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
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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。
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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