生熟大蒜的抑菌作用研究
2013-03-20程秀云罗建玲罗玉芳
程秀云 罗建玲 罗玉芳
(福建华南女子职业学院,福建 福州 350007)
大蒜为百合科葱属植物蒜的鳞茎。数千年来,大蒜作为人们生活中的必需调味品,同时也具有保健药用价值。研究[1]表明,大蒜具有抗菌、消炎、祛风、止痢、散痈消肿等功效。大蒜含有人体几乎所有必需的氨基酸、肽类、蛋白质、酶类、糖类、苷类、多种维生素及微量元素、无机盐及含硫化合物等成分,被称为“地里长出来的抗生素”,具有广谱抗菌特性[2]。
大蒜素是大蒜生物活性成分的总称,具有广谱抗菌活性[3]。大蒜的许多活性成分对植物病原菌和食物杂菌有较强的抑制作用,国内外都有用大蒜做药用的例子[4]。但关于高温处理后的大蒜是否还有杀菌、抑菌效果却有不同的报道:有人[5]认为大蒜经100~121 ℃高温处理,会使蒜素大量损失,甚至全部损失,从而完全失去杀菌作用;也有人[6]认为大蒜经121 ℃,20min处理后仍具有一定的抑菌效果,还有人[7,8]认为大蒜中的蒜素遇热会失去活性,为了充分发挥蒜的杀菌防病功能建议生食。
本研究拟比较不同浓度的生熟大蒜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌、枯草芽孢杆菌等细菌的抑菌作用,并与食用醋、抗生素的抑菌、杀菌效果进行比较,为人们在生活中食用大蒜杀菌防病以及对大蒜的开发利用提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验菌株大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌、枯草芽孢杆菌:本实验室保藏菌株。
1.1.2 试验材料
大蒜:购自农贸市场;
诺氟沙星胶囊抗生素:规格0.1g,安徽三精万森制药有限公司;
山西陈醋:山西紫林食品有限公司。
1.1.3 培养基
LB培养基:蛋白胨10g,酵母膏5g,NaCl 10g,蒸馏水1 000mL,pH 7.0,121 ℃灭菌20mim;
PCA 培养基:胰蛋白胨5g,酵母浸膏2.5g,葡萄糖1.0g,琼脂15.0g,蒸馏水1 000 mL,pH 7.0,121 ℃灭菌15mim。
1.1.4 主要仪器设备
高压蒸汽灭菌锅:YXQ-LS-50SL型,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;
隔水式点热恒温培养箱:PYX-DHS型,上海市跃进医疗器械厂;
精密电子天平:JT-5003型,深圳市华恒仪器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 大蒜的预处理
(1)生大蒜的预处理:取新鲜去皮大蒜瓣,用无菌水震荡清洗3遍,用无菌压挤器将大蒜压成蒜泥后装入无菌袋中备用。
(2)熟大蒜的预处理:取新鲜去皮大蒜瓣,煮沸5 min,无菌压挤器将大蒜压成蒜泥后装入无菌袋中备用。
(3)生熟大蒜水溶液的制备:将生熟蒜瓣捣烂后加入一定量的无菌水振荡制成1∶1,1∶2,1∶3(m∶V)的生熟大蒜水溶液。
1.2.2 试验菌株的培养 将试验菌株从试管斜面转接至LB培养基中,37 ℃培养24h,备用。
1.2.3 抑菌圈直径的测定 采用牛津杯法。将新鲜的试验菌株培养液稀释100倍,取1mL稀释液于无菌培养皿中,倒入15mL冷却至50 ℃左右的PCA 培养基,摇匀,冷却凝固后无菌操作将无菌牛津杯放在平板上,每个平板放置3个牛津杯,于牛津杯中分别加入1∶1,1∶2,1∶3(m∶V)的生、熟大蒜水溶液0.25 mL,37 ℃下培养24h,测定抑菌圈直径。同时用相同稀释倍数的山西陈醋作对比试验。
1.2.4 抑菌作用的测定 采用平板菌落计数法。分别于LB培养基中加入0%,5%,10%,20% (m∶V)4 种浓度的生、熟蒜泥,并按5% (V∶V)接种量接入5种试验菌株培养液,37 ℃培养24h,用平板菌落计数法测定培养液中的细菌总数,计算抑菌率和增菌率。
1.2.5 抗生素的抑菌作用 为了对生大蒜的抑菌作用有更深入、更准确的了解,将生大蒜的抑菌作用与抗生素(诺氟沙星)进行了比较。分别于100 mL LB 培养基中加入0,0.4,0.8,1.2g的诺氟沙星抗生素,并按5% (V∶V)接种量接入5种试验菌株培养液,37 ℃培养24h,采用平板菌落计数法测定培养物中细菌总数,计算抑菌率。
1.2.6 生大蒜杀菌作用的测定 采用平板菌落计数法。将生蒜泥加入新鲜的试验菌株培养液中,于室温作用1,3h后,分别测定培养液中的细菌总数,计算存活率。
2 结果与分析
2.1 经过预处理的生熟大蒜的含菌量测定
由于生、熟大蒜自身带菌数量会干扰抑菌试验结果,影响试验的准确性,因此需要测定经过预处理的生、熟大蒜的含菌量。将经过1.2.1方法处理的生、熟大蒜按10% (m∶V)比例加入到新鲜的LB培养基中,37 ℃培养24h,采用平板菌落计数法测定培养物中的细菌总数。试验结果显示,培养物中的细菌总数均小于1CFU/mL,不会对抑菌试验造成太大影响。
2.2 生、熟大蒜与陈醋的抑菌效果比较
醋的杀菌作用已为人们所熟知,那么同样作为常用的调味品,大蒜是否也和醋一样具有杀菌作用?为此,按1.2.1方法制备1∶1,1∶2,1∶3的生、熟大蒜水溶液,采用牛津杯法测定抑菌圈直径,用相同稀释倍数的山西陈醋作对照,初步研究大蒜的抑菌作用。结果见表1。 由表1可知,生大蒜溶液和陈醋对5种细菌均有抑菌作用,抑菌效果基本相当,且浓度越高,抑菌圈直径越大,抑菌效果越明显;但对芽孢杆菌的抑菌作用不如非芽孢菌,这与芽孢的抗逆性作用有关;熟大蒜溶液对5种细菌均没有抑制作用。在此基础上,采用平板菌落计数法进一步研究生、熟大蒜的抑菌效果,并与诺氟沙星抗生素的抑菌作用进行比较。
表1 生、熟大蒜与山西陈醋的抑菌作用比较Table1 Comparison of antibacterial effects of raw garlic,cooked garlic and vinegar
2.3 不同浓度生、熟大蒜的抑菌作用研究
2.3.1 熟大蒜的抑菌作用 由表2可知:熟大蒜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌、枯草芽孢杆菌不仅没有抑制作用(这与2.2的试验结果相符),反而可促进其生长。分析其原因,可能是由于大蒜经过加热处理后,其中可抑制细菌生长的活性成分被破坏,而大蒜中的其它成分(氨基酸、糖类、苷类、维生素及微量元素等)可作为细菌生长的营养物质,起到了促进细菌生长的作用。这从熟大蒜浓度对细菌数量的影响也可以看出,在0~10%的浓度范围内,5种细菌的数量随着熟大蒜浓度的增加而增加。
表2 不同浓度的熟大蒜对5种细菌生长的影响Table2 Effects of different concentration of cooked garlic on the growth of bacteria
2.3.2 生大蒜的抑菌作用 2.2的试验结果表明生大蒜溶液对5种细菌均有抑制作用,且抑菌效果与生大蒜溶液的浓度呈正相关;在此基础上,进一步采用平板菌落计数法测定不同浓度的生大蒜对5种细菌生长的影响,结果见表3。
表3 不同浓度的生大蒜对5种细菌生长的影响Table3 Effects of different concentration of raw garlic on the growth of bacteria
由表3可知:生大蒜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌和枯草芽孢杆菌都有不同程度的抑菌效果,相对而言,对芽孢杆菌的抑菌作用比对其它非芽孢细菌差;随着生大蒜浓度的提高,生大蒜对这5种细菌的抑菌效果不断增强,当添加量达10%时抑菌效果接近100%。
2.4 抗生素的抑菌作用
采用平板菌落计数法测定不同浓度的诺氟沙星对5种细菌生长的影响,结果见表4。
表4 不同浓度抗生素的抑菌作用Table4 Antibacterial effects of different concentration of antibiotic
由表4可知:抗生素的抑菌效果明显优于生大蒜,添加20%生大蒜的抑菌效果与添加0.4g/100mL 诺氟沙星的抑菌效果相当。
2.5 20%生大蒜的杀菌效果研究
将生蒜泥按20% (m∶V)浓度加入5种新鲜的试验菌株培养物中,于室温下作用1h和3h后,分别测定培养液中的细菌总数,结果见表5。
表5 生大蒜作用时间对细菌存活率的影响Table5 Effects of different action time of raw garlic on the survival rate of bacteria
由表5可知:生大蒜对5种细菌均有较强的杀菌作用,作用3h,4种非芽孢细菌的存活率均小于17%。相比之下,生大蒜对枯草芽孢杆菌的杀菌效果较其他非芽孢菌的效果差,这与前面的抑菌试验结果相符合。
3 结论
(1)生大蒜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌和枯草芽孢杆菌均有抑制作用,且抑菌作用随着生大蒜浓度的提高而不断增强,当生大蒜添加量为10%时抑菌作用接近100%。相比之下,对芽孢杆菌的抑菌作用较其它非芽孢细菌差。
(2)与抗生素的抑菌效果相比,添加20%生大蒜的抑菌效果与添加0.4g/100 mL 诺氟沙星的抑菌效果相当;且20%生大蒜具有较强的杀菌作用,作用3h,4种非芽孢细菌的存活率均小于17%。
(3)熟大蒜对5种试验菌株均没有抑制作用,反而具有促进细菌生长的作用,这可能因为大蒜经过加热处理破坏了其中抑菌活性成分,而大蒜中的其它成分可作为细菌生长的营养物质而被细菌利用,从而促进了细菌的增殖。
(4)该试验研究结果为人们对大蒜杀菌防病功能的了解起到了很好的指导作用。日常食用生大蒜可通过与食用醋搭配来充分发挥大蒜的杀菌防病功能,但加热煮熟后的大蒜只能起到调味作用而不再有抑菌、杀菌效果了。
1 高芸,冯彬,张伟,等.大蒜提取物抑菌的体外实验及临床应用研究[J].长春中医药大学学报,2010,26(1):118~120.
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3 时威,张岩,白阳,等.大蒜素的抑菌作用及其稳定性研究[J].食品与发酵科技,2011,47(3):76~78.
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5 刘天贵.大蒜素对微生态制剂菌群的影响[J].中国公共卫生,2002,18(7):857.
6 郭红珍,马立芝.生熟大蒜抑菌作用的研究[J].江苏农业科学,2007(4):211~213.
7 郭红珍,姚越红,王秋芬.大蒜抑菌作用的研究[J].安微农业科学,2007,35(2):414~415.
8 刘文群,李曼,徐尔尼,等.大蒜抑菌效果研究及与生姜的比较[J].食品与机械,2006(3):71~72.