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大青叶抗菌物质提取及抗菌效果研究



全 文 : 2004, Vol. 25, No. 11 食品科学 ※工艺技术138
大青叶抗菌物质提取及抗菌效果研究
赵良忠,王放银,段林东
(湖南邵阳学院生物工程系,湖南 邵阳 422004)
摘 要:研究了用水浸提法抽提大青叶中抗菌物质的方法,并通过抑菌实验检验了它对细菌和霉菌的抑菌能力。正
交实验结果表明最佳抽提工艺为:料水比1:20,加热时间40min,回流温度100℃;滤纸片法抑菌实验发现:大
青叶提抽浓缩液(浓缩比为5:1)对大肠杆菌及枯草杆菌的最低抑菌浓度为2.77%(ml/100ml)左右,青霉,黄曲霉为0.55%
(ml/100ml)左右,金黄色葡萄球为0.055%(ml/100ml)左右。
关键词:大青叶;最佳提取工艺条件;抑菌作用;最低抑菌浓度
The Study on Antiseptic of the Extract and Antimicrobial Action from Cloyodendron cvrtophyuan
ZHAO Liang-zhong,WANG Fang-yin,DE Lin-dong
(Dept of Bioengineering,Shaoyang University, Shaoyang, Hunan 422004, China)
Abstract :By using water a kind of antiseptic from Cloyodendron Cvrtophyuan which could be added into feed was extracted.
By means of filter paper disks tests the antimicrobial effect of Cloyodendron Cvrtophyuan’s extract were verified and then.
The extract’s antimicrobial efficeney on Staphylocooous and Penieillium was taken as the measurements in this experiment
. After orthogonal design and experiments, the optimal extract process gualifications are extractive ratio is 1:20, circumfluence
temperture is 100℃, circumfluence time is 40min, The marium absorbing peak is 270nm. Cloyodendron Cvrtophyuan have
obvious antimicrobial actions on bacteria and mod . The lowest antimicrobial level for Staphylococcus aureus is 0.055%(ml/
100m), Aspergillus flavus and Penicillium is 0.55%(ml/100m),Escherichia coliform and Bacillus subtilis is 2.77%(ml/100m).
Key words:Cloyodendron cvrtophyuan;optimal extract process;antimicrobial action;the lowest antimicrobial level
中图分类号:Q946.887 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2004)11-0138-03
大青叶(Clorodendron cyrtophyuam Turcz.)马鞭草科
赤贞桐属植物,又名大青木,根叶入药,有凉血、清
热、解毒、利尿之效[ 1 ]。主治菌痢、咽喉炎、扁桃
腺炎、黄疸丹毒、偏头痛、虫蚊咬等症[2]。大青叶水
煎剂对金黄金黄色葡萄球菌有较强抑制作用[3]。资料显
示,大青叶的有效抑菌成分是靛甙[4]。
本研究探讨了大青叶抗菌物质的水抽提法,确定了
水抽提的最佳工艺条件,通过滤纸片法抑菌实验发现:
大青叶提抽浓缩液(浓缩比为5:1)对大肠杆菌及枯草杆菌
的最低抑菌浓度为2.77%(ml/100ml)左右,青霉,黄曲霉
为0.55%(ml/100ml)左右,金黄色葡萄球为0.055%(ml/
100ml)左右。研究发现,大青叶提取物防霉菌的效果较
为理想,可用于食品、饲料及饲料添加剂的防霉。
1 材料与方法
1.1材料
1.1.1大青叶 大青叶于2003年4月采摘于湖南邵阳学
院生物工程系实习基地。
1.1.2仪器 回流装置 真空抽虑装置, 7520分光光度
计,杀菌锅。
1.1.3菌种 枯草杆菌,大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,
青霉,黄曲霉五种菌种均由邵阳学院微生物研究室提供。
1.2大青叶有效物质提取方法
1.2.1工艺流程
原料采集→干燥(阴干)→粉碎→称取→按比例加水→水
浴回流→真空抽滤→提取液
1.2. 2大青叶水煎剂光谱特性研究
称取10g原料,加水200ml,水浴90℃,回流50min
收稿日期:2004-08-24
基金项目:湖南省教育厅科技基金支助项目(01C008)
作者简介:赵良忠(1962-),男,副教授,主要从事生物工程和食品科学研究。
139※工艺技术 食品科学 2004, Vol. 25, No. 11
冷却,真空抽滤,用移液管取滤液1ml,用100ml容量
瓶定容至100ml。在7520型分光光度计上扫描,确定提
取特的最高吸波峰(OD值)。
1.2.3提取工艺条件确定
试验设计考虑料水比、提取温度℃ 和回流时间三
个因素,设计方案见表1。
实验水平 料水比A 温度B(℃) 时间C(min)
1 1:20 80 60
2 1:30 90 50
3 1:40 100 40
表1 抽提因素与水平设计表
根据表1 选用L9(33)正交试表研究提取工艺参数。
1.3抑菌实验方法
1.3.1实验原理
将浸制好的滤纸片,放入倒好的培养器表面培养
24h后,观察结果,看有无抑菌圈,并测量其大小以确
其抑菌能力大小。
1.3.2制作无菌滤纸片
用打孔器直径为6mm,打出小滤纸片,在干燥培养
皿中倒入上抽提液30ml,用镊子将滤纸片夹入浸泡4h
后,取出置于另一干燥培养皿中,再置于真空鼓风于燥
箱中,60℃左右,干燥滤纸片,待干燥后,连同培养
皿取出,置无菌室中侍用。
1.3.3培养基配方
细菌培养基:牛肉膏3g,蛋白胨10g,NaCl 5g,
琼脂5~20g,水1000ml,pH值7.0~7.2。
霉菌培养基:Na2CO3 3g,K2HPO4 1g,KCl 0.8g,
MgSO4·7H2O 0.5g,FeSO4 0.5g,蔗糖 30g,琼脂 15~
20g,水1000ml,pH值 自然。
1.3.4操作
A.菌种活化 首先配制培养基,细菌和霉菌培养
基分别按其配方的二分之一称量,即每种培养基各配
500 ml,分装杀菌后,摆斜面,待凝固后到无菌室接
种,然后于恒温干燥箱中,培养24h后待用。细菌37
℃左右,霉菌29℃左右。
B.配制培养基 细菌、霉菌各500ml,即按各自的
配方,样品称取原配方中的50%。
C.制作无菌水每种菌种配制三支无菌水,于高压
杀菌锅内121℃杀菌20min,待冷却后送无菌室中待用。
D.制作菌悬液,采用10倍稀释法,用移液管从
每种菌种吸取一毫升,放到相应的培养皿中再用手轻轻
摇晃,使之在培养皿中分布均匀。待培养基冷却到手
摸感觉到烫手但能够忍受时,开始倒平板。每皿倒20~
25 ml培养基,先用手轻摇晃,使之均匀,再放在操作
台上用右手来回轻推几次。待培养基稍凝固后,用镊子
放置滤纸片。注意轻放且放置均匀, 5片/皿。一切准
备好后,将培养皿放在恒温干燥箱中培养,霉菌29℃左
右,细菌37℃左右,24h后观察结果。如果滤纸片周
围无菌或比其它没放滤纸片的地方细菌个体长得小证明
有抑菌作用,即有抑菌圈。有明显抑菌的测其抑菌圈
的直径。
1.4最低抑菌浓度试验
1.4.1细菌最低浓度测定方案
a.配制液体培养基8ml/管;
b.加待测试菌液0.1ml/管;
c.配制好样品系列浓度浓缩液;
d.做空白对照试验一(不加菌液);
e.空白对照试验二(不加浓缩液);
f.培养36h后测OD值。
1.4.2 霉菌最低浓度测定方案
配制含不同浓度提取物固体培养基若干皿(10ml/
皿),加入待试菌液0.1ml/皿,做空白对照试验一(不加
菌液),和空白对照试验二(不加浓缩液),培养36h,目
测生长情况。+有菌生长 ++有很多菌生长,-无菌生长。
1.4.3操作
1.4.3.1配制液体培养基分装 8ml,杀菌 121℃,
杀菌20min。
1.4.3.2配制样品系列浓度,因为原液对大肠杆菌及
枯草杆菌几无抑菌作用,故选5:1的浓缩液做实验。规
定它的浓度为100%,以此为标准,分别使培养基中含
浓缩液5.50%、5.00%、4.40%、3.88%、2.77%、
1.66%、1.11%、1.00%、0.88%、0.77%、0.66%、
0.55%、0.44%、0.11%、0.055%。
1.4.3.3细菌测OD值、霉菌目测分析结果
1.5与青霉素的对照试验
试验方法:将两种样品配制成系列浓度,再浸制
成不同浓度的滤纸片,在相同条件下,倒平板,培养
24h后,测抑菌圈的大小,如果有相等或相近大小的抑
菌圈则此两种浓度应有相等的当量关系。
2 结果与讨论
2 .1光谱特性
光谱测定结果见表2。
入值 240250260270280290300310
A值 0.408.5500.6380.6910.6340.5920.5200.495
表2 大青叶水煎剂光谱特性表
注:表内数据为三次试验的平均值(下同)。
2004, Vol. 25, No. 11 食品科学 ※工艺技术140
因素/编号 A B C O D
11:20 80 60 0.349
21: 0 90 50 0.635
31:20 100 40 0.699
41:30 80 60 0.278
51:30 90 50 0.624
61:30 100 40 0.377
71:40 80 60 0.228
81:40 90 50 0.131
91:40 100 40 0.609
三次水平因素1之和 1.6831.1270.96
三次水平因素2之和 0.8551.391.685
三次水平因素3之和 0.8551.391.685
极差R 0.2410.2770.277
表3 抽提3因素3 水平正交试验表
由上表看出影响抽提因素最大的是湿度和回流时
间,其次是料水比。从正交表很显然看出最佳抽提工
艺条件是A1B2C3,即料水比为1:20,加热时间40min,
回流温度100℃。最佳工艺条件验证试验结果为OD值
0.707,说明试验结果是可信的。
2.3抑菌实验
表4、表5是用原液(5g大青叶/100ml)和浓缩液((25g
大青叶/100ml))浸制的滤纸片,加入到置好的培养皿中
效果越好。尔后我们做了一组10:1的浓缩液抑菌试验,
发现各种菌种的抑菌圈直径都增大了。大肠杆菌达
16mm,而金黄色葡萄球菌竟达26 mm。
2.4最低抑菌浓度测定
对各种试验菌的最低抑菌浓度结果见表6、7、8。
由表6、表7、表8可得出结论即大青叶提抽液
对大肠杆菌及枯草杆菌的最低抑菌浓度为2.77%左右
(以5:1的浓缩液为100%),青霉,黄曲霉为0.55%左右,
金黄色葡萄球为0.0 55%左右。大青叶抽提物具有良好
的抑菌作用。
3 结 论
本试验实验结果表明大青叶提抽最佳抽提工艺为:
料水比1:20,加热时间40miin,回流温度100℃;抑菌
实验发现:大青叶提抽浓缩液(浓缩比为5:1)对大肠杆菌
及枯草杆菌的最低抑菌浓度为2.88%(ml/100ml,下同)
左右,青霉,黄曲霉为0.55%左右,金黄色葡萄球
为0.055%左右。大青叶提取物用于饲料生产既可以防止
动物被金黄色葡萄球菌感染,同时还右用于饲料防霉。
参考文献:
[1]中国科学植物研究所. 中国高等植物图鉴(第三册)[M]. 科
学出版社,1985.
[2]吴贻谷, 宋立人. 中华本草(上册)[M]. 上海科学技术出版
社, 1996.
[3]中国植物志[M]. 中国食品杂志社, 1988. 48(2).
[4]王宪楷.天然药物化学[M]. 人民卫生出版社出版.
表6 最低抑菌浓度试验结果表(OD值,270nm )
菌种浓度 大肠杆菌 枯草杆菌
0.00% 0.70 0.89
5.50% 0.43 0.52
5.00% 0.43 0.52
4.40% 0.425 0.51
3.88% 0.43 0.53
2.77% 0.43 0.52
1.00% 0.56 0.78
空白 0.425 0.51
菌种 ① ② ③ ④ 平均
青 霉 12 10 13 13 11.7
黄曲霉 12 11 13 12 12
大肠杆菌 9 10 9.5 9.6 9.5
枯草杆菌 10 9 9 8.0 9
金黄球菌 15 16 18.5 17 16.6
表5 大青叶的浓缩液抑菌效果 (mm)
表4 抽提原液抑菌效果 (mm)
菌种 ① ② ③ ④ 平均
青 霉 8.5 8 9 9 8.6255
黄曲霉 9 8 8 7.5 8.125
大肠杆菌 0 0 0 0 0
枯草杆菌 0 0 0 0 0
金黄色葡萄球菌 12 10 9 11 10.5
由表看出扫描的最高波峰为270nm,下面的正交实
验的OD值在此波长中测出。
2.2工艺条件试验结果
最佳工艺条件试验结果见表3。
培养24min后的结果。
由表4表5可以看出,原液对大肠杆菌及枯草杆菌
无抑菌作用,但对青霉及金黄色葡萄球有良好的抑菌作
用,原液浓缩后,大青叶提出液对供试菌种都有抑菌
作用,并且抑菌效果与浓度成正相关,浓度越大抑制
表7 金黄葡萄球菌最低抑菌浓度表(OD值,270nm)
浓度 0.00%1.11%0.10%0.66%0.55%0.11%空白
OD值 0.620.470.470.460.460.550.46
菌种 0.00%1.66%1.00%1.11%0.55%0.11%0.05%空白
青霉 ++ - - - - + + -
黄曲霉 ++ - - - - + + -
表8 青霉、黄曲霉