。结果表明:其RSD值小于1.5%,
符合精密度要求。
2.2.7 稳定性试验 取牛黄粉末,按“2.2.2”项方法制备
溶液,分别于0、2、4、8、12h进样测定含量。结果表明:不同
时间点RSD值小于1.5%。符合稳定性要求。
2.2.8 重复性试验 取牛黄渗透泵片6片,按“2.2.2”项
方法制备供试品溶液,分别进样。结果表明:各峰面积RSD
值小于1.5%,符合重复性要求。
2.2.9 加样回收试验 精密称取牛黄供试品适量(相当
于胆酸约5mg),置于100mL量瓶中,再精密称取胆酸对照
品约5mg,加入60%的冰醋酸数滴,研磨,定容,摇匀,过滤,
弃去初滤液,精密量取续滤液1mL,至带塞试管中,加硫酸
-水(50∶65)混合溶液14.0mL,70℃水浴10min,迅速移至
冰浴中放置2min,平行进样3次,测定含量。结果显示:胆
酸回收率为99.60%,RSD为0.87%。见表1。
表1 牛黄供试品加样回收试验结果
序号 样品中胆酸含量(mg) 加入胆酸量(mg) 测得量(mg) 回收率(%) 平均(%) RSD(%)
1  5.03  5.03  10.02  99.20
2  5.08  5.07  10.18  100.60  99.60  0.87
3  5.06  5.02  10.03  99.01
2.2.10 样品含量测定 取牛黄渗透泵片,按“2.2.2”项
方法制备供试品溶液,按“2.2.1”项条件进样,测定其中胆
酸含量。结果见表2。
表2 样品含量测定
批号 片重(mg) 胆酸含量(mg) 胆酸百分含量(%)
20140601  210.4  4.55  2.16
20140602  210.3  4.53  2.15
20140603  211.0  4.57  2.17
20140604  209.8  4.49  2.14
20140605  211.2  4.58  2.17
20140606  209.8  4.50  2.14
3 讨论
目前,牛黄的标准测定方法为糠醛比色法,该方法受反
应温度和反应时间影响较大,重现性较差。在192nm波长
处测定胆酸含量,多种溶剂有吸收,会干扰测定结果。本实
验用60%的冰醋酸溶解后,以一定浓度的硫酸溶液水浴方
法对胆酸进行处理,胆酸在387nm处有吸收峰。通过专属
性试验证明,该辅料和溶剂无干扰作用,可准确测定胆酸含
量,为本实验室自制的牛黄渗透泵片含量测定及后期释放
度测定提供了方法学依据。
参考文献:
[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京:化学工业
出版社,2015:53.
[2] 许珍珍,黄一平,余晶晶,等.不同提取方法对人工牛黄中胆
酸含量的影响[J].中国药房,2009,20(9):664-665.
[3] 王志强,刘海津.薄层扫描法测定天然牛黄与人工牛黄胆酸
含量比较[J].中医学报,2011,26(10):161-162.
(责任编辑:李岚春)
—31—
正癸醛、壬醛、芳樟醇及异香豆精类物质等[1-4],应用广泛。
在我国,芫荽的消费主要在茎叶,因其芳香及颜色主要用于
一般食用,而对其功效成分及保健功能了解较少,功能开发
力度也不够。将芫荽作为一种原料,进行新型植物源天然
食品防腐剂的开发,对于填补食品防腐剂的市场空白及需
求满足均有重要的意义。为进一步开发和利用芫荽资源,
本文通过研究芫荽茎、叶天然抑菌成分提取的最佳工艺条
件及茎、叶各自抑菌效果的比较,为芫荽作为新型安全天然
食品防腐剂提供一定的参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与主要试剂
新鲜芫荽、马铃薯 (购自中山市场)。
供试菌种:大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酿酒酵母、黑曲
霉(广东省微生物研究所)。
1.2 仪器与设备
XFH-50CA高压蒸汽灭菌锅(浙江新丰医疗器械有限
公司)、SPX250B-2恒温培养箱(上海福玛实验设备有限公
司)、R-1001N 旋转蒸发仪(郑州长城科工贸有限公司)、
JJ500型电子天平、600型恒温水浴锅(金坛市富华仪器有限
公司)、SW-CJ-2F标准双人超净操作台(苏净集团苏州安泰
空气技术有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 固体培养基的制备 牛肉膏蛋白胨培养基、酵母
菌及霉菌采用马铃薯培养基制作过程参考相关文献[5]。
1.3.2 菌种活化及菌悬液的制备 供试菌种原种均采
用相应的斜面培养基活化,扩大培养,用无菌生理盐水配制
成106~107菌悬液,备用。
1.3.3 芫荽中抑菌成分提取 芫荽去根、去发黄腐烂,将
新鲜茎叶清洗干净,沥干,茎叶分开,剪碎1cm左右后放入
容器中。加无水乙醚提取,根据相应的提取条件在恒温水
浴锅中提取。萃取完后过滤,滤液用旋转蒸发器在常压下
浓缩。水浴温度为40℃,当冷凝管口无液滴滴下时即为浓
缩终点[6]。
1.3.4 提取物抑茵效果测定 提取物抑茵效果采用琼脂
平板扩散法[7-8]测定。取“1.3.2”项制备的菌悬液0.2mL,加
到已制备的无菌培养基(细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基,酵
母菌及霉菌采用马铃薯培养基),以涂布棒涂匀。用直径
6mm无菌打孔器打孔,每个培养皿打4个孔,加入提取液到
孔内,加满为止。每种菌3组培养皿,细菌37℃,正放培养
24h,酵母菌、霉菌28℃,正放培养48h,观察抑菌圈的有无
及大小,并用直尺测量抑菌圈直径。
1.3.5 芫荽茎、叶抑菌成分最佳提取条件的确定[9] 为
探索提取工艺条件与提取物抑菌效果的关系,选取芫荽的
提取温度 A(15℃,20℃,25℃,30℃,35℃)、提取时间 B
(30min,60min,90min,120min,150min)及提取剂料液比C
(溶剂与芫荽体积比V/V=3∶1、6∶1、9∶1、12∶1、15∶1)
等工艺参数,进行单因素实验,根据单因素实验结果选用
L9(34)正交试验方案提取抑菌物质。按“1.3.3”和“1.3.4”
项方法测定各组对金黄色葡萄球菌的抑菌效果,作为判断
各组位次的指标。
2 结果与分析
2.1 芫荽茎、叶各自提取条件单因素结果与分析
2.1.1 提取温度的影响 提取温度对芫荽提取物抑菌效
果的影响:当提取时间、提取溶剂料液比固定时,由图1可
看出,在提取温度为25℃时,芫荽茎提取物的抑菌效果最
好。由图2可看出,在提取温度为20、25、30℃时,芫荽叶提
取物的抑菌效果较好,且相差不大。当温度升高时,两种提
取物的抑菌效果明显下降,可能由于温度升高导致提取溶
剂挥发,从而影响抑菌成分的提取效果。见图1、图2。
图1 提取温度对芫荽茎提取物抑菌效果的影响
图2 提取温度对芫荽叶提取物抑菌效果的影响
2.1.2 提取时间的影响 提取时间对芫荽茎提取物抑菌
效果的影响:当提取温度、提取溶剂料液比固定时,由图3、
图4可看出,提取时间为90min,芫荽茎提取物和叶提取物
的抑菌效果最佳,提取时间延长会导致芫荽的抑菌效果降
低,说明芫荽中茎所含抑菌成分在90min时可基本浸出,随
着时间延长可能会使有效抑菌成分部分挥发。见图3、图4。
图3 提取时间对芫荽茎提取物抑菌效果的影响
图4 提取时间对芫荽叶提取物抑菌效果的影响
—41—
2.1.3 提取溶液料液比的影响 提取溶剂料液比对芫荽
抑菌效果的影响:当提取温度、提取时间固定,由图5可看
出,在提取溶剂料液比为9∶1(体积比)时,芫荽茎提取物的
抑菌效果最佳。由图6可看出,芫荽叶提取物提取溶剂料
液比为6∶1、9∶1、12∶1时抑菌效果较好。两种提取物随
着溶剂的继续增加,抑菌效果有所下降,可能是溶剂增加降
低了有效抑菌成分的浓度。见图5、图6。
图5 提取溶液料液比对芫荽茎提取物抑菌效果的影响
图6 提取溶液料液比对芫荽叶提取物抑菌效果的影响
2.2 芫荽茎、叶各自抑茵成分正交试验方案及结果
2.2.1 芫荽茎抑茵成分提取L9(34)正交试验方案及结
果  以提取温度、提取时间和料液比三个因素进行正交实
验,确定芫荽茎抑菌成分提取的最佳条件。实验因素水平
见表1,试验结果见表2。
表1 芫荽茎抑菌成分提取正交实验因素水平
水平
因素
A提取温度(℃) B提取时间(min) C提取溶剂料液比
1  20  60  6∶1
2  25  90  9∶1
3  30  120  12∶1
  由表2可知,影响芫荽茎抑菌成分提取的主次顺序为
提取温度(A)>提取时间(B)> 料液比(C),提取香菜中抑
菌成分的最佳提取工艺参数为:A2B3C3,即提取温度25℃、
提取时间为120min、提取料液比为12∶1(V/V)。在该条
件下对芫荽茎抑菌成分进行提取,测得其对金黄色葡萄球
菌抑茵圈直径为36mm,大肠杆菌的抑茵圈直径为37mm,
黑曲霉抑菌圈直径为 30mm,酿酒酵母抑菌圈直径为
23mm,证明该条件提取的芫荽茎提取液具有较好的抑菌效
果。
2.2.2 芫荽叶抑茵成分提取L9(34)正交试验方案及结
果 以提取温度、提取时间和料液比三个因素进行正交实
验,确定芫荽叶抑菌成分提取的最佳条件。实验因素水平
见表3,实验结果见表4。
表2 芫荽茎抑菌成分提取L9(34)正交试验结果分析
实验号
因素
A温度(℃)B时间(min) C料液比
抑菌圈直径(mm)
1 A1 B1 C1 29
2 A1 B2 C2 21
3 A1 B3 C3 34
4 A2 B1 C2 31
5 A2 B2 C3 26
6 A2 B3 C1 36
7 A3 B1 C3 24
8 A3 B2 C2 31
9 A3 B3 C1 16
K1 84  84  81
K2 93  78  83
K3 71  86  84
k1 28  28  27
k2 31  26  27.7
k3 23.7  28.7  28
极差R  7.3  2.7  1
主次顺序 A>B>C
优水平 A2 B3 C3
优组合 A2B3C3
表3 芫荽叶抑菌成分提取正交实验因素水平
水平
因素
A提取温度(℃) B提取时间(min) C提取溶剂料液比
1  20  90  6∶1
2  25  120  9∶1
3  30  150  12∶1
表4 芫荽叶抑菌成分提取L9(34)正交试验结果分析
实验号
因素
A温度(℃)B时间(min) C料液比
抑菌圈直径(mm)
1 A1 B1 C1 9
2 A1 B2 C2 10
3 A1 B3 C3 26
4 A2 B1 C2 10
5 A2 B2 C3 13
6 A2 B3 C1 24
7 A3 B1 C3 14
8 A3 B2 C2 23
9 A3 B3 C1 6
K1 45  33  39
K2 47  46  43
K3 43  56  53
k1 15  11  13
k2 15.7  15.3  14.3
k3 14.3  18.7  17.7
极差R  1.4  7.7  4.7
主次顺序 B>C>A
优水平 A2 B3 C3
优组合 A2B3C3
  由表4可知,影响芫荽叶抑菌成分提取的主次顺序为
提取时间(B)> 料液比(C)> 提取温度(A),提取香菜中抑
菌成分的最佳提取工艺参数为:A2B3C3,提取温度25℃、提
取时间为150min、提取料液比为12∶1(V/V)。在该条件
下对芫荽叶抑菌成分进行提取,测得其对金黄色葡萄球菌
抑茵圈直径为32mm,大肠杆菌的抑茵圈直径为32mm,黑
曲霉抑菌圈直径为25mm,酿酒酵母抑菌圈直径为20mm,
证明该条件提取的芫荽茎提取液具有较好的抑菌效果。
—51—
2.3 芫荽茎、叶提取液各自抑茵效果及其比较
在芫荽茎、叶各自的最佳提取条件下制得芫荽茎提取
液和芫荽叶提取液,分别用琼脂平板扩散法对大肠杆菌、金
黄色葡萄球菌、酿酒酵母、黑曲霉进行抑菌实验。实验结果
见表5、图7、图8。
表5 芫荽茎、叶提取液各自抑菌效果 (mm)
菌种
芫荽茎提取液抑菌圈直径
1  2  3 平均值
芫荽叶提取液抑菌圈直径
1  2  3 平均值
大肠杆菌 36  37  38  37  33  31  31  31
金黄色葡萄球菌 35  36  36  36  32  32  32  32
酿酒酵母 24  24  22  23  20  20  21  20
黑曲霉 30  28  31  30  25  25  24  25
图7 芫荽茎、叶提取液各自抑菌效果直方图
图8 芫荽茎、叶提取液各自抑菌效果
  在四种菌中,芫荽茎提取液对大肠杆菌的抑菌效果最
强,其次为金黄色葡萄球菌、黑曲霉、酿酒酵母;在四种菌
中,芫荽叶提取液对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好,其次
为大肠杆菌、黑曲霉、酿酒酵母。在茎、叶各自的最佳提取
条件下,芫荽茎提取液对四种菌的抑菌效果均比叶提取液
抑菌效果强。
3 结论
本实验证明芫荽无水乙醚茎提取物及叶提取物对金黄
色葡萄球菌、大肠杆菌、酿酒酵母和黑曲霉均有一定的抑制
作用。芫荽茎部位抑菌成分提取的最佳条件为:提取温度
25℃、提取时间120min、提取溶剂料液比12∶1;芫荽叶部
分抑菌成分提取的最佳条件为:提取温度25℃、提取时间
150min、提取溶剂料液比12∶1。实验结果与边名鸿等[10]
研究结果相近,表明芫荽水提液对不同微生物均有较为明
显的抑制作用。关于芫荽的有效抑菌成分及其与食品组分
的协同作用效果,有待进一步研究。
参考文献:
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[10] 边名鸿,曹新志,刘芳,等.芫荽提取物抗菌活性研究[J].食
品研究与开发,2012,33(8):123-125.
(责任编辑:李岚春)
Optimization of the Extraction Technology of Antibacterial Constituents in Coriander
Li Yubin,Yang Yang*
(Food Science School of Guangdong Pharmaceutical University,Zhongshan 528458,China)
Abstract:Objective:To study the extractive methods of bacteriostatic components and bacteriostatic effects from coriander stem
and leaf.Methods:Extracting temperature,extraction time,and solvent/material ratio were selected as influence factors to explore
the antibacterial extraction from coriander stem and leaf by single-factor experiment.Orthogonal test was based on the single-factor
experiment to ensure the best extraction condition.Results:The best extraction condition of stem was 25℃,120min and 12∶1sol-
vent/material ratio.The diameters of Staphylococcus,E.coli,Aspergilusniger and Saccharomyces cerevisiae antimicrobial zone were
36mm,37mm,30mm and 23mm respectively.The best extraction condition of leaf was 25℃,150min and 12∶1solvent/material ra-
tio.The diameters of Staphylococcus,E.coli,Aspergilus niger and Saccharomyces cerevisiae antimicrobial zone were 32mm,32mm,
25mm and 20mm.Conclusion:The bacteriostatic effects of stem were better than the leafs.
Keywords:Coriander;Antibacterial Composition;Extraction Technology;Bacteriostatic Effect
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