牡丹花提取物抑菌作用的研究

徐春华（大连职业技术学院，辽宁大连116037）

牡丹花提取物抑菌作用的研究

徐春华
（大连职业技术学院，辽宁大连116037）

以金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、蜡样芽孢杆菌、沙门氏菌、单增李斯特氏菌、啤酒酵母、黑曲霉、青霉和黄曲霉作为供试菌株分析了牡丹花提取物的抑菌作用，并探讨了该提取物抑菌效果与pH之间的关系，最后研究了牡丹花提取物的热稳定性。结果表明：牡丹花提取物对细菌、酵母菌和霉菌都有明显的抑制作用，且对细菌（MIC=0.2～0.3）的抑制效果优于酵母菌（MIC=0.4）和霉菌（MIC=0.4）。相同pH下的HCl对供试细菌具有一定的抑菌作用，但是效果明显低于牡丹花提取物。此外，牡丹花提取物的具有一定的热稳定性，在55℃以下抑菌活性不会受到影响，但会随着温度和处理时间的增加而降低，在90℃20min的条件下对供试菌株的抑菌作用全部消失。

牡丹花提取物；抑菌；pH；热稳定性

牡丹花（Paeonia suffruticosa Andr.）属于芍药科、芍药属植物，素有“花中之王”之称，牡丹花的资源非常丰富，遍布我国的各个省市，其中主要的种植地有洛阳、菏泽、彭州和北京等［1］。牡丹花中含有大量的天然活性物质，朱素英研究了牡丹花中多酚物质的抗氧化作用，发现牡丹花多酚具有较强的DPPH自由基清除能力［2］。孙泽飞则对牡丹花中的黄酮类化合物进行了提取，并研究了此类物质的抗氧化能力［3］。但是关于牡丹花天然提取物抑菌效果的研究则少有报道。本试验利用水对牡丹花进行浸提，从而得到牡丹花的提取物，并进一步研究牡丹花提取物的抗菌特性、最低抑菌浓度（MIC）和热稳定性；并与相同pH下的HCl做对照，分析其抗菌作用与pH之间的内在联系，以期为牡丹花的综合利用提供理论参考。

1　材料与仪器

1.1主要材料

牡丹花：选取完全盛开的牡丹花，且无腐败变质的花瓣。

供试菌株：金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠杆菌（Escherichia coli O157）、蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）、沙门氏菌（Salmonella）、单增李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）、啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae hansen）、黑曲霉（Aspergillus niger）、青霉（Penicillium）和黄曲霉（Aspergilus flaus）。

试剂：营养肉汤培养基（Nutrient Broth，NB）、胰酪胨大豆琼脂培养基（Tryptose Soya Agar，TSA）、马铃薯葡萄糖琼脂培养基（Potato Dextrose Agar，PDA）。

1.2试验仪器

pH计：上海仪电科学仪器股份有限公司；真空干燥箱：南京平岗机械设备有限公司；真空泵：上海阳光泵业有限公司；恒温培养箱：上海姚氏仪器设备厂。

2　方法

2.1牡丹花提取物的制备

根据向延菊［4］等的方法，利用水对牡丹花进行提取，牡丹花∶水为1∶5（g/mL），并将3次提取的牡丹花提取液合并，将牡丹花提取液在40℃下进行浓缩，随后将牡丹花提取液放入真空干燥箱干燥，最后得到牡丹花提取物的干粉。

2.2供试菌株的纯化培养

将100 μL的菌液接种到NB液体培养基中，37℃培养18 h，然后三区划线，细使用TSA培养基，37℃培养24 h；霉菌使用PDA培养基，37℃培养48 h。挑取上述微生物的单菌落，在NB培养基中活化，离心取悬浮液，调节浓度在107CFU/mL。

如果瘙痒不能改善，可以应用药物，首先是选择止痒外用药，如含薄荷、樟脑的药水或药膏，及炉甘石洗剂等，这些物质通过刺激神经末梢传递冷感觉而掩盖痒感。表面麻醉剂（如利多卡因）也有抗瘙痒作用。含低浓度的弱效糖皮质激素药膏如氢化可的松外用也可以止痒。

2.3牡丹花提取物对供试菌株抑菌效果的测定

利用滤纸片法［5］测定牡丹花提取物的抑菌效果，选取内孔直径为6 mm的滤纸片，每个平皿中均匀放置4个滤纸片，并加入100 μL 5%的待测菌液，重复3次［5］。作为对照，选取相同体积的无菌蒸馏水和相同pH的盐酸溶液作为对照。在上述试验中供试细菌采用TSA培养基，酵母菌和霉菌采用PDA培养基。

2.4牡丹花提取物MIC的测定

把牡丹花提取物加入到TSA和PDA培养基，调节浓度到0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.70%，并以加入相同体积无菌蒸馏水和相同pH的HCl的培养基作为对照组，吸取10 μL107CFU/mL的供试菌液进行涂布接种，在28℃的条件下培养48 h，然后进行平板计数，上述每个梯度做3个平行。最后进行抑菌率的计算，公式如下：抑菌率/%=1 g作用后的菌落数×100/7，当抑菌率为100%时对应的提取物浓度即为牡丹花提取物的MIC。

2.5牡丹花提取物热稳定性试验

将MIC的牡丹花提取物进行热稳定处理，分别在50、70、90、110℃下分别处理10、20、30 min后计算牡丹花提取物在不同处理条件下的抑菌率，试验方法如2.4。

3　结果与分析

3.1牡丹花提取物对供试菌株的抑菌效果及MIC

牛津杯法分析牡丹花提取物对供试菌株的抑菌效果见表1。

表1　牡丹花提取物对供试菌种的抑制作用Table 1　The inhibition of peony extract to tested strains

由表1所知，0.3%的牡丹花提取物对细菌、酵母菌和霉菌都有明显的抑菌作用，其中对细菌的抑菌效果优于对酵母菌和霉菌的抑菌效果。在供试细菌中，牡丹花提取物对大肠杆菌、沙门氏菌和单增李斯特氏菌的抑菌效果较强，抑菌圈直径均达到14 mm以上，而对金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌的抑菌圈直径为12 mm～14 mm；对啤酒酵母和所有霉菌的抑制作用大致相同，抑菌圈均在10 mm～12 mm。在对照组中，pH 为3.35的HCl溶液对细菌有一定的抑菌效果，抑菌圈在8 mm～12 mm之间，其中对大肠杆菌的抑菌效果最强，但是pH为3.35的HCl溶液对酵母和霉菌没有抑菌效果。作为空白对照组，无菌蒸馏水对供试细菌、酵母菌和霉菌都没有抑菌作用。以上结果表明牡丹花提取物对细菌、酵母菌和霉菌都具有明显的抑菌作用。

3.1.2牡丹花提取物对供试菌株的MIC

牡丹花提取物对供试菌株的MIC见表2。

由表2的结果可知，牡丹花提取物对大肠杆菌、沙门氏菌和单增李斯特氏菌的MIC为0.2；对金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌的MIC为0.3；对黑霉菌、青霉和黄曲霉的MIC为0.4。上述结果表明牡丹花提取物对细菌的抑菌作用优于酵母和霉菌，其中大肠杆菌、沙门氏菌和单增李斯特氏菌的MIC相同且最低，这些结果与表1中的试验结果的趋势一致，进步一说明了试验结果的可靠性。

表2　牡丹花提取物对供试菌种的抑菌率Table 2　The bacteriostatic rate of peony extract to tested strains %

3.2热稳定性分析

热稳定性分析见表3。

由表3可知，牡丹花提取物具有一定的热稳定性，在55℃条件下处理30 min不会影响其抑菌活性。但是在较高温度的条件下牡丹花提取物的抑菌效果会受到影响，在60℃下处理10 min能降低牡丹花提取物抑菌效果的12.9%～40.5%。牡丹花提取物效果随着处理温度的提高而降低，当温度达到90℃时，处理10 min时，对金黄色葡萄球菌、啤酒酵母和3种霉菌失去了抑菌作用，当处理20 min时对所有的供试菌株的抑菌率为0；当110℃处理10 min时，牡丹花提取物对所有的供试菌株失去了抑菌作用。这说明牡丹花提取物中的抑菌活性物质在高温的作用下失活。

表3　牡丹花提取物在不同热处理情况下的抑菌率Table 3　The bacteriostatic rate of peony extract to tested strains under different heat treatments %

4　讨论

本研究结果显示牡丹花提取物对细菌、酵母菌和霉菌都具有显著的抑菌作用，其中对细菌的抑菌效果优于酵母菌和霉菌，而在细菌中对大肠杆菌、沙门氏菌和单增李斯特氏菌的抑菌效果最强。牡丹花提取物的耐热性试验表明，该提取物的抑菌效果会随着温度的提高而降低，这可能是因为牡丹花提取物中的成分主要有多酚、黄酮类化合物、花青素和有机酸等成分，这些主要的活性成分在高温的作用下会发生蛋白质变性或者挥发，从而导致牡丹花提取物有效成分的失活。因此在该提取物的制备和使用的过程中一定要避免高温对牡丹花提取物成分的破坏，温度应该控制在65℃以下。

考虑到pH也能抑制微生物的生长，将pH3.35的HCl和牡丹花提取物（pH=3.35）对供试菌株的抑制效果进行比较，发现牡丹花提取物的抑菌效果明显优于相同pH下HCl的抑菌效果。同时我们发现pH3.35的HCl对供试细菌有一定的抑制作用，这说明牡丹花提取物对供试细菌的抑菌作用一方面是因为酸的作用，另一方面可能是因为该提取物中有效成分的作用，如提取物中的有机酸能够过细胞的细胞膜改变了细胞内的pH导致了微生物的死亡［6］，而提取物中的多酚成分能够改变微生物膜结构的通透性，使得微生物细胞液外泄导致微生物死亡［7］。因此这也牡丹花提取物对较低pH下能够生存的酵母菌和霉菌有抑菌作用，而pH3.35的HCl对酵母菌和霉菌没有抑制作用的原因。

［1］李凯，周宁，李赫宇.牡丹花、牡丹籽成分与功能研究进展［J］.食品研究与开发，2012，33（3）：228-230

［2］朱素英.牡丹花多酚提取优化与抗氧化性［J］.生物技术，2014（3）：78-82

［3］孙泽飞.牡丹花类黄酮成分及抗氧化能力分析［D］.咸阳：西北农林科技大学，2015

［4］向延菊，白红进，张美娥，等.黑果枸杞果实提取物的抑菌效果研究［J］.食品研究与开发，2016（1）：26-29

［5］赵立.香蕉皮单宁的提取及抑菌活性研究［J］.江苏农业科学，2009（6）：369-371

［6］ Kim T J，Silva J L，Weng W L，et al.Inactivation of Enterobacter sakazakii by water-soluble muscadine seed extracts.［J］.International Journal of Food Microbiology，2009，129（3）：295-299

［7］钱丽红，陶妍，谢晶.茶多酚对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的抑菌机理［J］.微生物学通报，2010，37（11）：1628-1633

Study on Bacteriostasis of Peony Extract

XU Chun-hua
（Dalian Vocational Technology College，Dalian 116037，Liaoning，China）

In this study，Staphylococcus aureus，Escherichia coli O157，Bacillus cereus，Salmonella，Listeria monocytogenes，Saccharomyces cerevisiae Hansen，Aspergillus niger，Penicillium and Aspergilus flaus were chosen as the tested strains to analyze the antibacterial activity of the peony extract，explore the relationship between pH and bacteriostatic effect of peony extract，finally study the thermal stability of the peony extract.The results showed that the peony extract had obvious inhibitory effect to the bacteria，yeast and mold，and the ability against bacteria（MIC=0.2-0.3）was better than that against yeast（MIC=0.4）and mold（MIC=0.4）.The HCl with the same pH had certain bacteriostasis to tested bacteria，but the effect was significantly lower than the peony extract.In addition，the peony extract had certain thermal stability，bacteriostatic activity of which was not affected under 55℃，and was reduced with the increase of temperature and treatment time，under the condition of 90℃for 20 min，the antibacterial activity of peony extract was lost.

peonyextract；bacteriostasis；pH；thermalstability

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.15.037

徐春华（1980—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：微生物。

2016-04-11