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杂交瓠瓜中抗菌组分的分离及其抗菌活性研究



全 文 : 2008, Vol. 29, No. 10 食品科学 ※基础研究112
杂交瓠瓜中抗菌组分的分离及其抗菌活性研究
李正英1,张保军2,陈忠军2,赵恒栋1,李红杰1,李钰金3
(1.内蒙古农业大学职业技术学院,内蒙古 包头 014109;
2.内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古 呼和浩特 010018;3.上海梅林食品有限公司,山东 荣成 264300)
摘 要:本实验进行了杂交瓠瓜〔瓠瓜(♀)×苦瓜(♂)〕抑菌组分的分离及其抑菌效果的研究。结果表明,杂
交瓠瓜水提物采用乙醇沉淀法分离得到的醇溶组分具有抑菌活性,该抑菌组分对7种供试的细菌和3种霉菌具有抑
菌效果,对2种供试的酵母菌没有抑菌效果,7种供试细菌的最低抑菌浓度为60~100mg/ml,3种供试霉菌的最低
抑菌浓度为70~80mg/ml。
关键词:杂交瓠瓜;分离;抑菌效果
Study on Separation and Activities of Antimicrobial Ingredients from Hybrid Edible Gourd
LI Zheng-ying1,ZHANG Bao-jun2,CHEN Zhong-jun2,ZHAO Heng-dong1,LI Hong-jie1,LI Yu-jin3
(1.College of Vocational Technology, Inner Mongolia Agricultural University, Baotou 014109, China;
2.College of Food Science and Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Huhehot 010018, China;
3.Shanghai Maling Food Co. Ltd., Rongcheng 264300, China)
Abstract :The ethanol soluble fraction in water extracts from hybrid edible gourd has some antimicrobial effects against 7 bacteria
and 3 fungus, but no antimicrobial effects against 2 yeasts. The minimum inhibitory concentration to 7 bacteria and 3 fungus are
60~100 mg/ml and 70~80 mg/ml, respectively.
Key words:hybrid edible gourd;antimicrobial ingredients;antimicrobial effect
中图分类号:TS251.5 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2008)10-0112-03
收稿日期:2008-08-06
作者简介:李正英(1964-),男,教授,博士研究生,主要从事食品加工技术的研究。E-mail:lizhy2002lizhy@163.com
抗菌剂分为天然抗菌剂和化学合成抗菌剂,天然抗
菌剂按其来源不同分为植物源抗菌剂、微生物源抗菌剂
和动物源抗菌剂[1]。由于植物源杀菌剂来源于自然,具
有对人、畜安全,不污染环境,不易引起抗药性,在
自然环境中易于降解等优点,研究与开发安全性高的植
物源农药、防腐剂、医用药类等成为当今新型杀菌剂
研究的热点。
本实验采用乙醇沉淀法将杂交瓠瓜抑菌活性组分进行
分离提纯,并研究其抑菌效果,为杂交瓠瓜抗菌物质在
食品防腐、医疗、绿色农药等方面的应用奠定基础。
1 材料与方法
1.1材料
杂交瓠瓜〔瓠瓜(♀)×苦瓜(♂)〕:内蒙古农业大
学职业技术学院科技园区。
1.2仪器与设备
LABCONCO真空冷冻干燥机;VD-1320无菌操作台
哈尔滨东联电子公司;RE-52AAA旋转蒸发仪 上海嘉
鹏科技有限公司。
1.3供试菌种
细菌:大肠杆菌(Escherichia.coli)、金黄色葡萄球
菌(Staphy lococcus Aurous)、枯草芽孢杆菌(Bacillus
subtilis)、肠膜沙门氏菌(S.enteritidis)、伤寒沙门氏菌
(S .p aratyphi A)、志贺痢疾杆菌(S higella dysenteriae)、
李斯特杆菌(L i s t e r i a);酵母菌:啤酒酵母
(Saccharomyces)、面包酵母(Sacharomycesfermentali) 霉
菌:黑曲霉(Aspergillus niger)、白色念珠菌(C.
albicans)、黄曲霉(Aspergillus flavus)。
1.4方法
1.4.1细菌菌悬液的制备
将细菌接种于灭菌后的牛肉蛋白胨培养基,37℃下
培养24h,活化3次,将第三代的菌种用无菌的生理盐
水配制成10-6~10-8CFU/ml的细菌菌悬液。
1.4.2霉菌菌悬液的制备
将霉菌接种于灭菌后的马铃薯培养基,30℃下培养
48h,活化3次,将第三代孢子菌种用无菌的生理盐水
113※基础研究 食品科学 2008, Vol. 29, No. 10
配制成10-6~10-8CFU/ml的霉菌菌悬液。
1.4.3酵母菌悬液的制备
将酵母菌接种于灭菌后的麦芽汁培养基,28℃下培
养48h,活化3次,将第三代的菌种用无菌的生理盐水
配制成10-6~10-8CFU/ml的酵母菌菌悬液。
1.4.4抑菌粗提物的制备
将杂交瓠瓜〔瓠瓜(♀)×苦瓜(♂)〕去皮后榨汁,
取汁后的杂交瓠瓜的渣与水按1:14的比例混合,在50~
60℃下浸提80min,重复提取2次,将瓠瓜汁及其渣的
水提液混合后用旋转蒸发仪在50℃下浓缩成膏状,然后
真空冷冻干燥,即得杂交瓠瓜抑菌粗提物Ⅰ。
1.4.5抑菌组分的分离
在杂交瓠瓜抑菌粗提物Ⅰ与浓度为95%的乙醇按1:
10(W/V)的比例混合,搅拌均匀,在0~5℃的冰箱放置
12h,离心(4000r/min,20min),分别收集上清液和沉
淀物,得到醇溶物II、沉淀物III,将沉淀物III与水按
1:25(W/V)的比例混合,搅拌均匀,离心(4000r/min,
20min),得到沉淀物中溶于水的组分IV和不溶于水的组
分V;沉淀物直接用真空冷冻干燥机干燥,以上所得的
醇溶物II和水溶液IV分别用旋转蒸发仪在50℃浓缩后,
用真空冷冻干燥机干燥。采用牛津杯法将分离的组分
(II~V)与粗提物Ⅰ进行抑菌实验(具体操作同1.4.6)。根
据不同组分对大肠杆菌、啤酒酵母以及黑曲霉的抑菌效
果选择抑菌组分。
1.4.6抑菌谱
采用牛津杯法。
1.4.6.1培养基制备
细菌采用牛肉蛋白胨固体培养基,霉菌采用马铃薯
固体培养基,酵母菌采用麦芽汁固体培养基。将固体
培养基灭菌(121℃、20min)。冷却至50℃左右,倾入
灭菌培养皿中,冷却凝固。
1.4.6.2抑菌液的制备
将1.4.5分离的抑菌组分0.10g溶于5ml 20%的乙醇
溶液。
1.4.6.3抑菌实验
将0.2ml菌悬液接入盛有相应培养基的培养皿中,
涂布均匀。用灭菌的镊子将灭菌后的牛津杯放在接种后
的培养基上。将20μl抑菌液注入牛津杯中,以抑菌液
的溶剂作为对照。细菌在37℃下培养24h,霉菌在30
℃下培养48h,酵母菌在28℃下培养 48h,根据抑菌圈
直径大小判断抑菌效果。抑菌圈直径大于0.10cm为抑菌
效果明显,抑菌圈直径小于或等于0.10cm为不明显。
1.4.7最低抑菌浓度
采用抑菌组分梯度浓度培养法。将1.4.5分离的抑
菌组分溶于20%的乙醇溶液,配置成不同浓度的溶液,
其浓度为500、600、700、800、900、1000、1100、
1200mg/ml。培养基经高压灭菌(121℃,15min),冷却
至50℃左右。将不同的菌悬液及其相应的培养基与抑菌
液或20%的乙醇溶液按下述比例注入培养皿,混合均
匀,制成平板。
实验组:菌悬液0.5ml+抑菌液1.0ml+培养基8.5ml,
注入培养皿,摇匀,制成平板。培养基中抑菌组分的
浓度为50、60、70、80、90、100、110、120mg/ml。
对照组:菌悬液0.5ml+20%的乙醇1.0ml+培养基
8.5ml,注入培养皿,摇匀,制成平板。
细菌在37℃下培养24h,酵母菌在28℃下培养48h,
霉菌在30℃下培养48h。观察不同处理的菌落生长情况。
2 结果与分析
2.1抑菌组分的分离
按1.4.4的方法制备杂交瓠瓜抑菌粗提物I,然后
按1.4.5的实验设计分离为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四个组
分,各组分对大肠杆菌、啤酒酵母、黑曲霉的抑菌
效果见表1。
组分
不同菌种的抑菌圈直径(cm)
大肠杆菌 啤酒酵母菌 黑曲霉
Ⅰ 0.70 - 0.50
Ⅱ 0.70 - 0.60
Ⅲ - - -
Ⅳ - - 0.10
Ⅴ - - -
表1 不同组分的抑菌效果
Table 1 Antimicrobial effects of different ingredients
注:“-”表示抑菌圈直径小于0.1cm。
由表1可见,醇溶组分Ⅱ与抑菌粗提物Ⅰ对大肠杆
菌、黑曲霉的抑菌圈直径为0.5~0.7cm,组分Ⅲ、Ⅳ、
Ⅴ对大肠杆菌、啤酒酵母、黑曲霉都没有抑菌效果。
所以采用乙醇沉淀法对杂交瓠瓜抑菌粗提物进行处理,
可去除非抑菌组分。
2.2抑菌效果
2.2.1抑菌谱
从抑菌粗提物I中分离的抑菌组分Ⅱ按1.4.5的实验
设计进行抑菌谱实验,实验结果见表2。由表2可见,
抑菌组分Ⅱ对供试菌的抑菌圈直径为0.3~0.7cm,即组
分Ⅱ对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、
肠膜沙门氏菌、伤寒沙门氏菌、志贺氏痢疾杆菌、李
斯特杆菌、黑曲霉、黄曲霉、白色念珠菌均有明显的
抑菌效果,对啤酒酵母菌、面包酵母菌没有抑菌效果。
所以,组分Ⅱ对大多数细菌与霉菌有抑菌效果,对酵
母菌可能没有抑菌效果。
2008, Vol. 29, No. 10 食品科学 ※基础研究114
菌种 抑菌圈直径(cm) 菌种 抑菌圈直径(cm)
大肠杆菌 0.7 李斯特杆菌 0.6
金黄色葡萄球菌 0.7 黑曲霉 0.6
枯草芽孢杆菌 0.5 白色念珠菌 0.3
伤寒沙门氏菌 0.4 黄曲霉 0.5
肠膜沙门氏菌 0.5 啤酒酵母 -
志贺痢疾杆菌 0.5 面包酵母 -
表2 抑菌组分的抑菌效果表
Table 2 Antimicrobial effects of ingredientⅡ
注:“-”表示抑菌圈直径小于0.1cm。
菌种
组分Ⅱ的浓度(mg/ml)
50 60 70 80 90 100
大肠杆菌 + + + + + -
金黄色葡萄球菌 + + + + - -
枯草芽孢杆菌 + + + - - -
伤寒沙门氏菌 + - - - - -
肠膜沙门氏菌 + - - - - -
志贺痢疾杆菌 + + - - - -
李斯特杆菌 + + + + - -
黑曲霉 + + - - - -
白色念珠菌 + + + + - -
黄曲霉 + + + - - -
表3 组分Ⅱ在不同浓度下的抑菌效果
Table 3 Antimicrobial effects of ingredient Ⅱ at different
concentrat ions
注:“+”表示有菌落生长,“-”表示没有菌落生长。
60~100mg/ml,对三种供试霉菌的最低抑菌浓度为70~
80mg/ml。
参考文献:
[1] 李正英, 张保军, 陈忠军. 杂交瓠瓜中抑菌物质的提取条件的优选
[J]. 食品科学, 2007, 28(1): 209-212.
[2] 张合文, 忠立人. 鱿鱼鱼精蛋白抗菌活性的研究[J]. 黑龙江商学院
学报, 1999, 15(4): 5-9.
2.2.2最低抑菌浓度
组分Ⅱ在不同浓度下的抑菌效果见表3。由表3可
见,组分Ⅱ对不同微生物的最低抑菌浓度不同,对7种
供试细菌的最低抑菌浓度为60~100mg/ml,对三种供试
霉菌的最低抑菌浓度为70~80mg/ml。
3 结 论
杂交瓠瓜抑菌粗提物Ⅰ采用乙醇沉淀法分为Ⅱ、
Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四个组分,其中醇溶组分Ⅱ具有抑菌活性;
抑菌组分Ⅱ对7种供试的细菌和3种霉菌具有抑菌效果,
对2种供试的酵母菌没有抑菌效果,而且不同微生物的
最低抑菌浓度不同,对7种供试细菌的最低抑菌浓度为