不同处理对刺梨黄酮含量及其抑菌活性的影响

孙红艳，戚晓阳，王国辉，穆阳杰，王宇娜，卫怡颖（太原科技大学化学与生物工程学院，山西太原030021）



不同处理对刺梨黄酮含量及其抑菌活性的影响

孙红艳，戚晓阳，王国辉*，穆阳杰，王宇娜，卫怡颖
（太原科技大学化学与生物工程学院，山西太原030021）

摘要：为了探索不同干燥方式、贮藏时间对刺梨黄酮含量及其抑菌活性的影响，采用冷冻干燥、阴干、恒温鼓风烘烤3种方式干燥新鲜刺梨果实，并对其黄酮进行分离提取及含量测定，进一步研究此黄酮提取液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌活性的影响。结果表明：3种干燥方式处理后的刺梨黄酮含量具有显著差异，冷冻干燥有利于刺梨黄酮含量和抑菌成分的保留，其黄酮含量最高达1.998%，其次是恒温鼓风烘烤和阴干，黄酮含量分别为1.572%和1.330%；低温贮藏试验显示随着贮藏时间的延长，刺梨黄酮含量和抑菌活性逐渐降低，鲜果低温贮藏10d以上将影响其品质。

关键词：刺梨；黄酮；抑菌活性；干燥方式；贮藏；影响

在分类学上，刺梨（Ross roxburghii Tratt）属于蔷薇科蔷薇属野生果树，是一种落叶灌木野生植物，不仅在日本，在我国亚热带地区也广泛分布，例如在甘肃、贵州、陕西等地。刺梨果实具有极高的药用价值和营养价值，富含丰富的维生素C、抗癌物质及超氧化物岐化酶（SOD）等抗衰老物质[1-2]。此外，刺梨中含有丰富的黄酮，具有增强人体免疫力，预防高血压、高血糖、高血脂，降低胆固醇含量等作用[3]。

刺梨黄酮是一种天然的活性物质，无毒，但具有抗氧化活性[4]，对人体的健康亦具有广泛的作用，如抗过敏、抗炎症、抑制病毒、抑制细菌、抗肿瘤等。同时，由于人体不能自身合成黄酮类物质，但其化合物在人体内代谢快、不易蓄积，故需要经常补充。而刺梨果实不易保存，需要低温或进行干燥处理后贮藏。食品干燥的方法较多，不同的干燥方法有各自的优缺点，但对于刺梨果实干燥、低温贮藏的研究较少。因此，本试验以刺梨果实为材料，研究3种不同干燥方式及不同冷冻贮藏时间对刺梨黄酮含量及其抑菌活性的影响，确定最佳干燥方式及适合的冷冻贮藏时间，以期对医药企业的实际生产和综合利用提供理论参考。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

1.1.1材料

刺梨果实来自贵州省遵义市；大肠杆菌（Escherichia Coli）（ATCC 25322）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）（ATCC25923）购买自中国微生物菌种网；芦丁购自国家标准物质网；其他试剂均为普通分析纯。

1.1.2仪器

ME-204电子天平：梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；BCD-236SDCN电冰箱：青岛海尔股份有限公司；101-AS鼓风干燥箱：北京科伟永兴仪器有限公司；LGJ-10冷冻干燥机：北京松源华兴科技发展有限公司；FW80高速万能粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；752N紫外可见分光光度计：上海精科实业有限公司；GHP-9050N隔水式恒温培养箱、THZ-100恒温培养摇床：上海一恒科学仪器有限公司；VC-S-1060超净工作台：北京东伟众强环境科技有限公司。

1.2方法

1.2.1试验设计

分别称取150 g/份刺梨果鲜样，采用冷冻干燥、阴干（平摊于室内通风处）、恒温鼓风烘烤（70℃）3种干燥方式干燥至样品恒重；另外在-18℃冰箱冷冻保存3份，分别于保存之后第10天、20天、30天取样分析。干样采用磨粉机粉碎过三号筛备用，鲜样称重后直接用研钵磨细；每种处理3次重复。

1.2.2测定方法

1）刺梨黄酮的提取参照王振伟等[5]的方法，稍做修改。准确称取冷冻干燥、阴干和恒温鼓风烘烤的干样品2.00 g、鲜样加入4.00 g，加入40 mL 50 %的乙醇，在40℃、300 W超声辅助提取40min，之后6 000r/min离心10min，取上清液定容至50 mL容量瓶中，待测。标准曲线的绘制、黄酮含量测定及提取率的计算方法同王振伟等的方法[5]。

2）刺梨黄酮体外抑菌活性测定

大肠杆菌和金黄色葡萄球菌采用牛肉膏蛋白胨培养基活化并扩大培养，采用平板牛津杯法进行体外黄酮抑菌活性的测定[6-7]。将两菌液稀释至106cfu/mL，取100 μL均匀涂于PCA平板表面，再分别放置6只无菌干燥的牛津杯（外径为8 mm，高9 mm）；分别取100 μL黄酮提取液于牛津杯中，以蒸馏水为阴性对照，青霉素（960 μg/孔）做阳性对照，于培养箱中37℃培养24 h后，分析测定抑菌圈直径（DIZ），并通过稀释刺梨黄酮提取液的方法测定其最小抑菌浓度（MIC），每组重复3次。

1.3统计分析

采用Excel和DPS软件对数据进行分析。

2　结果与分析

2.1不同干燥方式和低温贮藏不同时间对刺梨黄酮含量的影响

不同干燥方式和低温处理不同时间对刺梨黄酮含量的影响结果如表1所示。

表1　不同干燥方式或低温贮藏不同时间对刺梨黄酮含量的影响Table 1 The effects of different desiccation treatments or low temperature storage for different days on flavonoid content of Ross roxburghii Tratt

由表1可知，冷冻干燥后刺梨黄酮含量最高，其次是恒温鼓风烘烤，阴干后的刺梨样品黄酮含量最低；随着低温贮藏时间的延长刺梨黄酮含量总体呈下降趋势，且在低温贮藏10 d后黄酮含量下降幅度较大，与鲜样相比下降百分比达38.1 %，低温贮藏20 d后下降幅度变缓，下降百分比达47.1 %。

2.2不同干燥方式和低温贮藏不同时间对刺梨抑菌活性的影响

不同干燥方式和低温处理不同时间后刺梨黄酮提取液的抑菌活性见表2。

由表2可知，刺梨黄酮提取液对革兰氏阳性菌的代表金黄色葡萄球菌的抑菌活性高于对革兰氏阴性菌大肠杆菌的抑菌活性。不同干燥方式干燥刺梨后其黄酮提取液的抑菌活性亦有显著差异，其中冷冻干燥后的黄酮抑菌活性最高，其次是恒温鼓风烘烤后的样品，阴干样品抑菌活性最低；此3种样品对大肠杆菌的抑菌圈直径分别为10.32、7.84、7.16 mm，对金黄色葡萄球菌的分别是12.11、10.62、8.62 mm。

新鲜刺梨样品低温贮藏不同时间后对金黄色葡萄球菌的抑菌活性也高于对大肠杆菌的抑菌活性，低温贮藏20 d后其抑菌活性显著下降，随着贮藏时间的延长，其抑菌圈直径显著降低，例如对大肠杆菌的抑菌圈直径依次为10.58、10.37、8.75、8.08 mm。

表2　不同干燥方式或低温贮藏不同时间对刺梨黄酮抑菌活性的影响Table 2 Antibacterial activity of flavonoid of Ross roxburghii Tratt under different desiccation treatments or low temperature storage for different days

2.3刺梨黄酮提取液最小抑菌浓度

为了测定刺梨黄酮的最小抑菌浓度，我们选择冷冻干燥之后的样品做为研究对象，将其黄酮提取液稀释为不同浓度的测试液进行体外抑菌活性试验，结果如表3所示。

表3　刺梨黄酮最小抑菌浓度Table 3 Theminimum antibacterial concentration of flavonoid of Ross roxburghii Tratt

由表3可知，随着黄酮提取液浓度的降低，其抑菌活性逐渐降低，刺梨黄酮对大肠杆菌的最小抑菌浓度为0.40 mg/mL，而对金黄色葡萄球菌为0.20 mg/mL，对应的最小抑菌圈直径分别为6.08 mm和6.77 mm；当黄酮浓度分别低于此两个浓度时将不再有抑菌现象。

3　结论与讨论

刺梨是天然的无毒的、富含多种营养成分的野生药用植物，关于刺梨的研究多侧重于刺梨汁的活性，超氧化物歧化酶（SOD）、VC、黄酮等成分的研究[8-13]，及刺梨高含量抗坏血酸积累的分子机理[14]，另外也有刺梨对土壤干旱胁迫的生理响应的研究[15]。而刺梨果实的贮藏方式及其抑菌活性的研究鲜见报道。进一步研究刺梨贮藏的方法及对其抑菌活性的影响，对刺梨药用活性的探讨和新产品的研发具有重要的现实意义。

结果表明，3种刺梨果实干燥技术对刺梨果黄酮含量及其抑菌活性均有不同程度的影响，冷冻干燥由于干燥效率高，且在低温下不破坏刺梨果实有效成分，最有利于其黄酮含量和抑菌活性物质的保留；其黄酮含量为1.998 %，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为10.32 mm和12.11 mm。阴干的方式最不利于刺梨果实有效成分的保留，可能由于其处理时间过长，且干燥过程不易控制，干燥效率较低。恒温鼓风烘烤的方式干燥效率较高，可以减少刺梨有效成分的损失，但由于温度过高对刺梨黄酮含量和有效抑菌成分均有影响。低温贮藏不同时间对刺梨果黄酮含量及其抑菌活性有明显的影响，试验结果表明低温贮藏10 d对刺梨有效成分含量几乎没有影响，而在20 d时其黄酮含量和抑菌活性明显下降，贮藏30 d后下降百分比较20 d更低。故在刺梨的加工过程中，建议对刺梨果收货后直接进行冷冻干燥后贮藏，若要用家用冰箱低温保存最好在10 d之内食用。

参考文献：

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[3]吴立夫,杨履端,何照范,等.刺梨汁的降血脂作用[J].贵州农学院学报,1992,11(1):89-93

[4]张晓玲,瞿伟菁,孙斌,等.刺梨黄酮的体外抗氧化作用[J].天然产物研究与开发,2005,17(4):396-400

[5]王振伟,申森,胡晓冰.刺梨中黄酮的超声提取及HPLC测定[J].湖北农业科学,2014,53(19):4684-4687

[6] Sun H Y,Li Z B,Liu W X,et al.In vitro antibacterial activities of antibiotics and traditional Chinese medicinal herb extracts on Escherichia coli and Staphylococcus aureus.Asian J Chem[J].2014, 26(1):298-302

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[8]杨江涛.刺梨多糖分离纯化、理化性质及生物活性研究[D].贵州:贵州大学,2008:11-14

[9]张晓玲.刺梨黄酮及其生物学活性研究[D].上海:华东师范大学,2005:18-21

[10]王慧,黄聪,杜薇.均匀设计法优化刺梨多糖的提取工艺[J].中国药业,2012,21(13):41-43

[11]王振伟,胡晓冰,王恺.微波辅助提取刺梨中总黄酮的工艺参数优化[J].光谱实验室,2012,29(3):1527-1530

[12]吴洪娥,金平,周艳,等.刺梨与无籽刺梨的果实特性及其主要营养成分差异[J].贵州农业科学,2014,42(8):221-223

[13]黄远东,曾丽,和云江,等.水浸法提取刺梨中多糖[J].吉首大学学报(自然科学版),2014,35(2):65-68

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[15]樊卫国,刘国琴,何嵩涛,等.刺梨对土壤干旱胁迫的生理响应[J].中国农业科学,2002,35(10):1243-1248

Influence of Different Treatment on the Total Flavonoid Content and Its Antibacterial Activity in the Fruits of Ross roxburghii Tratt

SUN Hong-yan，QI Xiao-yang，WANG Guo-hui*，MU Yang-jie，WANG Yu-na，WEI Yi-ying
（College of Chemical and Biological Engineering，Taiyuan University of Science and Technology，Taiyuan 030021，Shanxi，China）

Abstract：The aim of present work was to study the different drying methods，different storage times on the influence of the content of total flavone in the fruits of Ross roxburghii Tratt and its antibacterial activity.Freeze drying，dry in the shade and constant temperature air blast baking technologies on the fresh fruits of Ross roxburghii Tratt were studied.Results showed that there was siginificant difference among three drying methods in the content of total flavone，and the freeze drying method was beneficial to the total flavone and antibacterial components，with the content of flavone 1.998 %，followed by constant temperature air blast baking and dry in the shade，being the content of flavone 1.572 % and 1.330 %，respectively.The results of low temperature storage experiments suggested that the content of total flavone and antibacterial activity reduced gradually with the extension of storage time，and the quality of Ross roxburghii Tratt will be deteriorated if the time in cold storage beyond 10 days.

Key words：Ross roxburghii Tratt；total flavone；antibacterial activity；different drying methods；storage；influence

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.001

基金项目：国家自然基金（31401319）；山西省青年科技研究基金（2015021146）；山西省高校优秀青年学术带头人支持计划（20151006）；山西省大学生创新创业训练项目（S2015286）；太原科技大学博士启动基金项目（HY201301）

作者简介：孙红艳（1983—），女（汉），副教授，博士，研究方向：食品生物工程。

*通信作者：王国辉（1993—），男（汉），研究方向：食品生物工程。

收稿日期：2015-10-19