全 文 ：现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2011, Vol.27, No.3
299

万寿菊花中α-三连噻吩的提取及抑菌作用研究

王宪青，岳茹冰，王秋月
（黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江大庆 163319）
摘要：以万寿菊花为原料，用氯仿提取其中光活化杀虫物质 α-三连噻吩，并利用气相色谱测定所提取液中 α-三连噻吩的含量。
通过正交实验研究了料液比、时间、温度等因素对 α-三连噻吩得率的影响，实验表明，最佳提取工艺参数为料液比为 1:20、提取时
间为 5 h、温度 85 ℃，提取率达到 1.5042%。最佳条件下得到的万寿菊提取液对青霉、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌具有抑菌作用，48 h
抑制率分别为 2.99%、2.43%和 4.18%，最小抑菌浓度为 15%，此时 α-三连噻吩的浓度为 0.38%。
关键词：α-三连噻吩；气相色谱；抑菌
文章篇号：1673-9078(2011)3-299-302
Study on Extracting Condition and Anti-bacterial Activity of α-terthienyl
from Marigold
WANG Xian-qing, YUE Ru-bing, WANG Qiu-yue
(Food College Heilongjiang August First Land Reclamation University, Daqing 163319)
Abstract: The marigold flower was used to extract photoactivited pesticide α-terthienyl with chloroform, and the α-terthienyl extracted
was measured with gas chromatography. Through orthogonal experiments the influence on the yield of α-terthienyl by factors such as the ratio
of material to solvent, extracting time and temperature was studied. The experiment showed that the optimal condition is that the ratio of
material to solvent is 1:20, the extracting time is 5 h and the extracting tempreture is 85 , and the ℃ the yield of α-terthienyl reached 1.5042%.The
extracts in optimal condition could inhibit the growth of penicillium, coliform and bacillus subtilis. and the inhibitory rate was 2.99%, 2.43% and
4.18% after 48h. The minimum inhibition concentration of extracts was 15%, and the concentration of α-terthienyl was 0.38%.
Key words: α-terthienyl; gas chromatography; anti-bacterial

万寿菊，俗称臭芙蓉，金盏花，菊科万寿菊属，
一年生草本植物。夏秋季开花，花呈黄色或橙色，易
于栽培。原产墨西哥，由于其花具有花形较大、绚丽
多彩、易于栽培等特点，目前已经在世界各地广泛引
种[1]。除作为一般观赏花卉外，它不仅含有丰富的矿
质元素、维生素和多种营养成分，还含有多种生物活
性物质，在各领域得到充分利用。万寿菊是著名的光
活化杀虫植物，其光敏物主要为 α-三噻吩及其他衍生
物。所说的 α-三连噻吩，即 2,2’:5’,2”-三连噻吩
（C12H8S3），为非极性化合物，最初是从万寿菊中分
离出的一种化学成分，它仅存在于万寿菊的根和花中，
含量大致为 1.0%~2.0%[1]。国外的研究证明在日光下
或 300 nm~400 nm 紫外光下，α-三连噻吩具有显著的
光活化杀虫活性[2]，对植物病原菌、植物线虫具有光
活化毒杀增效作用[3]。
收稿日期：2010-10-28
基金项目：黑龙江八一农垦大学硕士基金项目（2004）
作者简介：王宪青（1977-），男，硕士，讲师，研究方向：农产品加工
目前对α-三连噻吩的研究多集中在对其光化学活
性的研究，对其提取工艺没有一个确定的研究方案，
并且将气相色谱法直接应用于针对万寿菊中α-三连噻
吩物质含量的测定还很少。同时，人们对万寿菊提取
物的抑菌实验仅限于植物病原菌，如辣椒枯萎病菌等，
而对食品中常见的腐败菌的抑菌方面尚属空白。本研
究首次将万寿菊提取物用于食品常见腐败菌，并研究
其抑菌效果，在万寿菊资源综合利用、果蔬保鲜方面
具有重要意义。
1 实验材料及仪器设备
1.1 实验材料
万寿菊粉碎颗粒（市售）；α-三连噻吩（Sigma
标准品）；乙酸乙酯（分析纯）；石油醚（分析纯）；
氯仿（分析纯）；青霉菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌
（实验室保藏菌种）；马铃薯培养基、LB 培养基（北
京奥博星生物技术有限责任公司）；40%甘油溶液。
1.2 主要仪器与设备
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2011.03.006
现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2011, Vol.27, No.3
300
10 μL 微量注射器；索氏提取器；电子天平；恒
温水浴箱；GC9900 气相色谱仪（上海科创公司）；
氢火焰离子检测器（FPD），SE-30 不锈钢柱；LRH-280
微电脑控制生化培养箱（广东省医疗器械厂）；
LDEX-40SCⅠ立式自动电热压力蒸汽灭菌器（上海中
安医疗器械厂）；无菌操作台（哈尔滨东联公司）。
2 实验方法
2.1 α-三连噻吩提取工艺研究
2.1.1 α-三连噻吩提取工艺流程
万寿菊→粉碎→研磨→索氏提取→GC 检测
2.1.2 提取溶剂的选择
分别以氯仿、石油醚、乙酸乙酯作为提取溶剂，
在同一提取条件下进行提取，之后用气相色谱法测定
各提取液中 α-三连噻吩的含量，从而选出最佳提取溶
剂。
2.1.3 氯仿索氏提取正交实验
在前期研究的基础上安排正交实验[4]。
2.2 提取液抑菌作用研究
在实验得出的最佳工艺参数下提取万寿菊抑菌
液，分别对青霉、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌进行抑菌
实验，48 h后观察其抑菌圈大小，并计算抑制率。
通过实验可选择抑菌效果最佳的实验菌。
2.3 α-三连噻吩的气相色谱法测定
载气高纯氮气的流量为 51.0 mL/min，氢气流量为
52 mL/min，空气流量为26 mL/min，尾吹气流量为0.00
mL/min，进样口温度：180 ℃；检测器温度：200 ℃；
柱温：90 ℃，无程序升温。进样量为 0.60 μL。
采用归一化法定量。
2.4 抑菌实验方法
采用打孔法。
3 结果与分析
3.1 α-三连噻吩提取实验结果与分析
3.1.1 最佳溶剂的确定
实验结果如下图 1~3 所示。
应选图 3 所对应的溶剂氯仿作为 α-三连噻吩的提
取溶剂。
3.1.2 氯仿索氏提取α-三连噻吩正交实验结果与分析
根据单因素实验结果安排正交实验，并对结果进
行分析。
3.1.2.1 极差分析


正交实验结果及极差分析见表 1。

图1 石油醚提取液的气相色谱图
Fig.1 GC chromatography of the extracts by Petroleum ether

图2 乙酸乙酯提取液的气相色谱图
Fig.2 GC chromatography of the extracts by ethyl acetate

图3 氯仿提取液的气相色谱图
Fig.3 GC chromatography of the extracts by chloroform
根据正交表 1 可知正交实验安排中的最佳因素组
合为 A2B2C3，即实验号第 5 的组合，料液比为 1:20、
提取时间为 6 h、提取温度为 85 ℃。
但根据图 4 可知最佳因素组合应为 A2B1C3，与
实验安排的 A2B2C3 有些差异。差别在于 B 因素的两
个水平上，即 B1（5 h）和 B2（6 h），应进行多重比
较选出最佳水平。



现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2011, Vol.27, No.3
301
表1 正交实验结果
Table 1 Results of the orthogonal test
实验
号
A
料液比
B
时间/h
C
温度/℃
D
空列
质量分
数/%
1 1:18（1） 5（1） 75（1） （1） 1.1925
2 1:18（1） 6（2） 80（2） （2） 0.8750
3 1:18（1） 7（3） 85（3） （3） 0.9020
4 1:20（2） 5（1） 80（2） （3） 1.1269
5 1:20（2） 6（2） 85（3） （1） 1.5042
6 1:20（2） 7（3） 75（1） （2） 0.9326
7 1:22（3） 5（1） 85（3） （2） 1.3107
8 1:22（3） 6（2） 75（1） （3） 1.1646
9 1:22（3） 7（3） 80（2） （1） 0.6765
K1 2.9695 3.6301 3.2897 3.3732 SUM
=9.6850K2 3.5637 3.5438 2.6784 3.1183
K3 3.1518 2.5111 3.7169 3.1935
k1 0.9898 1.2100 1.0966 1.1244
k2 1.1879 1.1813 0.8928 1.0394
k3 1.0506 0.8370 1.2390 1.0645
R 0.1981 0.3730 0.3462 0.085

图4 因素与指标关系图
Fig.4 Effects of solid-liquid ratio, time and temperature on the
Ki value
3.1.2.2 方差分析
从极差分析中可知各因素主次依次为：B>C>A，
并经方差分析表得出，因素 B 差异显著，综合极差分

析与方差分析的分析结果，为了进一步研究 B 因素中
各水平的优劣，需对因素 B 进行多重比较。
表2 方差分析表
Table 2 Analysis of variance of the results
变异来源 SS df MS F Fa
A 料液比 0.0618 2 0.0309 5.2820


( ) 0.192,205.0 =F

B 时间 0.2585 2 0.12925 22.0940*
C 温度 0.1817 2 0.09085 15.5299
误差 0.0117 2 0.00585
总变异 0.5137 8
3.1.2.3 多重比较
表3 多重比较SSR值与LSR值
Table 3 Comparison of the SSR and LSR values
秩次距（k） SSR0.05 LSR0.05 SSR0.01 LSR0.01
2 6.09 0.269 14.0 0.618
3 6.09 0.269 14.0 0.618
表4 B因素各水平均值多重比较
Table 4 Comparison of the B factor effect with different levels
B 因素 B1 B2 B3
ki 1.2100 1.1813 0.8370
显著性 5% A ab b
显著性 1% A A A
综上所述，B1（5 h）为最好，与正交实验测得的
最佳因素组合为 A2B2C3中的 B2（6 h）有所差异，但
B1（5 h）与 B2（6 h）的处理平均数 k1与 k2数值很接
近，可能是由于正交试验中各因素交互影响，导致组
合中B因素的最佳水平偏离单因素实验所确定的最佳
水平。在实际生产中，考虑到提高提取效率等多方面
因素，应选择 B1（5 h）作为提取时间。综上所述，提
取万寿菊中 α-三连噻吩的最佳参数组合：料液比为
1:20，时间为 5 h，温度为 85 ℃。
3.2 提取液抑菌实验结果与分析
3.2.1 抑菌直径研究结果
在最佳提取工艺条件下，得到万寿菊提取物对三
种微生物的抑菌作用见表5。
表5 提取物对几种病菌的抑菌直径/mm
Table 5 Diameters of the inhibition zone of the extracts on several bacteria
病原菌
24 h 48 h
对照 处理 抑制率% 对照 处理 抑制率%
青霉 10.15 9.93 2.16 20.05 19. 45 2.99
大肠杆菌 19.44 19.13 1.59 20.95 20.44 2.43
枯草芽孢杆菌 18.15 17.58 3.14 19.35 18. 54 4.18
用氯仿作为提取液所得到的万寿菊提取物对青 霉、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌三种菌的生长均有影响，
现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2011, Vol.27, No.3
302
但这种影响作用是不同的，对枯草芽孢杆菌的菌落扩
散生长影响较大。
3.2.2 最小抑菌浓度研究结果与分析
将万寿菊提取物与40%甘油溶液配制成稀释度分
别为5%、10%、15%、20%、25%的混合溶液，用无菌
镊子将直径为6 mm的小圆滤纸片浸入到混合试液中，
取若干滤纸片放入其中浸泡30 min，在容器内壁上滤去
多余的试液，将小圆滤纸片贴入平板的小区内。而后
分别将不同浓度的滤纸片分区放入到平皿中，经过48 h
观察，得出下限抑菌浓度。
表6 不同浓度的提取物对青霉的抑菌直径/mm
Table 6 Diameters of the inhibition zone of the extracts with
different concnetration on Penicillium
平皿
编号
提取物浓度/%
空白
25 20 15 10 5
1 20.10 13.40 11.20 6.00 6.00 6.00
2 18.50 13.10 9.00 6.00 6.00 6.00
3 20.00 14.50 10.00 6.00 6.00 6.00
平均 19.53 13.67 10.07 6.00 6.00 6.00
表7 不同浓度的提取物对大肠杆菌的抑菌直径/mm
Table 7 Diameters of the inhibition zone of the extracts with
different concnetration on Coliform
平皿
编号
提取物浓度/%
空白
25 20 15 10 5
1 19.50 18.40 9.00 6.00 6.00 6.00
2 20.00 15.30 9.50 6.00 6.00 6.00
3 18.70 15.60 8.40 6.00 6.00 6.00
平均 19.40 16.43 8.96 6.00 6.00 6.00
表8 不同浓度的提取物对枯草芽孢杆菌的抑菌直径/mm
Table 8 Diameters of the inhibition zone of the extracts with
different concnetration on Bacillus subtilis
平皿
编号
提取物浓度/%
空白
25 20 15 10 5
1 17.50 8.00 7.00 6.00 6.00 6.00
2 15.40 9.60 6.00 6.00 6.00 6.00
3 19.00 9.00 6.00 6.00 6.00 6.00
平均 17.30 8.67 6.33 6.00 6.00 6.00

从万寿菊提取物对青霉菌、大肠杆菌和枯草芽孢
杆菌的影响可以看出，浓度越高，抑菌效果越好。抑
菌最低浓度为 15%，在最小抑菌浓度时，由高压液相
色谱测得 α-三连噻吩的浓度为 0.38%。

(1) (2) (3)
图6 青霉、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌抑菌效果图
Fig.6 Photography of the inhibition effect of the the extracts
with different concnetration on (1) Penicillium, (2) Coliform,
and (3) Bacillus subtilis
4 结论
通过实验得到了以氯仿为提取剂的最佳提取工
艺参数和抑菌结果：在温度 85 ℃、料液比 1:20、回
流提取 5 h 的最佳条件下，提取率达到 1.5042%，得
到的万寿菊提取液对青霉、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌
具有抑菌作用，48 h 抑制率分别为 2.99%、2.43%和
4.18%，最小抑菌浓度为 15%。
通过实验发现万寿菊提取液对常见的食品腐败菌
具有抑菌作用，对于新型抑菌物质的发现和利用以及
新型果蔬保鲜剂的开发具有指导意义。但提取液的抑
菌作用是否就是 α-三连噻吩的抑菌作用，还有待下一
步对提取液中α-三连噻吩的含量和抑菌作用的相关性
进行研究。
参考文献
[1] 王新国,徐汉虹,赵善欢.杀虫植物万寿菊的研究进展[J].信
阳师范学院学报,2004,4:417
[2] Baslas RK, Singh AK.Chemical Examination of the Essential
Oil of Tagetes erecta L.[J].Journal of Indian Chemical Society,
1981, (58): 422-423
[3] 乐海洋,胜红蓟.万寿菊和柔毛水蓼对农业害虫生物活性初
试[J].广东农业科学,1992,6:34-36
[4] 王宪青,张学玲,刘妍妍.万寿菊花中 α-三连噻吩的提取研
究[J].农产品加工（学刊）,2008,2:19-21