花生红衣乙醇和水提取物的抗氧化性与抑菌活性比较研究

熊 柳，张 磊，张吉民，孙庆杰,*

(1.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东 青岛 266109；2.山东省花生研究所，山东 青岛 266100)

花生红衣乙醇和水提取物的抗氧化性与抑菌活性比较研究

熊 柳1，张 磊1，张吉民2，孙庆杰1,*

(1.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东 青岛 266109；2.山东省花生研究所，山东 青岛 266100)

采用乙醇和水做溶剂提取花生红衣，并对得到的花生红衣提取物进行猪油的抗氧化性考察，对食品中常见污染菌的抗菌活性研究。结果表明：两种花生红衣提取物均可以明显的降低猪油的过氧化值，延缓猪油的氧化，当花生红衣乙醇提取物加入量为0.8‰效果最好；且抗氧化性具有剂量依赖性。两种花生红衣提取物抑菌作用均显著，其抗菌活性随着剂量增加而增强；花生红衣乙醇提取物对细菌和真菌的最低抑制浓度(MIC)分别为0.44‰和0.62‰，花生红衣水提取物对细菌和真菌的最低抑制浓度(MIC)分别为0.38‰和0.56‰。

花生红衣；乙醇提取物；水提取物；抗氧化性；抑菌活性

花生又名长生果，豆科，一年生草本植物，是主要的植物油和植物蛋白资源，我国花生资源极其丰富，是世界花生产量最高、出口量最多的国家，占世界总量的1/3。我国年种植花生面积达290万公顷，总产量近1500万t[1]，花生红衣是花生加工产品的副产物，是传统的中药成分，含有多酚、原花青素、白藜芦醇、VK等生物活性物质[2]。据报道，花生红衣有止血散淤、消肿之功效，且兼有补肾养胃、润肺止咳、补中益气、清肠排毒的疗效[3-4]。花生红衣富含多酚类物质，具有抗酸败和抗氧化的作用，还有一定的抑菌作用。

本实验拟研究花生红衣提取物对猪油的抗氧化性，对细菌和真菌的抑菌性，以期为花生红衣提取物在抗氧化剂、抑菌剂方面的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

花生红衣 青岛东生集团股份有限公司；肥猪肉购于青岛大润发超市。

金黄色葡萄球菌(Staphylococci aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、黄曲霉(Aspergillus flavus)、红酵母(Rhodotorula rubra) 青岛农业大学微生物研究室；营养琼脂培养基 石狮市琼脂粉加工厂；察氏培养基 天津市大茂化学试剂厂；麦芽汁培养基 北京奥博星生物技术有限公司；革兰氏染色液 北京陆桥技术有限责任公司；硫代硫酸钠 莱阳康德化工有限公司；淀粉指示剂、碘化钾 上海申翔化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

FE220型中型粉碎机 北京中兴伟业有限公司；RE-52型旋转蒸发器、SHZ-Ⅲ型循环水真空泵 上海亚荣生化仪器厂；YXQ-LS-18SI高压灭菌锅 山东新华医疗器械股份有限公司；HPS-250生化培养箱 哈尔滨市东明医疗仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 花生红衣提取物的制备

1.3.1.1 乙醇提取花生红衣

将花生红衣粉碎后称质量，按照料液比1∶8(m/V)加入70%乙醇浸提，于60℃水浴锅中加热提取3h，冷却至室温，在3000r/min离心20min，同法提取两次，合并提取液，在压力为－0.1×105Pa、温度50℃条件下进行真空浓缩，再将得到的浓缩液进行真空干燥，得到花生红衣乙醇提取物[5]。

1.3.1.2 水提取花生红衣

将花生红衣粉碎，称质量，按料液比1∶25(m/V)加入去离子水浸提，微波处理2min，取出离心，在3000r/min下离心20min，同法提取两次，合并提取液，在压力为－0.1×105Pa、温度50℃条件下进行真空浓缩，再将得到的浓缩液进行真空干燥，得到花生红衣水提取物[6]。

1.3.2 花生红衣提取物对猪油的抗氧化作用

取25g新炼制的猪油于40mL烧杯中，按照红衣提取物占猪油的质量分数，分别加入质量分数为0.2‰、0.4%‰、0.8‰、1.0‰的乙醇提取物和水提取物，混合均匀，并设置空白对照。将油样同时放在60℃恒温箱中强化保存，每隔24h搅拌1次，并交换它们在恒温箱中的位置，每隔2d精确称取2～3g猪油样品于250mL锥形瓶中，加入30mL三氯甲烷-冰乙酸混合液，使试样完全溶解，加入1mL饱和KI溶液，塞紧瓶塞，并轻轻振荡0.5min，置于暗处放置3min。取出后加入100mL水，摇匀，立即用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定，至淡黄色时，加入1mL淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失为终点。取相同量的三氯甲烷-冰乙酸混合液、碘化钾溶液、水，按同一方法做试剂空白对照实验。以0.05‰特丁基对苯二酚(TBHQ)作阳性对照，计算其过氧化值(POV)[7]。

1.3.3 花生红衣提取物对细菌、真菌的抑制作用

1.3.3.1 培养基的配制和菌种活化

配制培养基：按照培养基各成分的比例，加热煮沸，分装于三角瓶中，并制作斜面培养基，于121℃高压灭菌锅中灭菌15min。

菌种的活化：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌于营养琼脂斜面培养基上活化(温度(36±1)℃，培养24h)；黄曲霉于察氏斜面培养基上活化(温度(28±1)℃，培养120 h)；酵母菌于麦芽汁斜面培养基上活化(温度(28±1)℃，培养72h)[8]。

1.3.3.2 花生红衣提取物的抑菌活性

花生红衣提取物先用少量酒精溶解，按照红衣提取物占培养基的质量分数，配制0.20‰、0.26‰、0.32‰、0.38‰、0.44‰、0.50‰、0.56‰、0.62‰的混合物，活化的菌用无菌生理盐水制成105～106个/mL的菌(或孢子)悬液，取1mL与含花生红衣提取物的培养基(45℃左右)15mL倾入无菌培养皿混合后，于恒温箱中培养，细菌于(36±1)℃培养24h，真菌于(28±1)℃培养72h，以未加花生红衣提取物的培养基作空白对照。每个加入量作3个平行样，按稀释分离平板菌落计数法计数[9-10]。

式中：n1为对照实验菌落数；n2为相应提取物浓度的菌落数。

根据抑菌率为100%时花生红衣提取物的加入量，即为花生红衣提取物最低抑菌浓度(MIC)。

1.3.3.3 防腐剂对照

将花生提取物换成质量分数0.20‰、0.26‰、0.32‰、0.38‰、0.44‰、0.50‰、0.56‰、0.62‰的苯甲酸钠作对比，按照1.3.3.2节接种，培养，量取菌落数，测定常用化学防腐剂对各菌种的MIC值。

2 结果与分析

2.1 花生红衣提取物对猪油的抗氧化作用

2.1.1 花生红衣乙醇提取物对猪油的抗氧化作用

图1 添加花生红衣乙醇提取物后猪油的过氧化值变化Fig.1 POV changes of lard with the addition of peanut skin ethanol extract during storage

由图1可知，添加不同量的花生红衣乙醇提取物后，其POV值明显低于空白对照，即其氧化程度均比空白对照油样要小的多，在加入量为1.0‰时，花生红衣乙醇提取物的POV值大于0.5‰TBHQ，这说明花生红衣提取物具有较明显的抗氧化作用。乙醇提取物的POV值在第12天出现明显的变化，且猪油的POV值随着时间的延长而不断增加，到第21天POV值最大值可达0.2g/100g，并在此处因提取物添加量的梯度变化POV值出现较大的差别，随着花生红衣提取物添加量的提高，POV值则越来越低，表明其抗氧化性与剂量呈正相关。

2.1.2 花生红衣水提取物对猪油的抗氧化作用

图2 添加花生红衣水提取物后猪油的过氧化值变化Fig.2 POV changes of lard with the addition of peanut skin water extract during storage

由图2可知，分别添加花生红衣水提取物和TBHQ后，猪油的POV值明显低于空白对照的POV值，在添加量1.0‰时，花生红衣水提取物的POV值与添加0.5‰TBHQ相差不大。说明花生红衣水提取物也具有抑制油脂氧化的作用。第15天时，空白对照的POV值达到0.172g/100g，而添加花生红衣水提取物的POV值最大值是0.078g/100g。因此，花生红衣水提取物也因添加量的不同，使得过氧化值呈现明显的梯度变化。由此可见，花生红衣水提取物具有一定的抗氧化作用。

2.1.3 花生红衣乙醇提取物和水提取物对猪油的抗氧化作用的比较

由图1、2可知，添加花生红衣乙醇提取物的猪油，其过氧化值比添加花生红衣水提取物的低，且在第15天发生较大的变化，但是最终的过氧化值花生红衣乙醇提取物的较低，说明花生红衣乙醇提取物具有较好的抗氧化性。

花生红衣中含有大量的黄酮和多酚类物质，因此其抗氧化作用可能主要通过以下的途径表现：一是酚羟基作为氢供体，可以清除多种活性氧，从而减少由活性氧进一步产生各种氧自由基的可能，中断自由基链反应；二是通过B环邻位酚羟基与金属离子的螯合，抑制多种由金属离子催化的氧化或自由基反应，因为猪油在熬制过程中接触金属物质，所以猪油中可能含有金属离子；三是对有氧化酶存在的自由基产生的体系可以有显著的抑制能力。[11]

2.2 花生红衣提取物对细菌、真菌的抑制作用

2.2.1 花生红衣乙醇提取物对细菌、真菌的抑制作用

表1 不同添加量的花生红衣乙醇提取物对细菌、真菌的抑菌率(,n=3)Table 1 Antibacterial rates of peanut skin ethanol extract at various concentrations (,n=3)%

表1 不同添加量的花生红衣乙醇提取物对细菌、真菌的抑菌率(,n=3)Table 1 Antibacterial rates of peanut skin ethanol extract at various concentrations (,n=3)%

注：－.没有抑制作用；同列字母不同，差异显著(P＜0.05)。下同。

添加量/‰ 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 金黄色葡萄球菌 黄曲霉 红酵母0.20－ － － － －0.26 46.53±0.96a － 50.83±1.27a － －0.32 71.74±2.19b 57.21±1.78a 74.31±2.87b － 22.76±2.41a 0.38 99.17±0.83c 73.76±2.56b 87.85±2.08c 17.97±1.55a 41.35±1.92b 0.44 100d 88.42±2.04c 96.41±1.26d 28.81±2.03b 61.86±2.11c 0.50 100d 97.16±0.71d 100e 47.12±2.69c 78.53±2.93d 0.56 100d 100d 100e 63.73±2.11d 92.63±1.46e 0.62 100d 100d 100e 82.03±2.55e 100f 0.68 100d 100d 100e 93.90±2.03f 100f 0.74 100d 100d 100e 100g 100f

供试菌是食品中常见的污染菌，且危害性大，因此以这5种菌作为测试对象具有一定的代表性，由表1可知，花生红衣乙醇提取物对于供试菌有显著的抑制作用，并且随着其添加量的增加，其抑菌率明显增高，在添加量0.56‰时，则能完全抑制所有供试细菌的生长，要完全抑制真菌的生长，则需添加量为0.74‰。花生红衣乙醇提取物抗真菌活性和抗细菌活性有较大差异，对不同的菌种抑制效果为：大肠杆菌＞枯草芽孢杆菌＞金黄色葡萄球菌＞红酵母＞黄曲霉。

花生红衣的抗菌机制目前尚不完全清楚，可能是红衣中的黄酮和多酚类物质能特异性的凝固细菌蛋白，破坏细菌细胞膜结构与细菌遗传物质DNA结合，从而改变细菌生理，抑制生长。另外红衣中的黄酮和多酚类物质受潮后容易发生氧化，在环境中与细菌争夺氧气，不利于需氧菌生长[12]。

2.2.2 花生红衣水提取物对细菌、真菌的抑制作用

由表2可知，花生红衣水提取物对于供试菌有着更为显著的抑制作用，并且随着其添加量的增加，其抑菌率明显增高，与表1相比，花生红衣水提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和红酵母的最低抑菌浓度明显降低，对枯草芽孢杆菌的抑制作用也比乙醇提取物的好，这可能是由于水提取物中含有的有效成分与乙醇提取物不同，或者有效成分的含量不同。花生红衣水提取物抗细菌活性和抗真菌活性也具有较大差异，添加量为0.56‰时能完全抑制所有供试细菌的生长，而添加量为0.74‰时才能完全抑制供试真菌的生长。

表2 不同添加量的花生红衣水提取物对细菌、真菌的抑菌率(,n＝3)Table 2 Antibacterial rates of peanut skin water extract at various concentrations (,n＝3) %

表2 不同添加量的花生红衣水提取物对细菌、真菌的抑菌率(,n＝3)Table 2 Antibacterial rates of peanut skin water extract at various concentrations (,n＝3) %

添加 量/‰ 大肠 杆菌 枯草芽孢杆 菌 金黄色葡 萄球菌 黄 曲霉 红酵 母0.2021.33±1.26a － － － －0.26 60.94±1.43b 29.31±2.49a 58.29±1.26a － －0.32 92.52±0.83c 45.62±2.95b 74.86±1.72b － 23.40±1.46a 0.38 100d 69.03±2.27c 92.54±1.65c 12.88±2.55a 49.03±2.54b 0.44 100d 82.97±2.12d 100d 29.49±3.10b 77.24±2.77c 0.50 100d 97.40±1.47e 100d 48.81±1.55c 94.55±2.93d 0.56 100d 100e 100d 67.12±2.11d 100e 0.62 100d 100e 100d 84.06±2.55e 100e 0.68 100d 100e 100d 96.95±1.76f 100e 0.74 100d 100e 100d 100f 100e

2.2.3 花生红衣提取物与防腐剂苯甲酸钠的抑菌活性比较

表3 苯甲酸钠溶液的抑菌效力(,n＝3)Table 3 Antibacterial rates of sodium benzoate at various concentrations (,n＝3)%

表3 苯甲酸钠溶液的抑菌效力(,n＝3)Table 3 Antibacterial rates of sodium benzoate at various concentrations (,n＝3)%

添加 量/‰ 大肠 杆菌 枯草芽 孢杆菌 金黄色葡 萄球菌 黄曲 霉 红酵 母0.20－ － － － －0.26－ － － － －0.32－ － － － －0.38－ － － － －0.44 － 20.94±1.78a － 19.66±2.06b 11.14±0.70a 0.50 10.16±0.61a 53.10±1.72c 58.29±1.26a 65.93±0.87d 37.70±1.54b 0.56 40.63±0.95b 66.38±1.70d 74.86±1.72b 80.76±1.16e 51.49±1.85c 0.62 71.17±0.64c 74.92±1.13e 92.54±1.65c 97.27±1.56f 84.31±0.72d 0.68 100d 100e 100d 100e 100e 0.74 100d 100e 100d 100f 100e

由表3可知，苯甲酸钠对供试菌也有不同程度的抑菌作用，对细菌和真菌的最低抑菌浓度分别是0.62‰和0.68‰。可以看出，与苯甲酸钠相比，花生红衣提取物的抑菌作用较强，因此，花生红衣提取物用来做天然食品防腐剂应具有较好的开发前景。

3 结 论

添加花生红衣提取物后，猪油的过氧化值明显低于空白对照组，这说明花生红衣提取物具有一定的抗氧化作用，且花生红衣乙醇提取物的抗氧化能力强于花生红衣水提取物。

与防腐剂苯甲酸钠比较，相同添加量下，花生红衣提取物的抑菌效果较高，其MIC普遍偏低。花生红衣提取物对各菌种的抑制效果为：大肠杆菌＞枯草芽孢杆菌＞金黄色葡萄球菌＞红酵母＞黄曲霉，花生红衣提取物在添加量为0.56‰时，能完全抑制所有供试细菌的生长，要完全抑制真菌的生长，则需添加量为0.74‰，并且随着其添加量的增加，其抑菌率明显增高，但是花生红衣水提取物对于供试菌有着更为显著的抑制作用。

[1] 廖伯寿. 中国花生油脂产业竞争力浅析[J]. 花生学报, 2003(增刊1)∶11-15.

[2] 刘大川, 刘强, 吴波, 等. 花生红衣中白藜芦醇、原花色素提取工艺的研究[J]. 食品科学, 2005, 26(7)∶ 144-148.

[3] FILIP V, PLOCKOVA M, SMIDRKAL J, et al. Resveratrol and its antioxidant and antimicrobial effectiveness[J]. Food Chemistry, 2003,83∶ 585-593.

[4] 温志英, 刘晶. 花生红衣综合利用现状及发展前景[J]. 中国粮油学报, 2010, 25(1)∶ 143-146.

[5] 姚永志, 王子涵, 左锦静. 乙醇提取花生红衣多酚物质的研究[J]. 中国油脂, 2007, 32(3)∶ 51-53.

[6] 姚永志. 水作溶剂提取花生红衣多酚物质的研究[J]. 现代食品科技,2006, 22(4)∶ 110-112.

[7] 杨振, 杨富民. 菊粉对油脂抗氧化性研究[J]. 食品工业科技, 2009,30(6)∶ 119-120.

[8] 宫春波, 仇宏伟, 丁立孝. 食品微生物检验实验指导书[M]. 青岛∶ 青岛农业大学, 2008.

[9] 盛建国, 黄东余. 银杏叶提取工艺及其抑菌性的探讨[J]. 粮油食品科技, 2005, 13(5)∶ 16-18.

[10] 王金华, 曾莹, 夏服宝. 马蹄叶茎提取物及其抑菌性的分析检测[J].冷饮与速冻食品工业, 2003, 9(2)∶ 30-32.

[11] 赵雪梅, 叶兴乾, 席与芳. 胡柚皮中黄酮类化合物的提取及其抗氧化作用的研究[J]. 果树学报, 2003, 20(4)∶ 261-265.

[12] 梁文红. 茶多酚抗菌作用的研究概况[J]. 国外医学∶ 口腔学分册, 2004,34(4)∶ 26-28.

[13] 张红梅, 金征宇, 朱立贤, 等. 花生衣红抗氧化活性的研究[J]. 食品与生物技术学报, 2005, 24(6)∶ 83-87.

[14] BALLARD T S, MALLIKARJUNAN P, ZHOU K Q. Microwaveassisted extraction of phenolic antioxidant compounds from peanut skins[J]. Food Chemistry, 2010, 120(4)∶ 1185-1192.

[15] 彭跃峰, 鲁红学, 周勇. 紫茉莉茎提取物的生物活性研究[J]. 贵州农业科学, 2006, 34(6)∶ 22-24.

[16] YEN G C, DUH P D. Antioxidant activity of methanolic extracts of peanut hulls from various cultivars[J]. Journal of the American Oil Chemists’Society, 1995, 72(9)∶ 1065-1067.

Comparative Studies on Antioxidant and Antibacterial Activities of Water and Ethanol Extracts from Peanut Skin

XIONG Liu1，ZHANG Lei1，ZHANG Ji-min2，SUN Qing-jie1,*
(1. College of Food Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China；2. Shandong Peanut Research Institute, Qingdao 266100, China)

The antioxidant effects of water and ethanol extracts from peanut skin on lard and the antibacterial activity against common bacterial pollutants were investigated in the present study. The results showed that both extracts could remarkably inhibit the increase of peroxide value of lard, and delay the oxidation of lard. The ethanol extract revealed the best inhibitory effect at the dosage of 0.8‰ and the antioxidant effect was in a dosage-dependent fashion. Furthermore, the two extracts exhibited obvious dose-dependent antibacterial activity. The minimum inhibitory concentrations (MIC) of the ethanol extract against bacteria and fungi were 0.44‰ and 0.62‰, and of the water extract 0.38‰ and 0.56‰, respectively.

peanut skin；ethanol extract；water extract；antioxidant activity；antibacterial activity

TS201.2

A

1002-6630(2012)03-0019-04

2011-01-22

青岛市公共领域科技支撑计划项目(09-1-1-84-nsh)

熊柳(1975—)，女，讲师，硕士，研究方向为粮食、油脂与蛋白质工程。E-mail：xiongliu821@163.com

*通信作者：孙庆杰(1970—)，男，教授，博士，研究方向为粮食、油脂与蛋白质工程。E-mail：phdsun@163.com