全 文 :天然产物
芫荽提取物抗菌活性研究
边名鸿,曹新志*,刘芳,熊亚林
(四川理工学院生物工程学院,四川自贡 643000)
摘 要:分别用石油醚、95 %乙醇、水浸提冷冻干燥的芫荽,研究提取物的抗菌活性及 pH、温度、NaCl对提取物抑菌
活性的影响。结果表明,仅水浸提物对细菌的抑菌效果较为明显,最低抑菌浓度小于或等于 10 %。具有良好的热稳定
性,在 pH 6,2.0 % NaCl的条件下抑菌效果较好。
关键词:芫荽;抑菌;防腐剂
Study on the Antimicrobial Activity of Coriandrum Extracts
BIAN Ming-hong, CAO Xin-zhi*, LIU fang, XIONG Ya-lin
(College of Bioengineering, Sichuan University of Science & Engineering, Zigong 643000, Sichuan, China)
Abstract:Freeze-dried coriandrum was extracted by three methods. They were petroleum ether, 95 %- ethanol
and water respectively. Antibacterial experiment indicated that only water extract presented significant
antimicrobial activity and the minimum inhibition concentration (MIC) was below 10 % of original extract. The
inhibition effect of coriandrum extracts on microorganisms and the effects of pH value, temperature and NaCl
concentration on its antimicrobial activities were discussed. The results showed that the antibacterial activity of
coriandrum extracts was stable under heating and had the best antibacterial effects at pH 6 with 2.0 % NaCl
concentration.
Key words:coriandrum; anti-microbial; antiseptic
基金项目:四川教育厅川菜发展研究中心科技项目(CC10Z09)
作者简介:边名鸿(1979—),女(汉),讲师,硕士研究生,研究方向:发
酵工程。
*通信作者:曹新志,教授。
食品防腐是一个古老的话题,一直以来人们采用
高盐腌制、高糖蜜制、酸、酒、烟熏以及在水中、地下存
放等放来来延长食品保质期。随着工业发展,化学防
腐剂在食品加工行业中广泛利用,但随着人们对食品
安全的重视,对食品防腐方法提出了更高的要求,试
图寻找更安全可靠、高效的防腐剂[1]。为了满足食品安
全的要求,减少和避免化学防腐剂的使用,从天然产
物中获取防腐剂,成为研究热点。
芫荽,最早叫“胡荽”,原产地为地中海沿岸及中亚
地区,我国各地均有栽培,可以入药,也作为香辛料被
人们广泛实用,富含维生素,正癸醛(decanal),壬醛
(nonanal),芳樟醇(linalool)及异香豆精类物质等[2-5]。国
内外对其果实有一些研究报道,主要集中在精油提
取,对其茎叶生理功能包括防腐功效的研究报道相对
较少[6-7]。芫荽既可作为调味品,又具有防腐功能,作为
天然食品防腐剂有着很好的应用前景。本文研究了芫
荽提取物针对不同微生物的抑菌情况,以及不同条件
下的抗菌活性,为芫荽作为新型安全天然食品防腐剂
提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 原料
芫荽,市售。
1.1.2 供试菌种
大肠杆菌(E.coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、
啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae Hansen)、青霉(P.
ericillinm):由四川理工学院生物工程学院微生物基础
实验室提供。
1.1.3 培养基[8]
细菌用培养基:牛肉膏蛋白胨培养基;酵母用培
养基:葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基;霉菌用培养基:马
食品研究与开发
Food Research And Development
2012年 8月
第 33卷第 8期
123
表 1 冻干芫荽提取原液抑菌性能试验结果
Table 1 Antimicrobial activity of 3 kinds of coriandrum extracts
against four species of microbes mm
菌种
提取液
水提取液
95 %乙醇
提取液
石油醚
提取液
水提取
空白
95 %乙醇
提取空白
石油醚
提取空白
大肠杆菌 18.32 - - - - -
枯草芽孢杆菌 16.6 - - - - -
酵母 ± - - - - -
青霉 ± - - - - -
注:±表示有抑菌作用但不明显,-表示无明显抑菌作用。抑菌圈直
径均为 3个重复的直径平均值。
表 2 不同浸泡时间芫荽抑菌性能试验结果
Table 2 The effect of soaking time on the antimicrobial activity of
coriandrum extracts
浸泡时间/h 1 2 4 6 8
抑菌圈大小/mm 13.58 14.00 17.88 17.90 17.82
铃薯培养基。
1.2 方法
1.2.1 芫荽的冻干
冷冻干燥机,物料单位面积质量 1 260 g/m2,干燥
时间 12 h。
1.2.2 芫荽提取物制备
冻干芫荽,粉碎后过 60目筛,分别取石油醚、95 %
乙醇、水作为非极性、半极性、极性溶剂进行提取,提
取后离心,取上清液。定义 1 mL原液含有 1 g芫荽冻干
粉的提取物[9]。浸提条件为:料液比为 1∶30(g/mL),40℃
水浴摇床,130 r/min,12 h。
1.2.3 供试菌菌悬液的制备
上述供试菌种原种均用相应的培养基斜面活化,
用接种环挑取少量菌体到装有 10 mL无菌生理盐水的
试管中,漩涡振荡制成菌悬液备用。
1.2.4 抑菌试验[10]
滤纸片法测定提取液抑菌作用。取直径 6 mm的
滤纸片,分别放入水提取原液、95 %乙醇提取原液、石
油醚提取原液、水提取空白、95 %乙醇提取空白、石油
醚提取空白浸泡 4 h,120 ℃下湿热灭菌备用。将供试
菌液各取 0.5 mL,与相应培养基制成含菌平板,将纸片
用镊子放入培养基表面,每菌 3个重复。细菌 37℃培
养 24 h,霉菌和酵母 28℃培养 48 h。精确测量个抑菌
圈直径。
1.2.5 最低抑菌浓度(MIC)测定
最低抑菌浓度(MIC):完全没有菌生长的最低提
取物浓度为最低抑菌浓度。
将抑菌效果最好的提取原液用无菌水配置成 25%、
20 %、15 %、10 %、5 %、2.5 %的浓度系列,按纸片法测
定各浓度下的抑菌圈直径。
1.2.6 不同 pH、温度、NaCl浓度对提取物抑菌活性的
影响[11]
不同 pH对提取物抑菌活性的影响试验:以大肠
杆菌及枯草芽孢杆菌作为供试菌,将适量水提原液及
pH调节液注入牛津杯中,使终浓度为原液的 10 %,以
不同 pH空白液作为对照,经恒温培养后测其抑菌圈
大小。
不同温度对提取物抑菌活性的影响试验:分别将
10 %原液在不同温度下处理 30 min后,取 0.2 mL注入
牛津杯中,培养 24 h后测其抑菌圈大小。
不同 NaCl浓度对提取物抑菌活性的影响试验:以
大肠杆菌及枯草芽孢杆菌作为供试菌,研究不同 NaCl
浓度梯度对 10 %原液的抑菌活性影响。按照一般食品
加盐量,选择盐浓度为:1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%。
2 结果与分析
2.1 不同溶剂提取原液对供试菌株的抑菌作用
不同溶剂提取原液对供试菌株的抑菌效果见表 1。
从表 1结果可以看出,所得到的芫荽水提取液对
大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均有很强的抑制作用,对大
肠杆菌的抑制效果强于枯草芽孢杆菌,说明其对革兰
氏阴性菌的抑制效果更好。对于酵母和霉菌没有明显
的抑制效果。而乙醇提取液、石油醚提取液的抑菌效
果都不明显,初步说明了芫荽中的有效抑菌成分是水
溶性的物质。
2.2 纸片浸泡时间的确定
取大小一致,直径为 6 mm的滤纸片,放入水提取
液中,浸泡 1、2、4、6、8 h,湿热灭菌后,以大肠杆菌为供
试菌,观察其抑菌效果,结果见表 2。
表 2的结果表明,4 h之前,抑菌圈大小随着浸泡
时间的延长而增大,4 h之后纸片上的抑菌物质达到饱
和,抑菌圈大小不再增加。因此选择纸片浸泡时间为
4 h为最佳。
2.3 最低抑菌浓度(MIC)的测定
将水提原液用无菌水稀释为不同浓度, 进行最小
抑菌浓度测定。并选用头孢拉定作为对比。测定结果
见表 3。结果得出,芫荽水提取液对大肠杆菌的最低
抑菌浓度为 8 %,对枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度为
10 %。
2.4 pH对芫荽提取物抑菌活性的影响
选取 pH4、5、6、7、8五个水平,对 pH对芫荽提取
物抑菌活性的影响作了初步研究,如表 4。结果表明,
pH为 6时,抑菌作用最好。从表 4结果得出,pH为 4~
天然产物边名鸿,等:芫荽提取物抗菌活性研究
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5时,主要是样液酸度的增加导致抑菌想象较好,但 R 样/
R比值很小,说明此酸性条件下,提取物的抑菌效果比
较差。同理,pH为 6时 R 样/ R比值最高,说明此条件
下提取物抑菌效果较好。
2.5 不同温度对提取物抑菌活性的影响
选取温度水平为 40、60、80、100、121 ℃,短时
(30 min)处理样液后观察其抑菌效果,结果见表 5。
从表 5可以看出,80 ℃以下的热处理,基本不影
响提取物抑菌活性。100℃及以上处理后,有少量悬浮
物出现,可能是提取物中存在的少量大分子物质,芫
荽香味变薄,从表中数据反应出提取物抑菌活性仍然
较好,说明了芫荽提取物中主要的抑菌物质对热的稳
定性较好。
2.6 NaCl对芫荽提取物抑菌活性的影响
大多食品中含有一定盐分,因此本论文研究了
在不同浓度 NaCl环境中,提取物的抑菌活性,结果见
表 6。
如表 6所示,R 样/ R在盐浓度 2.0 %时最高,低盐
状态下,提取物的抑菌活性反而增强,可能是与盐的
存在有一定的协同关系。具体原因有待进一步研究。
随着盐浓度的增高,抑菌效果也越好,但从 R 样/ R反
应出,此时起主要作用的是盐浓度增高所带来的高渗
透压。
3 结论
本文初步探索了芫荽防腐功效,以期为芫荽作为
天然食品防腐剂提供一定的理论参考。分别用石油
醚、95 %乙醇、水浸提冷冻干燥的芫荽,获得浸提液,
然后进行抑菌试验,抑菌实验表明,水提液对不同细菌
均有较为明显的抑制作用,其最低抑菌浓度都小于或
者等于 10 %原液。10 %的原液在 pH 6,1.5 % NaCl的
条件下抑菌效果较好。
参考文献:
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表 4 pH对芫荽提取物抑菌活性的影响
Table 4 The effect of pH value on the antimicrobial activity of
coriandrum extracts
菌种 pH R 样 R R 样/R
大肠杆菌 4 2.10 2.07 1.01
5 1.23 1.23 1.00
6 1.16 1.00 1.16
7 1.14 1.00 1.14
8 1.10 1.00 1.10
枯草芽孢菌 4 1.83 1.87 0.98
5 1.26 1.18 1.07
6 1.10 1.00 1.10
7 1.12 1.00 1.12
8 1.05 1.00 1.05
注:R 样为样液抑菌圈直径与牛津杯外径之比;R为对照液抑菌圈与
牛津杯外径之比。
表 5 温度对芫荽提取物抑菌活性的影响
Table 5 The effect of temperature on the antimicrobial activity of
coriandrum extracts
菌种
温度/℃
40 60 80 100 121
大肠杆菌/mm 1.14 1.14 1.14 1.12 1.09
枯草芽孢杆菌/mm 1.12 1.12 1.12 1.11 1.08
表 6 NaCl浓度对芫荽提取物抑菌活性的影响
Table 6 The effect of NaCl concentration on the antimicrobial
activity of coriandrum extracts
菌种 NaCl浓度/% R 样 R R 样/R
大肠杆菌 1.0 1.14 1.00 1.14
1.5 1.18 1.00 1.18
2.0 1.19 1.00 1.19
2.5 1.23 1.10 1.12
3.0 1.26 1.14 1.11
枯草芽孢菌 1.0 1.12 1.00 1.12
1.5 1.15 1.00 1.15
2.0 1.16 1.00 1.16
2.5 1.20 1.08 1.11
3.0 1.23 1.12 1.10
注:R 样为样液抑菌圈直径与牛津杯外径之比;R为对照液抑菌圈与
牛津杯外径之比。
表 3 水提取液的MIC
Table 3 The minimum inhibition concentration(MIC) of water
extracts mm
菌种
提取物浓度/%
原液 25 10 8 5 2.5 50 μg/kg头孢拉定
大肠杆菌 17.40 13.60 10.12 9.32 - - 19.60
枯草芽孢杆菌 16.45 12.30 9.68 ± - - 17.20
注:±表示有抑菌作用但不明显,-表示无明显抑菌作用。抑菌圈直
径均为 3个重复的直径平均值。
天然产物 边名鸿,等:芫荽提取物抗菌活性研究
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