绿豆生物碱的提取及抑菌作用的研究

2016-09-09郭彩珍褚盼盼乔元彪吕梁学院生命科学系山西吕梁033000

浙江农业科学 2016年7期

郭彩珍，褚盼盼，乔元彪（吕梁学院生命科学系，山西吕梁 033000）

绿豆生物碱的提取及抑菌作用的研究

郭彩珍，褚盼盼，乔元彪*
（吕梁学院生命科学系，山西吕梁 033000）

利用超声波法提取绿豆中的生物碱，分别对金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、枯草芽孢杆菌进行抑菌试验，并测定温度和pH对生物碱抑菌活性的影响。结果表明，绿豆生物碱对3种细菌均有明显的抑菌作用，不同浓度的生物碱的抑菌效果不同，生物碱浓度大小与抑菌效果呈正相关，其中对枯草芽孢杆菌的抑制作用最为明显。从40～120℃进行绿豆生物碱的抑菌稳定性试验表明，绿豆生物碱具有很强的热稳定性，高温处理对生物碱的抑菌作用没有影响；在不同pH下测定其抑菌效果表明，酸化处理会降低其活性，而在经过酸化处理的抑菌液当中，生物碱在中性条件下抑菌效果最强。

绿豆；生物碱；抑制；细菌

文献著录格式：郭彩珍，褚盼盼，乔元彪.绿豆生物碱的提取及抑菌作用的研究［J］.浙江农业科学，2016，57（7）：987-988，990.

绿豆属于被子植物门豆科豇豆属一年生草本植物的种子，广泛栽培于世界各热带、亚热带地区［1］。绿豆中含有鞣质、香豆素、生物碱、植物甾醇、皂苷和黄酮类化合物等多种生物活性物质，具有清热解毒之功效［2-3］。研究发现，清热解毒之毒包括外源性之毒和内源性之毒，外源性之毒是指细菌、内毒素和病毒［4］。

绿豆有直接和间接抑菌的作用。据相关研究，绿豆衣提取液对葡萄球菌有抑制作用；绿豆所含的单宁能凝固微生物原生质，可产生抗菌活性；绿豆中的甾醇、黄酮类化合物等生物活性物质可能也有一定程度的抑菌抗病毒作用［5］。除此之外，绿豆也可以通过提高免疫功能间接发挥其抗菌作用。有试验用补体致敏酵母血凝法检测绿豆对正常及环磷酰胺所致免疫功能低下小鼠的红细胞免疫粘附功能的影响，结果表明，绿豆可以抑制环磷酰胺诱发的小鼠红细胞功能低下的作用［6］。

本试验就绿豆生物碱提取及抑菌作用进行初步研究，旨在提高绿豆的经济价值，为绿豆在食品工业深加工和保健食品开发方面提供一定理论依据。

1　材料与方法

1.1材料

试材绿豆（Vigna radiata（Linn.）W i1czek.）购于吕梁农贸市场。将绿豆洗净粉粹过60目筛备用。供试菌种金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠埃希氏菌（Fscherichia coli）、枯草芽孢杆菌（Fscherichia coli）均由吕梁学院微生物试验室提供。

主要仪器有电热恒温鼓风干燥箱（上海跃进医疗器械厂）；FA2104N型电子天平（上海精密仪器有限公司）；FS-1型可调高速匀浆机（常州市华普达教学仪器有限公司）；KQ-100DE型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；HH-2数显恒温水浴锅（金坛市杰瑞尔电器有限公司）；SHZ-D（Ⅲ）循环水式真空泵（巩义市子华有限责任公司）。使用试剂有盐酸、95%乙醇和氢氧化钠。

牛肉膏蛋白胨固体培养基组成为牛肉膏3 g，蛋白胨10 g，氯化钠5 g，琼脂15～20 g，水1 000 mL，pH值7.2～7.4；无菌生理盐水为0.85 g NaC1溶解于蒸馏水，再经高压灭菌所制。

1.2方法

1.2.1绿豆生物碱的提取

电子天平准确称量绿豆粉20 g，用80 m L盐酸浸润30 min，再分别用200、300、400 mL乙醇在40℃条件下超声提取40 m in，抽滤、合并所有提取液，干燥后既得绿豆总生物碱［7-8］。

1.2.2生物碱抑菌作用测定

采用琼脂扩散法测定生物碱的抑菌活性。将配好的培养基冷却至50℃左右倒平板，待培养基凝固后，用微量移液器分别吸取金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、枯草芽孢杆菌菌悬液0.1 m L，注入对应平板上，使涂布均匀。用直径为0.6 cm的打孔器在平板上打孔，在孔中加入少量培养基封底，然后在孔中注入浓度为32 mg·m L-1生物碱溶液30μL。最后将3种菌置于37℃培养箱中培养，24 h后观测记录结果［9-10］。

1.2.3最低抑菌浓度测定

采用平板稀释法测定最低抑菌浓度。用无菌水倍比稀释生物碱制备浓度为64、32、16、8、4和2 mg·mL-1的溶液［11］。分别定量吸取1 mL制备完成的生物碱溶液滴入培养皿中，与加入培养皿中的9 m L培养基充分混匀，制成含不同样品的平板，以无菌水作对照。加入定量被试菌液，均匀涂布于平板上，置于37℃培养16～24 h，观察细菌的生长情况［12］。

1.2.4温度对生物碱抑菌活性的影响

将绿豆生物碱配制成相应浓度的抑菌液，分别置于40℃、60℃、80℃、100℃水浴和120℃湿热条件下处理15 min，用琼脂扩散法测定不同温度处理后其抑菌圈的大小，观察抑菌效果的变化［13］。本试验以枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌为供试菌，重复操作2次。

1.2.5pH对生物碱抑菌活性的影响

在无菌操作条件下，用1%HC1或2%NaOH溶液将绿豆生物碱的抑菌液调配成不同的pH值溶液，用琼脂扩散法测定其抑菌圈的大小，重复操作2次，取其平均值，测定不同pH值下绿豆生物碱抑菌效果的变化［14］。本试验以枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌为供试菌，重复操作2次。

2　结果与分析

2.1生物碱对3种细菌的抑菌效力

比较绿豆生物碱对大肠埃希氏菌、枯草芽胞杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌活性。由表1可知，绿豆生物碱对3种细菌均表现出一定的抑制作用，其中对枯草芽胞杆菌的抑制作用最为显著。

2.2生物碱对细菌的最低抑菌浓度

将绿豆总生物碱稀释成更小浓度，对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌进行抑菌试验，测定能够抑制2种细菌生长的绿豆生物碱的最小质量浓度。由表2可知，当绿豆生物碱的质量浓度小于0.8 mg· m L-1时，对这2种细菌几乎没有抑制作用。说明能够抑制这2种细菌生长的绿豆生物碱的最小质量浓度为0.8 mg·m L-1。

表1　生物碱对不同细菌的抑菌活性

表2　生物碱对供试菌种的最低抑菌浓度

2.3温度对生物碱抑菌活性的影响

从表3可知，绿豆生物碱具有较强的耐热性，高温条件下依然具有很好的抑菌活性。绿豆生物碱的抑菌活性随温度的升高而变强，对枯草芽孢杆菌的抑菌作用表现的尤为明显，这可能是由于抑菌液因温度升高而有浓缩的缘故。

表3　温度对绿豆生物检抑菌活性的影响

2.4PH对生物碱抑菌活性的影响

将生物碱配制成pH值为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的不同溶液，用琼脂扩散法测定其对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌圈的大小。准备抑菌液的过程，其实是对原抑菌液作酸化处理的过程。从表4可知，pH值为9.0时，抑菌活性最强；而在进行处理的抑菌液当中，pH值在中性条件下抑菌效果最强。

表4　pH对绿豆生物碱抑菌活性的影响

3　小结

绿豆生物碱对金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌和枯草芽孢杆菌均有明显的抑菌作用，其中对枯草芽孢杆菌的作用最为明显；枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度为0.8 mg·m L-1；绿豆生物碱具有较强的热稳定性，高温处理不会影响生物碱的抑菌作用；酸化处理会降低生物碱活性，而在经过酸化处理的抑菌液当中，生物碱在中性条件下抑菌效果最强。

［1］中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志［M］.北京：科学出版社，1983.

［2］江苏新医学院.中药大辞典：上［M］.上海：上海科学出版社，1986.

［3］陈业高.植物化学成分［M］.北京：化学工业出版社，2004.

［4］李健.绿豆提取物的抑菌作用研究［J］.哈尔滨商业大学学报（自然科学版），2010，26（6）：680-683.

［5］刘湘，汪秋安.天然产物化学［M］.北京：化学工业出版社，2005.

［6］山西植物志编委会.山西植物志［M］.北京：中国科学技术出版社，2005.

［7］赵鹂，郭圣荣.表面活性剂-超声法提取益母草总生物碱［J］.科技导报，2008，26（13）：80-83.

［8］蒲含林，郑元升，麻建军.超声法提取金鸡纳生物碱的工艺［J］.暨南大学学报（自然科学版），2008，29（3）：329-330.

［9］田慧霞，成莉，薛文娟，等.藜芦活性物质的提取及其抑菌效果研究［J］.山西农业科学，2012，40（8）：866-869.

［10］宋素琴.新疆无叶假木贼抗菌活性物质的初步研究［D］.北京：中国农业大学，2004.

［11］刘树兴，郭瑞霞，赵芳.超声波法提取荷叶生物碱的研究［J］.食品科学，2009，30（16）：52-55.

［12］赵淑艳，呼世斌，吴焕利，等.山茱萸提取物抑菌活性成分稳定性的研究［J］.食品科学，2008，29（1）：98-101.