芦笋皮乙醇提取物的抑菌活性研究

2010-09-13冯翠萍张培宜李泠鸰

食品科学 2010年15期

关键词：毛霉黑曲霉芦笋

冯翠萍，张培宜，张帅，李泠鸰

(山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷 030801)

芦笋皮乙醇提取物的抑菌活性研究

冯翠萍，张培宜，张帅，李泠鸰

(山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷 030801)

研究芦笋皮乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌和青霉、毛霉、黑曲霉的抑制作用，采用牛津杯法对不同质量浓度的芦笋皮乙醇提取物进行抑菌实验。结果表明：芦笋皮乙醇提取物对细菌和霉菌均有抑制作用，抑制细菌的能力明显强于霉菌；对金黄色葡萄球菌最低抑制质量浓度为1g/100mL，其余4种细菌均为5g/100mL，且随着质量浓度的增大抑菌作用增强；对青霉、毛霉、黑曲霉的最低抑制质量浓度分别为10、30、40g/100mL。

芦笋皮乙醇提取物；牛津杯法；抑菌活性

Abstract ：Oxford cup method was used to measure the anti-microbial activities of ethanol extract from Asparagus officinalis peel against Staphylococcu saureus, Eschrichia coli, Bacillus subtilis, Shigella, Salmonella and Penicillium, Mucor and Aspergillus niger. The results indicated that all these microorganisms were effectively inhibited by the extract and the antibacterial activity was much better than the anti-mold activity. The minimum inhibition concentration (MIC) was 1 g/100 mL for Staphylococcu saureus and 5 g/100 mL for other 4 bacterial species. The antibacterial effect was in a concentration-dependent manner. The MICs were 10, 30 g/100 mL and 40 g/100 mL for Penicillium, Mucor, and Aspergillus niger, respectively.

Key words：ethanol extract from Asparagus officinalis peel；Oxford cup method；anti-microbial activity

芦笋(Asparagus officinalis L.)，又名石刁柏，天门冬属百合科宿根性多年生草本植物，是一种药食同源的蔬菜。我国《神农本草经》将芦笋列为“上品之上”。芦笋中含有许多活性成分，如黄酮类物质、天门冬酰胺、天门冬氨酸、叶酸、核酸、果糖、低聚糖等。现代医学研究证明，芦笋具有抗肿瘤、降血脂、抗衰老、抗疲劳、抗突变、抗菌及防癌抗癌功效[1]。据统计，芦笋在加工过程中，占原料质量15%～25%的芦笋皮被去掉[2]，这不仅造成了资源浪费，还增加了企业处理废弃料的成本。研究表明芦笋皮中的营养成分与芦笋相似，有些营养成分含量甚至超过芦笋[3]。本课题组对芦笋皮进行了一系列的研究，结果表明芦笋皮中含有丰富的黄酮类物质和高活性的膳食纤维，具有抗疲劳、降血脂功能[4-8]，并对芦笋皮的水提物及乙醇提取物抑制空气中常见细菌的作用进行了研究，结果表明乙醇提取物的抑菌作用明显强于水提取物[9]。本实验对芦笋皮乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌、青霉、毛霉、黑曲霉的抑制作用进行研究，旨在为天然抗菌剂提供原料，并为提高芦笋的综合利用价值提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

芦笋皮山西省闻喜县绿色食品厂。

金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌、青霉菌、毛霉、黑曲霉由山西农业大学食品科学与工程学院微生物教研室提供。

无水乙醇、牛肉膏、蛋白胨、营养琼脂、葡萄糖等均为分析纯。

1.2 仪器与设备

YXQ-SG46-280S手提式压力蒸汽灭菌器上海博迅实业有限公司医疗设备厂；F2102植物粉碎机天津市泰斯特仪器有限公司；数显恒温水浴锅江苏省金坛市江南仪器厂；HPP-9272电热恒温培养箱北京市东联哈尔仪器制造有限公司；DHG-9243BS-Ⅲ电热恒温鼓风干燥箱上海新苗医疗器械制造有限公司；HZQ-C空气浴振荡器哈尔滨市医疗仪器厂； SZX-2P超净工作台上海市整新电子设备厂； BS224S电子天平北京赛多利斯仪器系统有限公司；JDG-0.2型真空冻干试验机兰州科近真空冻干技术有限公司。

1.3 方法

1.3.1 液体培养基的制备[10]

细菌液体培养基的制备：称取牛肉膏5g、蛋白胨10g、NaCl 5g溶解于1000mL蒸馏水中，调pH7.2，121℃灭菌20min，待用。

霉菌PDA液体培养基的制备：去皮马铃薯200g，切成小块，加1000mL蒸馏水煮沸30min，双层纱布过滤，滤液中加入2g/100mL葡萄糖，121℃灭菌20min，待用。

1.3.2 固体培养基的制备

细菌固体培养基的制备：称取9g营养琼脂溶解于装有200mL蒸馏水的锥形瓶中，121℃灭菌20min，待用。

霉菌PDA固体培养基的制备：去皮马铃薯200g，切成小块，加1000mL蒸馏水煮沸30min，双层纱布过滤，滤液中加入2g/100mL葡萄糖和2g/100mL琼脂，121℃灭菌20min，待用。

1.3.3 菌种的活化

将原试管菌种接种于试管斜面培养基上，细菌在37℃的恒温培养箱中培养24h，霉菌在28℃培养24h。

1.3.4 菌悬液的制备

将活化好的菌种接种于液体培养基内，于空气浴振荡器内培养24h。

1.3.5 芦笋皮乙醇提取物的制备

称取200g芦笋皮浸泡于5L 80%的乙醇中，65℃浸泡2h[8]，过滤取滤液，于45℃使用旋转蒸发器浓缩，然后用真空冷冻干燥机干燥，配制成1、5、10、15、20、30、40g/100mL的提取物水溶液，备用。

1.3.6 双蝶的制备

取已校正好底部水平的平皿，加15mL培养基作为底层，平皿加0.2mL菌悬液，并均匀涂布在底层上作为菌层，置水平台上冷却备用。

1.3.7 抑菌实验[11]

在制备好的平皿中放置不锈钢牛津杯，将不同质量浓度的芦笋皮乙醇提取物溶液加入牛津杯中至满，置37℃或28℃恒温培养箱中培养18～24h，然后取出，观察杯周围细菌或霉菌的生长情况，测其抑菌圈直径。

2 结果与分析

2.1 芦笋皮乙醇提取物对细菌的抑制作用

图1 芦笋皮乙醇提物的抑菌作用Fig.1 Antibacterial activity of ethanol extract from Asparagus officinalis peel

由图1可见，芦笋皮乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌均有抑制作用，且随着溶液质量浓度的增加抑制作用增强。同一质量浓度的醇提物溶液对这5种菌的抑制能力由强到弱依次为：金黄色葡萄球、志贺氏菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌。金黄色葡萄球菌实验最低抑菌质量浓度为1g/100mL，其余4种细菌均为5g/100mL。

2.2 芦笋皮乙醇提取物对霉菌的抑制作用

图2 芦笋皮乙醇提物对霉菌的抑制作用Fig.2 Anti-mold activity of ethanol extract from Asparagus officinalis peel

由图2可见，芦笋皮乙醇提取物对3种霉菌的抑制作用不同，质量浓度10～40g/100mL对青霉均有抑制作用，而且质量浓度越高抑制作用越强；30g/100mL和40g/100mL的乙醇提取物对毛霉有抑制作用；质量浓度为40g/100mL的乙醇提取物对黑曲霉有抑制作用。

3 讨论

芦笋皮乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌和青霉、毛霉、黑曲霉均有一定的抑制作用，而且对细菌的作用强于霉菌。其抑菌作用可能与芦笋皮乙醇提取物中黄酮类化合物有关，研究表明黄酮类化合物具有很强的抑菌作用[12-13]，但也不排除芦笋皮乙醇提物中其他物质对抑菌实验起了辅助作用。因为实验采用的芦笋皮乙醇提取物为粗提物，成分较多，除了黄酮类化合物(12.6mg/g)外，还有多糖(1.93mg/g)等物质，多糖也有一定的抑菌作用，有些多糖的抑菌性不具备广谱性，多糖的抑菌活性一般也比较单一、针对性较强。有报道指出猴头菌多糖对口腔类细菌有抑制作用[14]，羟甲基大豆多糖对枯草杆菌和腊样芽孢杆菌有抑制作用，鱼腥草的水溶性多糖和爬山虎多糖[15]被证实也有不同程度的抑菌作用。因此关于芦笋皮乙醇提取物抑菌的机理还有待于进一步研究。

4 结论

芦笋皮乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌和青霉、毛霉、黑曲霉均有抑制作用，但抑制细菌的能力明显强于霉菌。金黄色葡萄球菌实验最低抑制质量浓度为1g/100mL，其余4种细菌均为5g/100mL，且随着提取物溶液质量浓度的增大抑菌作用增强，抑制青霉、毛霉、黑曲霉的最低质量浓度分别为10、30、40g/100mL。

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