甜葫芦提取物抑菌作用的初步研究

范宏，朱珠，文连奎，许丽丽，王敬涵

（1.吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林长春130118；

2.吉林工商学院粮油食品深加工吉林省高校重点实验室，吉林长春130062）

甜葫芦提取物抑菌作用的初步研究

范宏1，2，朱珠2，*，文连奎1，许丽丽1，王敬涵1

（1.吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林长春130118；

2.吉林工商学院粮油食品深加工吉林省高校重点实验室，吉林长春130062）

对甜葫芦水提取物和甲醇提取物的抑菌特性进行研究。分别测定甜葫芦提取物对大肠杆菌、啤酒酵母菌和黑曲霉菌的抑菌圈直径、最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MBC），并通过番茄酱防腐应用试验与山梨酸钾的防腐效果进行比较。结果表明：2种提取物对3种菌均有一定的抑制作用，甲醇提取物的抑菌效果优于水提取物。甜葫芦提取物和山梨酸钾对番茄酱的抑菌效果相近。

甜葫芦提取物；抑菌作用；防腐

甜葫芦[Lagenaria siceraria（Molina）Standl.var. hispisa（Thund.）Hara]又称“肉葫芦”、“菜葫芦”，是一年生的匍匐性草本植物，其产品干制葫芦条的营养价值很高，是一种低糖并含有多种维生素的优质名菜。甜葫芦的果肉食用部分肉质鲜嫩雪白、口感软滑，含有丰富的糖、维生素及多种氨基酸，甚至某些营养价值高于其它蔬菜[1-3]，除可制作炒菜、菜馅、汤菜之外，还可加工成干制品、泡菜、蜜饯等食品，深受广大消费者的欢迎。

现代医学利用甜葫芦及其制品治疗高血压、动脉硬化、高血脂、糖尿病，并制成了高效抗癌新药——“葫芦素”。葫芦素具有解毒清热、利湿退黄的功能，也能用于湿热毒盛所致迁延性肝炎、慢性肝炎及原发性肝癌的辅助治疗[4-7]。重要的是近代研究表明葫芦素在生态系统中作为异源化学信息素可起到保护葫芦科植物免受众多植食性动物和病原菌侵害的作用[8-10]。本实验主要研究甜葫芦提取物在抑菌效果方面的作用，为甜葫芦在研制成植物保护剂、天然食品防腐剂的开发和利用等方面提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

甜葫芦干制品、成熟西红柿、查氏培养基培养基、马铃薯葡萄糖琼脂培养基、牛肉膏蛋白胨固体培养基、灭菌生理盐水（0.85%）、甲醇（分析纯）。

1.1.2 菌种

大肠杆菌（Escherichia coli）；啤酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）；黑曲霉菌（Aspergillus niger），菌种来源于微生物实验室。

1.1.3 主要仪器

Y92—11超声波细胞粉碎机:宁波新芝生物科技股份有限公司；TGL—16G型台式离心机：上海安亨科学仪器厂；T6新世纪紫外可见分光光度计：TECHCOMP；A—88组织捣碎机：江苏金坛医疗仪器厂；灭菌锅；培养箱；超净工作台；培养皿；接种环；酒精灯；镊子；移液枪；打孔机；滤纸。

1.2 步骤与方法

1.2.1 材料的预处理

将购买的甜葫芦干制品洁净烘干后进行粉碎并过筛后存放于干燥处备用。将试验所用到的吸水力较强的双层定性滤纸用打孔机做成直径为6mm的圆形滤纸片于洁净处备用。

1.2.2 甜葫芦提取液的制备

利用超声波破碎法对甜葫芦干制品粉末进行处理，具体提取工艺条件参数为：料液比为1∶10（g/mL），甲醇（浓度为70%）和水，超声时间15min，超声功率为500W。然后将提取液在6000 r/min进行离心10min，取上清液纯化后得到的提取液保存备用。

1.2.3 培养基的制备[11]

牛肉膏蛋白胨固体培养基：牛肉膏3 g、氯化钠5 g、琼脂20 g、蛋白陈10 g、蒸馏水1 000mL、加热溶解，用酸度计调节pH为7.2～7.4。

麦芽汁培养基：麦芽汁100mL、琼脂20 g、葡萄糖20 g、蒸馏水900mL。

马铃薯葡萄糖琼脂培养基：马铃薯（去皮切块）300 g、琼脂20 g、葡萄糖20 g、蒸馏水1 000mL。制法：将马铃薯去皮切块，加1 000mL蒸馏水，煮沸10min～20min。用纱布过滤，补加蒸馏水至1 000mL。加入葡萄糖和琼脂，加热溶化，分装，121℃高压灭菌20min。

1.2.4 供试菌株悬浮液的制备[12]

将细菌接种于灭菌后的牛肉蛋白胨培养基，37℃下培养24 h；将啤酒酵母菌接种于灭菌后的麦芽汁培养基，28℃下培养48 h；将霉菌接种于灭菌后的马铃薯培养基，30℃下培养48 h。在无菌环境的条件下将无菌的生理盐水分别加入到第三代菌种的试管中，振荡摇匀，分别配制成含有三种菌种的菌悬液。

1.2.5 抑菌试验[13]

1.2.5.1 滤纸片扩散法

采用滤纸片扩散法测定甜葫芦提取液的抑菌效果，通过测定不同供试菌种的抑菌圈直径来判断对供试菌种是否有抑菌效果和初步判断抑菌能力的强弱[14]。其过程如下：将准备好的直径为6mm的圆形滤纸片置于培养皿中，然后在121℃条件下灭菌20min，在无菌操作台中将其浸泡于甜葫芦提取液中备用。将配制好的菌悬液震荡摇匀，用无菌移液枪吸取0.2mL菌悬液，将其涂布于准备好的平板固体培养基中，正放在培养箱中1 h。然后在无菌操作台中将浸有甜葫芦提取液的滤纸片放入其中，每个平板放3张，再将两张分别浸有无菌水和70%甲醇的滤纸片放在中央作为空白对照，然后将其倒置于培养箱中恒温培养，大肠杆菌30℃、24 h，啤酒酵母菌28℃、24 h，黑曲霉菌30℃、48 h，用游标卡尺测定每个抑菌圈直径，以平均值作为测定结果以此评定抑菌效果。

1.2.5.2 最低抑菌浓度（MIC）与最低杀菌浓度（MBC）的测定

分别量取浓度为1.0、0.5、0.25、0.125、0.062 5 g/mL的甜葫芦提取液2mL加入到5个无菌锥形瓶中，然后再加入预先配好的无菌液体培养基18mL，此时培养基中的甜葫芦提取液浓度分别为0.5、0.25、0.125、0.062 5、0.031 25 g/mL，再加入0.2mL菌悬液振荡摇匀。并且以加入甜葫芦提取液但未加入菌悬液的培养基作为空白，以加入菌悬液但未加入甜葫芦提取液的培养基作为对照。根据微生物生长变化情况确定最低抑菌浓度。结果判定标准：溶液澄清表示没有细菌生长，溶液浑浊表示有细菌生长，以能抑制细菌生长的最小浓度为最低抑菌浓度。将提取物的浓度高于MIC（包括MIC）的各管继续培养24 h，观察菌体生长情况，以仍无菌落生长的浓度为该提取物的最低杀菌浓度（MBC）。

1.2.6 防腐应用试验

与山梨酸钾的抑菌效果比较进行应用试验。方法：将市售的成熟西红柿做成番茄酱保存备用。设2个处理，每个处理3个重复。每个重复取200 g番茄酱，分别加入山梨酸钾（食品添加剂使用标准-0.2 g/kg）0.04 g、甜葫芦提取液6mL，并做空白对照试验。置室温25℃下，一周后观察现象结果。

2 结果与分析

2.1 甜葫芦提取物的抑菌效果

甜葫芦的水提取物和70%甲醇提取物对供试菌种均具有一定抑制作用，且水提取物对供试菌种的抑菌圈直径小于甲醇提取物。甜葫芦水提取物和70%甲醇提取物对供试菌种的抑菌圈直径见表1。

表1 甜葫芦提取物对供试菌种的平均抑菌圈直径Table1 The bacteriostatic ring average diameter of sweet gourd extract about the test strains mm

甜葫芦水提取物对大肠杆菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的平均抑菌圈直径分别为9.6、7.2、8.4mm。甜葫芦70%甲醇提取物对大肠杆菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的平均抑菌圈直径分别为11.7、8.5、9.3mm。甜葫芦水提取物的抑菌圈直径明显小于甲醇提取物，说明甜葫芦水提取物对供试菌种的抑制效果小于甲醇提取物，进一步说明甜葫芦提取物中可能存在某种抑菌物质是不溶于水的，而是溶于醇类溶剂的。此外，无菌水和70%甲醇对供试菌种不具有抑制作用。

2.2 甜葫芦提取物最低抑菌浓度（MIC）与最低杀菌浓度（MBC）

为了进一步定量确定甜葫芦提取物的抑菌效果，实验测定了甜葫芦提取物对供试菌种的MIC值和MBC值，结果见表2。

表2 甜葫芦提取物对供试菌种的最低抑菌浓度（MIC）与最低杀菌浓度（MBC）Table2 The minimum bacteriostatic concentration（MIC）and minimum bactericidal concentration（MBC）of sweet gourd extract about the test strains g/mL

甜葫芦水提取物对大肠杆菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的最低抑菌浓度（MIC）分别为：0.125、0.25、0.25 g/mL；最低杀菌浓度（MBC）分别为：0.125、0.25、0.5 g/mL。甜葫芦70%甲醇提取物对大肠杆菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的最低抑菌浓度（MIC）分别为：0.062 5、0.125、0.125 g/mL；最低杀菌浓度（MBC）分别为：0.062 5、0.25、0.125 g/mL。

甜葫芦甲醇提取物对供试菌种的MIC值和MBC值明显小于甜葫芦水提取，说明物甜葫芦所含抑菌活性物质在70%甲醇中的溶解度高于在水中的溶解度。

2.3 防腐应用试验结果

分别加入山梨酸钾、甜葫芦提取液，以及空白对照试验在室温条件下一周后的观察现象结果是：空白对照组已经变质，有菌点，颜色变暗，并且有异味；添加山梨酸钾处理的没有变化；添加甜葫芦提取液的与加山梨酸钾处理的颜色基本一致，没有变化，观察结果见表3。

表3 甜葫芦提取物防腐应用试验Table3 The anti-corrosion application test of sweet gourd extract

表3初步说明甜葫芦提取物可代替山梨酸钾用于某些食品防腐，在食品添加剂研究方面有广泛的应用前景。

3 结论

1）甜葫芦的水提取物和70%甲醇提取物对供试菌种均具有一定抑制作用，且水提取物对供试菌种的抑菌圈直径小于甲醇提取物。甜葫芦水提取物对大肠杆菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的平均抑菌圈直径分别为9.6、7.2、8.4mm。甜葫芦70%甲醇提取物对大肠杆菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的平均抑菌圈直径分别为11.7、8.5、9.3mm。

2）甜葫芦水提取物对大肠杆菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的最低抑菌浓度（MIC）分别为：0.125、0.25、0.25 g/mL；最低杀菌浓度（MBC）分别为：0.125、0.25、0.5 g/mL。甜葫芦70%甲醇提取物对大肠杆菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的最低抑菌浓度（MIC）分别为：0.062 5、0.125、0.125 g/mL；最低杀菌浓度（MBC）分别为：0.062 5、0.25、0.125 g/mL。

3）经甜葫芦提取物和山梨酸钾处理番茄酱在室温条件下一周后观察的现象结果均是：无菌点，无颜色变化，无异味。

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Comparative Study on Bacteriostasis of Extracts from Sweet Gourd

FAN Hong1，2，ZHU Zhu2，*，WEN Lian-kui1，XU Li-li1，WANG Jing-han1
（1.College of Food Science and Engineering，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，Jilin，China；2.Key Laboratory of Grain and Oil Processing of Jilin Province，Jilin Business and Technology College，Changchun 130062，Jilin，China）

The antibacterial properties of sweet gourd water extract and methanol extract were studied. The bacteriostatic circle diameter、minimum bacteriostatic concentration （MIC） and minimum bactericidal concentration（MBC） of sweet gourd extracts for escherichia coli， saccharomyces cerevisiae and aspergillus niger were measured respectively.And passed the test of the ketchup comparing with potassium sorbate's anti-corrosion effect.The results showed that the two kinds of extracts for three kinds of bacteria had certain inhibition， and the bacteriostatic effect of methanol extract was better than that of the water extract. The bacteriostatic effect of sweet gourd extract was similar to potassium sorbate for ketchup.

sweet gourd extract；bacteriostasis；antiseptic

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.03.008

2013-12-02

范宏（1987—），女（汉），在读硕士研究生，研究方向：食品生物化学与功能性食品。

*

：朱珠，女（汉），教授，本科，研究方向：农产品及粮油食品加工和食品营养与安全卫生。