全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 30(1)：137— 140 2Ol0年 1月
辣椒素的提取及抑茵活性研究
张继红1*，陶能国1，李俊丽2，刘友秀1，李晓宁1
(1．湘潭大学 化工学院生物食品工程系，湖南 湘潭 411105；2．武汉理工大学 化工学院制药工程系 ，武汉 430070)
摘 要：以干红辣椒为原料，选取 95 的乙醇 和正己烷作为提取溶剂，利用索 氏提取法提取其中的辣椒素。
结果表明，以 95 的乙醇作为提取溶剂的效果好于正己烷，辣椒素的提取率最高可达 1．77％，高于正己烷的
1．12 的提取率。用滤纸片法研究辣椒素对大肠杆菌等 8种常见食品腐败菌的抑菌活性。结果表明：辣椒素
对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌有明显的抑菌效果，对大肠杆菌抑菌作用较弱，对黑曲霉、青霉、保加利亚乳
酸杆菌和噬热链球菌没有作用。辣椒素经过高温灭菌后 ，抑菌作减弱 ，培养时间对抑菌圈的影响不大。以正
己烷为助溶剂，确定辣椒素对枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度(MIC)为 5O mg／mL。
关键词：辣椒素；提取 ；抑菌活性
中图分类号 ：Q949．96 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—3142(2010)O1—0137—04
一
I ti0n 0f Lpsaicin nd itS anti-microbial activityEXt caD lCl a CO ．alc t l
ZHANG Ji—Hong ，TAO Neng-Guo ，LI Jun_Li0，
LIU Y0u~Xiu1．LI Xiao-Ning1
(1．Colege of Biology Engineering，Xiangtan University，Xiangtan 411105，China；2．College of
Pharmaceutical Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，China)
Abstract：The capsaicin was extracted from red pepper using soxhlet extraction method with 95 ethanol and n-hex—
ane as solvents．Results showed that 95 ethanol was more suitable for extraction of capsaicin than n-hexane，with
the extraction rate of 1．77 and 1．12 ，respectively．The antimicrobial activities of the resulting capsaicin against 8
food spoiled microorganisms were also determined by disc-agar diffusion method．The capsaicin was observed tO have
significant inhibitory effects on the growth of Staphylococcus aur6qAS and Bacillus subfilis．A moderate antibacterial
activity was also observed against Escherichia coli．No antimicrobial activity against Lactobacillus Bulgaricus，Strep—
tococcus thermophilus，Aapergillus sp．and Penicilllium sp．was observed．The autoclaved capsaicin had more antimi—
crobial activity though its effect had been weakened．The inhibitory effect was not changed with the culture’S time．
The minimum inhibitory concentration of capsaicin against B．subfilis was determined tO be 50 mg／mL．
Key words：capsaicin；extraction；antimicrobial activity
食品防腐剂是防止食品腐败变质的有效物质，
目前市场上的品种较多，主要是苯 甲酸和山梨酸及
其盐类，它们都是化学合成类添加剂，现已发现，它
们对食品的口感及人们的身体健康有不良的影响，
且防腐效果欠佳。天然辣椒素是从红辣椒中提取出
来的一种高附加值产品，被广泛应用于医药、轻化和
食品工业，具有极高的药用价值和经济价值 (董静
等，2006)。辣椒素的价格远高于辣椒色素价格，低
成本、高质量的辣椒素生产工艺的提出以及相应分
析方法的确立，是综合利用辣椒资源的关键所在。
目前辣椒素的生产技术普遍存在工艺复杂，提
取率及得率均低等问题。辣椒素对细菌有很好的抑
菌活性，对酵母菌的抑菌活性次之，对霉菌抑菌性较
弱，且在较宽的温度和 pH值变化范围内仍能保持
良好的抑菌活性(郭丽等，2006)。有些材料如丁香、
八角、银杏等虽有广谱抑菌作用，但原材料价格比辣
收稿日期：2008—07—21 修 回日期 ：2009—05-15
基金项目：国家自然科学基金(30570432)[Supported bytheNational Natural Science Foundation ofChina(30570432)]
作者简介：张继红(1977一)，男，湖南湘乡人 ，在职博士生 ，从事生物分析与分析化学科研工作，(E-raail)jihongzhO1@hotmail．com。
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椒高很多(吴影等，2007；王勤等，2008)。因此，辣椒
素可以作为一种广谱廉价的抑菌材料 ，不仅有 良好
的经济效益，而且有健康 、绿色 、环保 、安全等社会效
益。关于天然活性物质辣椒碱的防腐作用的探讨
(Surh等 ，2002；Tani等，2004；吴东海等，2005)，目
前国内外报道甚少。本文以湖南本地产干红辣椒为
原料，提取出辣椒碱液 ，并研究其防腐效果。
I 槠料s方法
1．1实验设备、材料
设备 ：250 mL索氏提取器 ，ME215S精 密电子
天平，旋转蒸发仪 ，水浴锅 ，研钵与杵棒 ，数显恒温水
浴锅手提式压力蒸汽灭菌锅 ，电热恒温培养箱，双层
铁皮电炉，电冰箱 ，无菌工作 台。材料：干红辣椒购
于湘潭大学附近超市 ；95 乙醇 ；正 己烷 ；蒸馏水。
所用的菌种包括 ：细菌 ：大肠杆 菌 (Escherichia CO—
li)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subfilis)、金黄色葡萄
球菌(Staphylococcus aureus)、保加利亚乳杆菌
(Lactobacillus bulgaricus)、嗜 热 链 球 乳 杆 菌
(Streptococcus thermophilus)。 霉 菌 ：黑 曲 酶
(Aapergilus sp．)、青霉(Penicilllium sp．)以上菌
种均保存于湘潭大学生 物食 品工程系微生物教研
组。细菌所用培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，其配
方为 ：牛肉膏粉 3 g、蛋白胨 18 g、NaC1 5 g、琼脂 l2
g，使用时按 38 g／lOO0 mL蒸馏水配置 ，pH7．2～
7．4。霉菌用培养基为孟加拉红培养基，其配方为：
蛋白胨 5 g、葡萄糖 10 g、磷酸二氢钾 1 g、硫酸镁
0．5 g、孟加拉红0．03 g、氯霉素0．1 g、琼脂 15 g，使
用时按 31．8 g／lOO0 mL无菌水 ，pH5．8～6．2。
1．2实验方法
(1)提取实验方法：以本地干红辣椒为原料 ，用
索氏提取法，分别以 95％乙醇和正己烷为提取剂，
将辣椒样品按照一定的固液比(1：6、1：8、1：10)，
对提取温度和提取时间、虹吸次数等参数设置后，提
取辣椒素。(2)旋转蒸发法：旋转蒸发仪浓缩辣椒
素，所得的粗产品呈红色的油状，往其中加入 2 mL
的提取剂 ，溶解后转移至事先已称好了重量的干燥、
洁净的称量瓶里 ，将称量瓶置于恒温鼓风箱 中烘至
粘稠稠状，称重，记录。(3)抑菌试验方法：将供试菌
种接种于相应的试管斜面培养基上，细菌置于 37℃
恒温培养箱培养 18～24 h；霉菌则在 28℃，培养 48
h，培养好的试管斜面放置在 0～4℃冰箱内冷藏备
用 。取活化好的菌株 ，用在酒精灯上充分灼烧灭菌
表 1 两种溶剂不同处理索氏提取辣椒素的提取率比较
Table l Soxhlet extraction rates of capsaicin extracted with two kinds of solvents
95 酒精
95 酒精
95 酒精
正己烷
正己烷
正己烷
1：10
1：8
1：6
1：10
1：8
1：6
1OO
1O0
1OO
100
1O0
1O0
12．5
12．5
12．5
12．5
12．5
12．5
0．140
0．108
0．088
0．221
0．147
0．】2l
1．12
1．O8
0．70
1．77
1．47
0．96
好的接种环挑取少量细菌、霉菌孢子，放入装有 9
mL生理盐水 的试管中，加入 两颗小玻璃珠 ，摇匀，
制成孢子均匀分散的悬浮液，使菌悬液中细菌数为
1～2×10 CFU／mL，霉菌孢子数为 1～8×10
CFU／mL。
2 结果与分析
2．1索氏提取辣椒素提取率比较
辣椒提取率一粗提产品／干辣椒总重 ×100％；
利用索氏提取方法，以 95 的无水酒精和正己烷为
溶剂，对辣椒素的提取率进行比较，从表 l得出，正
己烷的提取效率略高于无水酒精，提取率在 0．96
～ 1．8 之间。
2．2滤纸片抑制常见菌法
抑菌指标判定：抑菌圈直径 D≥10 1Tim为高度
敏感，用“+++”表示 ；8≤D≤10为中度敏感 ，用
“++”表示 ，6≤D≤8为低度敏感 ，用“+”表示 ；D
≤6为不敏感，用“一一”表示。未特殊说明者均为
未灭菌处理所得结果。从表 2得知，辣椒素对金黄
色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和醋酸杆菌变种均有明
显的抑菌效果，对大肠杆菌有抑菌效果，但抑菌作用
较微弱，对黑曲霉 、青霉、保加利亚乳杆菌、噬热链球
菌没有抑菌效果。
l期 张继红等 ：辣椒素的提取及抑菌活性研究 139
表 3 不同辣椒素溶液的浓度对抑菌作用的影响
Table 3 The effect of different concentrations
of capsaicin on the inhibitory effects
注 ：a、A号样 品的辣椒索浓 度为 0．14 g／mL；b、B号样品 的辣 椒
素浓度为0．07 g／mL；c、C号样品的辣椒素浓度为 0．0353 g／mL。
从表 3可知 ，以正己烷和 95 乙醇作助溶剂时，
其样品溶液对金黄色葡萄球菌的抑菌作用随着样品
浓度的降低而减弱，且以乙醇作助溶剂的样品其抑菌
效果较以正己烷作助溶剂的样品的抑菌效果好。
表 4 培养时间与抑菌效果的关系
Table 4 Relationship between culture
time and inhibitory effect
注：1—5号辣椒素浓度为 0．1395 g／mL；6-lO号样品是 1—5号样品
溶液稀释 2倍的溶液 (辣椒 素浓度 为 0．279 g／mL)。
从表 4可以得知，培养时间对高浓度和低浓度
样 品抑菌圈大小的影响均不大；2号样 品抑菌圈有
略微减少趋势，3号抑菌圈有略微增大趋势 ；高浓度
样品较低浓度样品的抑菌圈要大。
2．3灭菌对辣椒提取物抑菌作用的影响
由表 5可知，未灭菌的辣椒提取物样品 1、2对
金黄色葡萄球菌的抑菌圈大小分别为 12．1 mm 和
15．8 mm，较 121℃灭菌后的辣椒提取物的抑菌作
用要强 ，可能是高温高压灭菌影响了辣椒提取物的
活性。
表 5 辣椒提取物灭菌与否对金黄色
葡萄球菌抑菌作用的关系
Table 5 The relationship between Staphylococcus
aureus inhibitory effect and pepper
extract with or without sterilization
注：其中样品 1以正己烷为助溶剂，而样品 2以95％无水乙醇为
助溶剂 。
3 讨论
本文利用 95 的乙醇和正 己烷从辣椒粉 中提
取辣椒素，得到的辣椒素提取率差别较大，用 95
乙醇提取的提取率低于用正己烷提取的提取率。提
取率除了与辣椒的取材部位、提取剂和固液比有关
外，其它实验参数如虹吸次数、提取温度，回流时间
都将影响提取率。本实验的辣椒提取率在 0．96
～ 1．8 9／6，跟前人提取率 为 1．26 的研究结果相近
(樊钰虎等，2008)。
目前 ，关 于 辣 椒 素 抑 菌 试 验 研 究 不 是 很 多
(Pemcka& Materska，200 3；Masterska& Peruc～
ka，2005；孙永华等，2005)，本文系统地对辣椒素抑
茵作用进行了研究 ，实验结果表明，辣椒素对金黄色
葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、醋酸杆菌变种
均有明显的抑制作用，但对霉菌(青霉和曲霉)及乳
酸菌无抑制作用。在一定范 围内，辣椒 素的抑菌作
用随着浓度的升高而增强；未灭菌的辣椒素抑菌作
用比经过 121℃高压灭菌的作用要差，可能是高温
高压灭菌的过程中在一定程度上破坏了辣椒素的结
构。辣椒素一般为辣椒碱和二氢辣椒碱的混合物，
140 广 西 植 物 3O卷
图版 I 抑菌图 1．枯草芽孢杆菌；2．金黄色葡萄球菌；3
． 2号样品未灭菌；4．2号样品 121℃灭菌。
Plate I Bacteriostasis map 1
． Bacill“s “bfili ；2，StⅡ户^ 。c。ff“ 口“r “ ；3．No．2 samp1e unsterized；4．21·C sterized
．
二氢辣椒碱和辣椒碱分子结构的差异，后者具有 C
— C双键，双键在高温下稳定性较差(吴明光等，
1993；方宏等，2004)。
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