全 文 :罗勒精油抑菌活性研究进展
权美平1,2
(1.渭南师范学院 化学与环境学院,陕西 渭南 714000;
2.陕西省河流湿地生态与环境重点实验室,陕西 渭南 714000)
摘要:针对植物精油具有广谱的抑菌活性,通过总结罗勒精油国内外文献报道中抑菌活性的研究概况,
阐述了具有抑菌活性的罗勒精油作为保鲜剂在食品领域中的应用。另外,根据植物精油的抑菌特性,对
农用精油杀菌剂进一步研究提出了一点建议。
关键词:罗勒;精油;抑菌活性;应用
中图分类号:TS264.24 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1000-9973.2016.09.035
文章编号:1000-9973(2016)09-0157-04
Research Progress of Antibacterial Activity of Essential Oil from Basil
QUAN Mei-ping1,2
(1.The Colege of Chemistry and enviroment,Weinan Normal University,Weinan 714000,China;
2.Key Lab of Riverine Watlard Ecology and Environment in Shaanxi Province,Weinan 714000,China)
Abstract:On the basis of wide-spectrum antimicrobial activity of plant essential oil,summarize the
research situations about antibacterial activity of essential oil from basil(Ocimum basilicum L.)at
home and abroad,and elaborate the application of essential oil from basil(Ocimum basilicum L.)as
antistaling agent in food industry.In the end,according to the antibacterial activity of plant essential
oil,some suggestions are proposed for its further research on agricultural fungicide.
Key words:basil(Ocimum basilicumL.);essential oil;antibacterial activity;application
罗勒为唇形科罗勒属植物罗勒(Ocimum basilicum
L.)的全草,又名香佩兰、零陵菜、九层塔等,我国南部各
省均有栽培。罗勒全草具有强烈的芳香气味,为主要芳
香油植物之一,可食用、药用及观赏,分布于全球温暖地
带,约100~150种,据文献报道的种及变种包括:罗勒
(O.basilicumL.)、灰罗勒(O.americanumL.)、丁香罗
勒(O.gratissimumL.)、圣罗勒(O.sanctumL.)、台
湾罗勒(O.tashiroi Hayata)、毛叶丁香罗勒(Ocimum
gratissimum Linn.var.suave Wild.)和疏毛罗勒
(Ocimum basiliam Linn var. pilosum Wild.
Benth)[1]。自古以来,芳香植物的提取物———植物精
油就具有作为食品、药品或芳香制剂等用途的潜力,而
植物精油或称为植物挥发油,即是从芳香植物的各组
织中提取出来的具有特殊气味的挥发性物质。由于植
物精油具有广泛的生物活性,如今引起了世界各地研
究人员的广泛关注,被广泛应用于医药、农业、食品、化
妆品等领域。本文针对罗勒精油抑菌功能及基于罗勒
精油的抑菌效果在食品保鲜领域中的应用进行总结介
绍,对全面认识和探索罗勒精油在各领域的开发和利
用具有一定的指导意义。关于罗勒精油的抑菌功效
收稿日期:2016-03-15
基金项目:渭南师范学院特色学科建设项目(14TSXK04);渭南师范学院教育教学改革资助项目(JG201515);渭南师范学院育苗项
目(16YKP003);秦东湿地保护与管理研究重点实验室项目(14TSXK05)
作者简介:权美平(1978-),女,副教授,博士,主要从事植物资源开发与利用的研究。
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第41卷 第9期
2016年9月
中 国 调 味 品
China Condiment 专论综述
研究概况详细分述如下。
1 罗勒精油的抑菌功能
植物精油具有强烈的抑制植物病原菌、人体致病
菌和真菌等微生物的作用,关于罗勒精油的抑菌功效,
很多学者也做了相应的探索。学者分别探讨了罗勒精
油对常见菌种的效用性、合适的精油处理浓度以及罗
勒精油在食品保鲜领域中的应用,并且对精油中主要
单体成分的抑菌作用进行了摸索,为罗勒精油的应用
提供了切实可行的参考依据。
1.1 罗勒精油抑菌效果分析的国内研究概况
张帅等[2]以来源于3个不同产地的罗勒挥发油对
金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌活性
表明:3种不同来源的罗勒挥发油抗菌活性有差异,源
自浙江金华和广东东莞的挥发油对金黄色葡萄球菌有
一定抑菌活性;浙江金华和广西玉林的罗勒挥发油表
现出对白色念珠菌较好的抑菌活性;但3种不同产地
的挥发油对大肠杆菌均无抑菌活性。莫小路等[3]以琼
脂平板打孔法对几种植物精油的体外抗菌试验结果表
明:丁香罗勒精油对供试的金黄色葡萄球菌、表皮葡萄
球菌和蜡状芽胞杆菌3种 G+有较强的抑制作用;对
大肠杆菌和普通变形杆菌2种G-没有抑制作用。另
有文献[4]以打孔和滤纸片扩散法2种方法对丁香罗
勒的抑菌活性检测的结果也表明:丁香罗勒精油对
G+菌中的枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、表皮葡萄球
菌、金黄色葡萄球菌和藤黄微球菌的抑制作用较强,对
G-菌中的大肠杆菌和普通变形杆菌没有抑制作用。
李娅男等[5]以水蒸气蒸馏法提取4种植物精油的抑菌
活性结果表明:其中对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆
菌、大肠杆菌和酿酒酵母的抑菌圈直径分别为23.3,
20.2,15.2,18.3mm,罗勒精油表现出对 G+较强的
抑菌活性,对G-中大肠杆菌的抑菌活性较弱。
1.2 罗勒精油抑菌效果分析的国外研究概况
国外研究也有关于罗勒精油抑菌活性的相关报
道。Damir B等[6]对塞尔维亚12个罗勒栽培品种精
油抗菌活性的研究结果表明:Compact栽培种所得精
油具有对黄色微球菌最强的抗菌活性,MIC 值为
0.009μg/mL;而 Osmin栽培种表现出对曲霉、青霉
及木霉属7种真菌最强的抗真菌活性,MIC值范围在
0.08~1.07μg/mL;所有品种的罗勒精油的 MIC(最
低抑菌浓度)和 MBC(最低杀菌浓度)值表现出比商用
抑真菌制剂酮康唑强10~100倍的能力。Bhusita W
等[7]以源自泰国32种植物精油为材料,通过滤纸片法
对肉鸡中重要病原菌如肠道病原菌,包括沙门氏菌属、
大肠杆菌、空肠弯曲杆菌和产气荚膜梭菌的抗菌活性
评价结果表明:受试精油中,生姜、桂皮、薄荷、香茅和
罗勒精油具有较好的抗菌活性;其中罗勒精油对于鼠
伤寒沙门氏菌、大肠杆菌、产气荚膜梭菌和空肠弯曲杆
菌的 抑 菌 圈 直 径 分 别 为 32.5,12,60,80 mm。
Pongsak R等[8]以抑菌圈和 MIC检测法,通过对源自
泰国9种植物精油对肠炎沙门氏菌属的抗菌活性检测
证明:罗勒精油对6种受试的沙门氏菌的抑菌圈直径
范围为20.2~29.4mm,MIC值为20.0~80.0μg/mL,
9种精油中效果最差的fingerroot精油的 MIC值为
213~640μg/mL;与其余8种受试植物精油相比,罗
勒精油的抑菌圈直径最大且 MIC值最小,罗勒精油具
有强于肠炎沙门氏菌属的抑制活性。M Amzad
Hossain等[9]通过对孟加拉国甜罗勒茎和叶所得精油
的抗菌属性的研究表明:罗勒茎和叶精油除对2种
G-菌种甲型副伤寒沙门氏菌和铜绿假单胞菌无抑菌
效果外,对蜡样、枯草及巨大芽孢杆菌、金黄色葡萄球
菌、李斯特杆菌和大肠杆菌、鲍氏和志贺氏痢疾杆菌、
副溶血弧菌、拟态弧菌和伤寒沙门氏杆菌均表现出一
定的抗菌效力,但对蜡样、枯草及巨大芽孢杆菌、金黄
色葡萄球菌、李斯特杆菌5种菌种抑菌效果明显,茎和
叶精油的抑菌圈直径均超过了15.1mm,MIC值为
62.5~125μg/mL;但对大肠杆菌的效果最差,茎和叶
精油的抑菌圈直径分别为11.2,12.2mm,MIC值分
别为500,250μg/mL。此外,有学者不仅对罗勒精油
的抑菌活性探索,而且对精油中发挥抑菌活性的关键
组分及抑菌机理进行了研究。Abdulah I H 等[10]以
不同季节所提取的罗勒精油和精油含量最丰富的成分
芳樟醇为材料,通过对细菌(金葡、大肠、枯草、多杀性
巴氏杆菌)及病原性真菌(黑曲霉、高大毛霉、腐皮镰孢
霉菌、焦腐病和根霉菌)的抑菌活性检测证明:所有受
试菌种对四个季节的精油和芳樟醇单体均具敏感性;
就细菌而言,罗勒精油对G+的金黄色葡萄球菌和枯
草芽孢杆菌的抑菌效果较好,四个季节所得精油的抑
菌圈均超过20mm,且MIC值在所有受试微生物中最
小,平均为1.0mg/mL;而罗勒精油对G-中的大肠杆
菌效果稍差;对受试真菌而言,四个季节的罗勒精油具
有对黑曲霉和焦腐病菌较好的抑菌活性。另外,作者
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China Condiment
通过罗勒精油和精油中主要的单体成分芳樟醇的抑菌
试验结果对比可知:芳樟醇具有比罗勒精油更强的抗
菌活性;秋、冬两季有较高芳樟醇含量的精油明显比夏
季有较低芳樟醇含量的抑菌活性强,所以罗勒精油中
的芳樟醇含量与罗勒精油的抑菌活性具有正相关性,
此研究也揭示了罗勒精油具有抑菌活性潜在的可能物
质基础。而Amber K等[11]通过流式细胞仪、共聚焦
成像及测定真菌中特有的固醇麦角甾醇含量等方式,
以圣罗勒精油及其有效成分甲基胡椒酚(44.63%)和
芳樟醇(21.84%)对假丝酵母抗真菌活性机理的研究
证实:精油的杀菌活性源于精油及其主要成分甲基胡
椒酚和芳樟醇,干扰了麦角甾醇合成,进而造成对真菌
细胞膜的损伤,破坏了其完整性。另文献[12]研究丁
香酚和甲基丁香酚作为抗真菌制剂对假丝酵母的抗菌
机理研究也得出:这两种化合物与广泛使用的抗真菌
唑类药物其抗真菌活性的发挥均是通过干预固醇类物
质如麦角甾醇的生物合成来实现。
综上,罗勒精油具有对 G+ 较强的抑菌活性,对
G-中的大肠杆菌效果较弱。罗勒精油的抑菌活性与
精油中主要成分芳樟醇含量及干扰真菌细胞膜中麦角
甾醇的合成有关。
2 在食品保鲜领域中的应用
果蔬采后存贮中常使用杀菌剂以增强果蔬抗病
性,防止果蔬的腐烂,但传统上使用的化学杀菌剂不仅
会导致病原菌产生抗药性,还会造成果蔬的农药残留
和污染环境。植物精油以其显著的抑菌活性和广泛的
抗菌谱范围,以及与化学抑菌剂相比副作用和残留毒
性小的独特优势,在抑菌研究方面得到了广泛的关注,
被认为是开发天然防腐保鲜剂的重要原料[13,14]。罗
勒精油作为天然防腐剂的重要来源之一,在果蔬采后
贮藏保鲜方面有较好的应用前景。
宋姝婧等[15]通过以罗勒、松红梅、薰衣草、红百里
香和迷迭香5种植物精油处理冬枣贮藏中分离到的病
原菌(酵母菌和根霉菌)的结果表明:罗勒精油对根霉
菌和酵母菌的抑菌圈直径分别为19.91,10.59mm,
MIC分别为1.25,10μL/mL,MBC则为5,20μL/mL;
罗勒精油对冬枣病原菌的抑菌效果较好,仅次于5种
受试精油中红百里香精油,说明罗勒和红百里香精油
均有作为开发天然防腐保鲜剂的应用潜力。另有文
献[16]以罗勒精油对千禧樱桃番茄常温保鲜活性研究
表明:罗勒精油处理对抑制樱桃番茄生理生化品质劣
变,延长果实的贮藏期有一定效果;罗勒精油可作为常
温贮藏保鲜樱桃番茄的保鲜剂,其适宜处理浓度为
500μL/L。李鹏霞等
[17]以腐烂指数、好果率和药害百
分比为指标,研究不同体积分数的36种植物精油对采
后番茄防腐保鲜效果的试验表明:供试的36种植物精
油均有不同程度的防腐保鲜作用;其中筛选出包括丁
香罗勒等10种精油能极显著抑制采后番茄在室温高
湿条件下的腐烂变质,防腐保鲜作用最好;当浓度为
20μL/L的丁香罗勒等10种植物精油处理番茄后,好
果率达70%以上,对番茄采后腐烂有较强的抑制作
用,说明丁香罗勒等10种精油具有开发为新一代生物
源保鲜剂的潜质。罗勒精油除应用于果蔬保鲜领域
中,在肉类食品防腐保鲜方面,也有学者进行了探索。
王建清等[18]基于单一天然物抑菌作用有限且周期较
短,为更好地发挥天然物质抗菌广谱长效性,通过检测
挥发性盐基氮、菌落总数、pH 值以及脂肪氧化程度
值,综合评价罗勒精油与乳酸链球菌素(Nisin)复配制
备的保鲜剂对冷鲜猪肉的保鲜效果研究表明:复合抑
菌剂可有效抑制冷鲜猪肉菌落总数,保持猪肉鲜度;保
鲜剂体积分数为0.75%时,可延长冷鲜肉的贮藏期
4天;体积分数为1%时,可延长冷鲜肉的贮藏期6天,
以罗勒精油和乳酸链球菌素复合抑菌剂制成保鲜衬
垫,能较好地维持冷鲜肉的外观品质与肉质鲜度,减缓
氧化程度,抑制其微生物的生长。Pongsak R等[19]基
于9种植物精油中的罗勒精油对肉制品中常见污染肉
品的肠炎沙门氏菌属具有较好的抑菌活性,通过将抑
菌效果最强的罗勒精油应用于接种有肠炎沙门氏菌
SE3猪肉火腿肠中,对食品存贮保鲜的结果表明:罗勒
精油可呈现剂量依赖效应模式抑制此种微生物,
50mg/L的罗勒精油可使存放3天火腿中的菌落总数
从5log cfu/g降低到2log cfu/g,而消费者感官接受
精油在火腿中的添加量可达100mg/L,证实罗勒精油
有作为肉质食品中抗沙门氏菌抗菌剂的应用潜力。另
外,K J Lachowicz等[20]以5个不同品系罗勒精油对
各类耐酸性食品微生物的抗菌防腐效果证明:对大多
数受试微生物(33种菌株:细菌菌株24种,包括 G+
13种,G-11种;酵母6种;霉菌3种)均表现出良好的
抗菌活性,其中以梨形毛霉对精油最敏感而栖稻黄色
单胞菌、绿脓假单胞菌及荧光假单胞菌对精油表现出
最强的抗性;另外,罗勒精油在低pH和5%NaCl条件
下,弯曲乳杆菌和酿酒酵母可被 Anise品系罗勒精油
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分别以0.1%和1%不同浓度抑制。本研究中涉及食
品基质中易于生长的多种微生物,而罗勒精油在不同
微生物和环境条件下具有不同的功效作用,为不同种
类食品的防腐和保鲜提供了一定的参考资料。
植物精油能够赋予食品特殊香气,还有着色、抗氧
化、抑菌防腐等多方面的生物活性[21],被美国FDA认
可为“一般认为安全”(generaly recognized as safe,
GRAS)而允许作为食品添加剂使用[22]。上述关于罗
勒精油在果蔬、肉制品中的应用研究证明罗勒精油在
食品的贮藏保鲜方面有较好的应用前景,罗勒精油为
开发绿色、环保、高效、天然植物精油型食品保鲜剂研
究和开发提供了科学依据。
3 小结
综上所述,罗勒精油具有潜在的抑制细菌和真菌
生长的生物活性;源于罗勒精油的抑菌活性,在果蔬及
肉制品等食品保鲜领域,罗勒精油作为植物源保鲜剂
具有可喜的应用和研究前景。因不同植物精油对病原
菌的作用机制及作用效果不同,不同植物精油配制的
复合精油可降低杀菌作用浓度,增强抑菌效果。文中
的多篇文献中报道,多种植物精油均有抑菌效果,所
以从药物开发的角度考虑,我们可尝试将罗勒精油与
抑菌效果较好的其他精油结合,为农用精油杀菌剂的
研究开发提供思路。
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