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提取条件对蓝靛果花色苷抑菌作用的影响



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
· 178 ·
2011年 第36卷 第10期
蓝靛果忍冬(Lonicera edulis Turcz)属忍冬科
忍冬属植物,多年生落叶小灌木,主要分布在我
国吉林省长白山、黑龙江省大兴安岭东部山区以
及内蒙古、华北、西北、四川等地,此外,俄罗
斯远东地区、日本及朝鲜北部等地都有分布。蓝
靛果果实为浆果,口感酸甜,富含多种具有营养
价值和药用价值的营养成分。其中富含的花色苷
具有多种生理功能,如对心脑血管疾病有一定疗
效,可防止血管破裂,降低血压,并有抗病毒、
抗癌和改善肝脏的解毒作用等功效[1]。
包怡红,于阳阳,彭冬香,谢丽娜,高 原,王振宇*
(东北林业大学林学院,哈尔滨 150040)
摘要:实验采用微生物浊度法,研究不同提取条件下所得蓝靛果花色苷对大肠杆菌和金黄色
葡萄球菌的抑制作用。结果表明:不同水提条件下所得的蓝靛果花色苷对大肠杆菌和金黄色
葡萄球菌均有抑制作用。通过正交实验得到对大肠杆菌有抑制作用的蓝靛果花色苷的最佳提
取条件为:料液比1:25,时间5 h,温度65 ℃;对金黄色葡萄球菌有抑制作用的蓝靛果花色苷
的最佳提取条件为:料液比1:20,时间5 h,温度55 ℃。
关键词:蓝靛果;浊度法;花色苷;抑菌作用
中图分类号:TS 202.3    文献标志码:A    文章编号:1005-9989(2011)10-0178-05
Extracting conditions on the bacteriostasis of
Lonicera edulis Turcz. anthocyanin
BAO Yi-hong, YU Yang-yang, PENG Dong-xiang, XIE Li-na, GAO Yuan, WANG Zhen-yu*
(Collage of forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040)
Abstract: Using microorganism nephelometry, we studied the Lonicera edulis Turcz anthocyanins inhibition
to E.coli and Staphylococcus aureus under different water extracting conditions. Results showed that the
anthocyanins extracted by water can inhibit E. coli and Staphylococcus aureus. By the orthogonal test, we
obtained the best conditions for E. coli inhibition: materiel- liquid ratio 1:25, time 5 h, temperature 65 ℃, while
the best extraction conditions for staphylococcus aureus inhibition were: materiel- liquid ratio 1:20, time 5 h,
temperature 55 ℃.
Key words: Lonicera edulis Turcz; nephelometry; anthocyanins; bacteriostatic action
提取条件对蓝靛果花色苷
抑菌作用的影响
收稿日期:2011-02-08 *通讯作者
基金项目:哈尔滨市科技局科技攻关计划项目(2008AA6AN087)。
作者简介:包怡红(1970—),女,教授,研究方向为天然产物生物转化及功能性食品。
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2011.10.030
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
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2011年 第36卷 第10期
研究人员通过动物实验表明了蓝靛果花色苷
对高脂膳食诱导肥胖大鼠脂质代谢有明显调节作
用,并能有效减少肝脏过氧化损伤,预防动脉硬
化的发生[2]。蓝靛果忍冬能使小鼠肝小叶损伤区
域缩小,肝细胞中脂滴和溶酶体数量减少,琥
珀酸脱氢酶活性增强,酸性磷酸酶活性降低,
血清谷草转氨酶活力降低,且促进线粒体恢复
和再生,对肝脏损伤具有一定的保护作用[3-4];
同 时 明 显 提 高 小 鼠 耐 高 温 、 抗 疲 劳 、 耐 缺 氧
能力和应激反应能力,而且能缓解使用化疗药
物后小鼠白细胞的降低和体重减轻,提高生存
率。改善小鼠心肌氧的供求,对减压缺氧小鼠有
明显保护作用[5-6]。
目前,对于蓝靛果花色苷抑菌作用的研究还
少有报道,本实验利用微生物浊度法,根据菌液
浓度差异验证了蓝靛果花色苷对大肠杆菌和金色
葡萄球菌的抑制作用,并得到有最佳抑菌效果的
蓝靛果花色苷的提取条件。不仅验证了蓝靛果花
色苷具有抑菌的生物学特性,而且还为蓝靛果花
色苷的进一步开发利用奠定了理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
蓝靛果:由延边芳草特产开发有限公司提
供,50℃烘干粉碎,过60目筛后备用。
供试菌种:大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄
色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),东北林业大学
生命科学学院提供。
微孔滤膜:Φ25mm,0.22 μ美国逆里博公
司;牛血清蛋白;考马斯亮蓝;牛肉膏;蛋白
胨;NaCl;NaOH;无水乙醇等。
HZQ-X100振荡培养箱:电脑程控压力蒸汽
灭菌锅,TU-1810紫外可见分光光度计:恒温水
浴锅,FW100型高速万能粉碎机:DH6000A型电
热恒温培养箱,TDL-5台式离心机:恒温鼓风干
燥箱等。
1.2 实验方法
1.2.1 花色苷提取工艺流程 蓝靛果→烘干粉碎→
过筛60目→准确称取1.000 g→水浸提→4000 r/min
离心15 min→上清液稀释,514 nm下测OD值。
1.2.2 花色苷的制备 蓝靛果花色苷提取液经过微
孔滤膜除菌后,无菌保存,待用。
1.2.3 抑菌实验 (1)滤纸片法测定抑菌作用[7]。直
径6 mm的滤纸片,灭菌后浸于微滤除菌后的蓝靛
果花色苷提取液中24 h。将供试菌种活化,制成
含菌约105~106 cfu/mL的菌悬液后,吸取0.2 mL菌
悬液涂平板,制成含菌平板。将浸泡后的滤纸片
贴在含菌平板上,以无菌水浸泡的滤纸片作为对
照,于37 ℃恒温培养14~16 h,观察结果。用十字
交叉法测量抑菌圈直径,取平均值。
(2)微生物浊度法测定抑菌作用[8]。实验组将
花色苷提取液与菌悬液按体积比1:1加入至LB培
养基中,对照组为蒸馏水与菌悬液按体积比1:1加
入,体积浓度均为5%,并调整对照组起始pH与实
验组保持一致,于恒温振荡培养箱中37 ℃,100 r/
min摇床培养。在660 nm下测得菌液吸光值,即浊
度,根据菌液浊度反映出菌含量,从而测定花色
苷的抑菌作用。
1.2.4 最佳抑菌时间的确定 根据上述微生物浊度
法测定菌液中的菌含量,实验组和对照组均于培
养0、2、4、6、8、10、12、14 h后取样,在660
nm下测其浊度,绘制实验组和对照组菌体的生长
曲线。得出蓝靛果花色苷提取液对大肠杆菌和金
黄色葡萄球菌的最佳抑制时间。
1.2.5 最佳提取条件的确定 选取料液比、提取时
间、提取温度3个因素,研究各因素不同水平对蓝
靛果花色苷的提取率及其对菌体生长抑制效果的
影响。在单因素实验的基础上,设计L9(33)正交实
验,以菌液的浊度为指标,确定出水提蓝靛果花
色苷抑菌作用最佳的提取条件。
2 结果与分析
2.1 抑菌实验
实验结果由表1和图1可知:蓝靛果花色苷提
取液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌2种供试菌种均
有一定抑制作用,但作用大小有区别。
表1 蓝靛果花色苷对菌种的抑制作用 mm
菌种 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌
抑菌圈直径 10.30±0.45 9.89±0.32
韩永斌[9]在对紫甘薯花色苷抑菌作用的研究
中,同样发现其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有
抑制作用,且得到对2种菌的抑菌圈直径分别为
(11.13±0.02) mm和(13.93±1.93) mm,与本实验所
得结果相比较为明显,这可能是由于原料或加入
花色苷溶液的浓度不同所致。
2.2 最佳抑菌时间的确定
根据微生物浊度法测定菌液中的菌含量,实
验组和对照组均于37 ℃,100 r/min条件下摇床培
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
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养,分别于培养0、2、4、6、8、10、12、14 h后
取样,在660 nm下测其浊度,得到如图2、图3所
示的生长曲线。
中,供试菌种的生长受到影响,随时间的延长,
花色苷对细菌的抑制作用逐渐减弱。根据蓝靛果
花色苷的抑菌作用性质和实验的具体情况,确定
花色苷对细菌有最佳抑制作用的时间为8 h。
2.3 不同提取条件对花色苷提取率和抑菌效果的
影响
2.3.1 料液比对花色苷的提取率与抑菌效果的影响
提取时间为4 h,温度为45 ℃的条件下,研究
不同料液比对蓝靛果花色苷的提取率及其抑菌效
果的影响,结果如图4、图5所示。
Staph. aureus
图1 蓝靛果花色苷对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的
抑制效果
图2 不同条件下大肠杆菌的生长曲线
图4 料液比对花色苷提取率的影响










      
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E. coli
图3 不同条件下金黄色葡萄球菌的生长曲线
由图2和图3可知:在一定的时间内,实验组
和对照组菌液浊度均随时间的延长而变大,并且
变化趋势相似,但实验组菌液浊度很明显低于对
照组。
实验组中,金黄色葡萄球菌在前6 h一直处于
被完全抑制生长的状态,6 h后随时间的延长其生
长趋势变得明显;而大肠杆菌在4 h前处于完全被
抑制的状态,4 h后生长趋势变得明显。在6~8 h
期间实验组与对照组的菌体生长曲线间隔较大,
花色苷的抑菌作用明显;10 h以后,两条曲线相
隔较近,抑菌作用减弱。说明在有花色苷的环境




   
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图5 料液比对花色苷抑菌效果的影响
由图4和图5可以看出,随着料液比的增加,
花色苷的提取率增大。相应条件下提取的花色苷
对2种供试菌的抑制作用也随之增强。当料液比
为1:20时,花色苷提取液的OD值最大,提取率最
高;在此条件下,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球
菌的抑制效果最好;料液比继续增加时,花色苷
的提取率和其抑菌效果增加不明显。
2.3.2 提取时间对花色苷的提取率与抑菌效果的影







   
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图6 提取时间对花色苷提取率的影响
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
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2011年 第36卷 第10期
响 在料液比为1:20,温度为45 ℃的条件下,研
究不同提取时间对蓝靛果花色苷的提取率及其抑
菌效果的影响,如图6、图7所示。
由图8和图9可知:当提取温度从40 ℃升高到
65 ℃时,花色苷提取液的OD值随温度的升高而增
大,提取率升高。供试菌液的浊度随花色苷提取
率增加而降低。当温度高于65 ℃后,其OD值随
着温度的升高开始降低,这可能是由于高温对花
色苷有一定的破坏作用,而导致花色苷提取率降
低。在65 ℃条件下提取的花色苷对大肠杆菌的生
长抑制效果最好,而在60 ℃条件下提取的花色苷
对金黄色葡萄球菌的生长抑制效果最好。
2.3.4 对大肠杆菌抑制效果最佳的蓝靛果花色苷提
取条件的确定 在单因素实验的基础上采用L9(33)
正交实验,以料液比、时间、温度为影响因素,
以培养8 h后大肠杆菌菌液浊度为指标,确定水提
法得到对大肠杆菌抑制效果最佳的蓝靛果花色苷
的提取条件。
表2 正交实验因素水平表
水平
因素
料液比 A 提取时间/h B 提取温度/℃ C
1
2
3
1:15
1:20
1:25
3
4
5
60
65
70
表3 正交实验设计与结果分析表
水平
因素
菌液浊度A B C
1 1 1 1 0.984
2 1 2 2 0.956
3 1 3 3 0.924
4 2 1 2 1.045
5 2 2 3 0.931
6 2 3 1 1.069
7 3 1 3 1.045
8 3 2 1 0.957
9 3 3 2 0.840
k1 0.955 1.025 1.003
k2 1.015 0.948 0.947
k3 0.947 0.944 0.967
R 0.068 0.081 0.056
由表4极差分析可知:R2>R1>R3,即因素B(提
取时间)的影响最大,A(料液比)次之,C(提取温度)
影响最小。蓝靛果花色苷对大肠杆菌有最佳抑制
效果的提取条件为A3B3C2,即在料液比为1:25,提
取时间为5 h,提取温度为65 ℃的条件下,得到的
花色苷提取液对大肠杆菌抑制效果最佳,此时菌
液浊度为0.84,与此条件下的对照组相比浊度降







    
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图7 提取时间对花色苷抑菌效果的影响
图8 提取温度对花色苷提取率的影响
由图6、图7可以看出,在4 h之前,随着提取
时间的延长,花色苷提取液的OD值逐渐增大,提
取率升高;4 h后,随着提取时间的延长,花色苷
提取液OD值逐渐减小,提取率降低,这可能与光
照、温度等因素的影响有关。
由图6可知:菌液浊度呈现先减小后增大的趋
势,也就是随着提取时间的延长,所得花色苷抑
菌作用先增强后减弱。提取时间为4 h时,所得花
色苷对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果最
好,菌液浊度最小,在此条件下提取的蓝靛果花
色苷的OD值也最大,提取率最高。
2.3.3 提取温度对花色苷的提取率与抑菌效果的影
响 在料液比为1:20,时间为4 h的条件下,研究
不同提取温度对蓝靛果花色苷的提取率及其抑菌
效果的影响,如图8、图9所示。
图9 提取温度对花色苷抑菌效果的影响
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
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2011年 第36卷 第10期
低了10.56%。
2.3.5 对金黄色葡萄球菌抑制效果最佳的蓝靛果花
色苷提取条件的确定 在单因素实验的基础上采
用L9(33)正交实验,以料液比、提取时间、提取温
度为影响因素,以培养8 h后金黄色葡萄球菌菌液
浊度为抑菌指标,确定水提法得到对金黄色葡萄
球菌抑制效果最佳的蓝靛果花色苷的提取条件。
表5 正交实验因素水平表
水平 因素料液比A 提取时间B/h 提取温度C/℃
1
2
3
1:15
1:20
1:25
3
4
5
55
60
65
表6 正交实验设计与结果分析表
水平
因素
菌液浊度A B C
1 1 1 1 0.901
2 1 2 2 0.810
3 1 3 3 0.758
4 2 1 2 0.738
5 2 2 3 0.681
6 2 3 1 0.603
7 3 1 3 0.888
8 3 2 1 0.802
9 3 3 2 0.801
k1 0.823 0.842 0.769
k2 0.674 0.764 0.783
k3 0.830 0.721 0.776
R 0.156 0.121 0.014
由表6极差分析可知:R1>R2>R3,即因素A(料
液比)的影响最大,B(提取时间)次之,C(提取温
度)影响最小。蓝靛果花色苷对金黄色葡萄球菌抑
制效果最佳的提取条件为A2B3C1,即在料液比为
1:20,提取时间5 h,提取温度55 ℃的条件下,得
到的花色苷提取液对金黄色葡萄球菌有最佳抑制
作用,此时菌液浊度为0.603,与此条件下的对照
组相比浊度降低了27.78%。
3 结论
水提法提取的蓝靛果花色苷对大肠杆菌和金
黄色葡萄球菌均有抑制作用,不同提取条件下得
到的花色苷对供试菌的抑制效果不同。在料液比
为1:25,提取时间为5 h,温度为65 ℃条件下提取
的花色苷对大肠杆菌的抑制作用最好;在料液比
为1:20,提取时间5 h,温度55 ℃的条件下提取的
花色苷对金黄色葡萄球菌的抑制作用最好。
由实验可知:水提蓝靛果花色苷的抑菌作用
与花色苷提取液的OD值(花色苷浓度)呈一定正相
关,说明水提法在提高花色苷提取率的条件范围
内,所选用的各种条件对花色苷的抑菌活性没有
明显的负面影响。但对不同菌种有最佳抑制效果
的花色苷提取条件略有区别,其原因尚不明确,
还有待进一步研究。
通过本实验可以表明:蓝靛果花色苷在一
定程度上对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有抑制
作用,具有较好的抑菌功能,作为食品添加剂
使用,不仅能够改善产品的感官状态,还可以
赋予产品特殊的功能特性,同时还具有延长产
品货架期的作用,在今后的市场中将有很好的
应用前景。
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