花椒抑菌作用研究进展

赵二劳，徐未芳，刘乐，范建凤

（忻州师范学院 化学系，山西 忻州 034000）

花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim.）为芸香科花椒属植物花椒树的成熟果皮，花椒树在我国栽培历史悠久，种植广泛，故我国花椒资源丰富［1，2］。花椒为我国特有的中药材和食用香辛调料［3］，用途广泛，作为中药材，在我国始载于《本草纲目》，具有散寒除湿、消食解郁、补肾温胃、止泻杀虫等功效；作为香辛调料，具有定麻味、增香辛、除腥去膻之功效［4］，被誉为“八大味”之一。现代科学研究表明［5，6］，花椒含有抑菌成分，具有抑菌作用，抑菌作用是花椒的重要功能活性之一，在天然防腐剂领域具有广阔的应用前景。目前，我国学者关于花椒抑菌作用的研究较多，本文梳理概述了花椒抑菌作用在我国的研究进展，为花椒抑菌作用的深入研究及其抑菌产品的开发提供依据。

1 花椒提取物抑菌作用

花椒提取物主要分水提物、乙醇提取物及一些其他有机溶剂提取物，目前，对花椒水提物及乙醇提取物抑菌作用的研究较多。

1.1 花椒水提取物抑菌作用

乔明峰等以金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌为供试阳性菌，以大肠杆菌和沙门氏菌为供试阴性菌，研究了花椒水提物的抑菌作用，结果表明：花椒水提物对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌等阳性菌具有明显的抑制作用，而对大肠杆菌和沙门氏菌等阴性菌无明显的抑制作用［7］。王瑶等采用纸片扩散法和96孔板微量稀释法研究了热水浸提花椒提取物对痤疮致病菌的抑菌作用，结果表明：花椒水提物对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和痤疮丙酸杆菌的抑菌圈分别为7.93，7.67，6.33mm，对该3种痤疮致病菌的 MIC值均大于100mg／mL，表明花椒水提物具有一定的抑菌作用［8］。高逢敬等的研究表明，不同方法提取的青花椒水提物对金黄色葡萄球菌、产朊假丝酵母、热带假丝酵母以及一些霉菌均有不同程度的抑制作用，而对大肠杆菌和绿色木霉却无抑制作用。综上可知，花椒水提物有一定的抑菌作用，但对不同的菌种的抑制能力不同［9］。

1.2 花椒乙醇提取物抑菌作用

宋丽雅等采用牛津杯法及倍半稀释法测定比较了闪式提取、回流提取和超声辅助提取花椒乙醇提取物的抑菌效果，发现闪式提取的花椒乙醇提取物的抑菌效果最佳，该条件下，花椒提取物对金黄色葡萄球菌、藤黄节杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌和青 霉菌的抑菌圈分别为26.09，37.89，21.58，5.71，27.47，26.01mm；对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念球菌的 MIC分别为7.5，7.5，10.0mg／mL，表明花椒乙醇提取物对革兰氏阳性菌的抑菌作用最强，真菌次之，对革兰氏阴性菌的抑菌作用最弱。吴周和等对花椒乙醇提取物的抑菌作用研究发现，花椒醇提物对汉逊氏酵母菌和黑曲霉的MIC为12.5mg／mL，对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的MIC为50.0mg／mL，对大肠杆菌和青霉菌的MIC为100mg／mL，表明花椒醇提物对实验常用食品污染菌，特别是真菌有较强的抑制作用［10］。江洁芳则以金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉、黄曲霉和啤酒酵母等为供试菌，研究了花椒乙醇提取物的抑菌作用，发现花椒乙醇提取物对细菌、霉菌和酿酒酵母均有很强的抑制效果，菌谱较宽，且抑菌活性具有较好的热稳定［11］。时振东等研究发现花椒乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、鼠伤寒沙门菌、黄曲霉、黑根霉、酵母菌等均具有抑制作用，且花椒、生姜和黄伞乙醇提取液等体积复配可增强抑菌效果，扩大抑菌谱［12］。而缪晓平等的研究表明，花椒乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、黑曲霉和酿酒酵母均有一定的抑制作用［13］。刘婷等研究了花椒籽乙醇提取物的抑菌作用，发现100%的花椒籽提取物对副溶血弧菌的抑制作用最强，其最小抑菌浓度与最小杀菌浓度均为12.50mg／mL，且提取条件对抑菌效果有明显影响，适宜的提取条件是pH为7.0，提取温度为20～40℃［14］。龚晋文等对花椒叶乙醇提取物抑菌作用的研究表明，花椒叶乙醇提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌均有一定的抑制作用，但抑制强度不同，对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑制效果相对较好［15］。综上，花椒乙醇提取物具有较强的抑菌作用，其抑菌作用强于花椒水提物，其原因可能是花椒中含有脂溶性抑菌成分，乙醇可将其溶出，从而提高了抑菌能力。

1.3 其他溶剂提取物抑菌作用

陆宁海等研究花椒甲醇、乙醇、丙酮和二甲苯4种不同溶剂提取物对水稻纹枯病菌、番茄早疫病菌、大葱紫斑病菌和棉花枯萎病菌4种植物病原菌菌丝生长的抑制作用，结果表明：该4种不同溶剂提取物对供试菌种均有不同程度的抑制作用，且二甲苯提取物的抑菌活性相对最强，当其提取物溶液用量为0.5mL时，对水稻纹枯病菌、番茄早疫病菌、大葱紫斑病菌和棉花枯萎病菌4种病菌的抑菌率分别为80.0%，78.7%，73.3%，23.2%；乙醇和丙酮提取物的抑菌性次之，甲醇提取物的抑菌活性较弱，其提取物溶液用量为0.5mL时，对水稻纹枯病菌、番茄早疫病菌、大葱紫斑病菌和棉花枯萎病菌4种病菌的抑菌率分别为56.1%，33.0%，23.4%，24.9%［16］。李燕等研究了花椒籽的石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、无水乙醇、水等不同溶剂提取物的抑菌作用，结果表明：不同溶剂提取物具有不同的抑菌活性，其中乙酸乙酯提取物的抑菌作用最强，其对金黄色葡萄球菌的MIC和MBC分别为12.5，25.0mg／mL；对大肠杆菌的 MIC和 MBC分别为25.0，50.0mg／mL［17］。综上可知，花椒不同溶剂提取物也具有一定的抑菌作用。

2 花椒精油的抑菌作用

祝瑞雪等采用抑菌圈法和二倍稀释法研究了汉源花椒精油对食品腐败菌的抑制作用，发现花椒精油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌的 MIC分别为1.25，5.0，2.5，1.25，2.5mg／mL；MBC分别为2.5，20.0，10.0，5.0，5.0mg／mL，表明汉源花椒精油具有良好的抑菌作用［18］。徐坤以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌和黑曲霉为指示菌，研究了花椒油的抑菌作用及其稳定性，结果表明：花椒油对实验供试菌均有较好的抑制效果，特别是对枯草杆菌、黑曲霉和大肠杆菌的抑制作用最显著，对枯草杆菌和黑曲霉的MIC为0.159g／mL，对大肠杆菌的 MIC为0.318g／mL。且该油稳定性较好，在一定无机盐、温度和紫外光条件下都具有良好的抑菌效果［19］。王峰等研究表明，不同方法（超临界萃取、亚临界萃取和水蒸气蒸馏）萃取的花椒精油，对金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、浓绿杆菌均有良好的抑制作用，但对假丝酵母和黑曲霉的抑制作用较弱，且3种方法提取的精油抑菌活性差异不大［20］。麻琳等通过抑菌圈实验和96孔板二倍稀释法对汉源红花椒、江津青花椒和峨眉山藤椒3种花椒精油的抑菌作用进行研究［21］。结果表明：3种花椒精油均有一定的抑菌作用，但抑菌能力不同。相对而言，红花椒精油的抑菌效果最好，其对金黄色葡萄球菌的MIC为0.31mg／mL。郭红祥等的研究也表明花椒精油具有一定的抑菌作用，其对黑曲霉菌和米曲霉菌的 MIC分别为12.5，6.25μL／mL；对白色念球菌和大肠杆菌的 MIC分别为25，50μL／mL［22］。张正周等研究发现，花椒精油与肉桂精油、八角茴香精油和百里香精油相比，其最能有效地抑制青霉菌、黑根霉菌和黑曲霉菌的生长，抑菌作用最强，该精油对青霉菌、黑根霉菌、黑曲霉菌的最小抑菌浓度分别为78，78，≤39μL／L；MBC均为78μL／L［23］。吴静研究了花椒精油体内外对大肠杆菌的抑制作用，结果显示：花椒精油体外对大肠杆菌的MIC为24.0mg／mL，抑菌圈直径约为20.0mm，表明花椒精油具有较强的抑菌作用［24］。体内试验表明花椒精油对大肠杆菌感染致小鼠腹泻有明显改善作用，对损伤的肠道组织具有明显的保护作用。另外，王瑶等研究比较了花椒精油与水提物对痤疮致病菌的抑菌作用，并探讨了其抑菌机制，结果表明：花椒精油对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和痤疮丙酸杆菌的MIC分别为10.0，16.7，5.0mg／mL，均小于花椒水提物的 MIC，表明花椒精油对3种致痤疮病菌具有很强的抑菌作用，且其抑菌效果好于水提物。其抑菌机制可能是由于花椒精油能增加细胞壁的通透性，使胞内物外漏所致。综上，花椒精油具有明显的抑菌作用，且强于花椒水提取及醇提取物。

3 花椒挥发油的抑菌作用

袁娟丽等采用K-B纸片扩散法和浓度稀释法测定了花椒挥发油对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、枯草杆菌、白色假丝酵母菌和近平滑假丝酵母菌6种菌株的抑菌作用，发现花椒挥发油不但对细菌有较好的抑制作用，而且对真菌的抑制效果更佳，表明花椒挥发油具有明显抑菌活性［25］。沈慧等采用平板稀释法研究了微波萃取和水蒸气蒸馏萃取的野花椒挥发油的抑菌作用，结果表明：2种方法萃取的挥发油对4种供试菌种的抑制活性由强到弱的次序都为枯草芽孢杆菌＞酵母＞白色葡萄球菌＞大肠杆菌，相对而言，水蒸气蒸馏法提取的挥发油较微波辅助萃取的挥发油抑菌活力更强［26］。干信等研究了从大红袍花椒和梅花椒所提挥发油的抑菌作用，发现2种花椒挥发油不仅能抑制革兰氏阴性菌，也能抑制革兰氏阳性菌，还能抑制霉菌和真菌，表明花椒挥发油具有广谱抑菌作用［27］。王珊珊等研究了不同溶剂提取的花椒挥发油对不同菌种的抑制作用，发现不同溶剂提取的花椒挥发油对供试细菌都有一定的抑制作用，相对而言，以乙醚提取的花椒挥发油抑菌效果最好［28］。另外，唐裕芳等、张二芳等的研究也表明，花椒挥发油具有广谱抑菌作用［29，30］。综上可知，花椒挥发油的抑菌作用更强，抑菌谱更宽。

4 花椒中其他成分的抑菌作用

张雪松等以大肠杆菌和酵母菌为指示菌，采用滤纸片扩散法研究了正丁醇、乙醇和乙酸乙酯为溶剂提取的花椒油树脂的抑菌作用，结果表明：以上3种不同溶剂提取的花椒油树脂均有较强的抑菌作用，对酵母菌的抑制作用明显强于对大肠杆菌的抑制作用，对大肠杆菌的抑制作用强弱顺序为正丁醇提取油树脂＞乙醇提取油树脂＞乙酸乙酯提取油树脂，MIC分别为1.5，2.0，3.0mg／mL［31］。姜太玲等研究了花椒籽蛋白抗菌肽的抑菌作用，发现花椒籽蛋白抗菌肽对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌以及沙门氏菌等常见细菌均有一定的抑制作用，抑菌能力强弱依次为枯草芽孢杆菌＞大肠杆菌＞沙门氏菌＞金黄色葡萄球菌［32］。谢辉等研究了花椒总生物碱的抑菌活性，结果显示：花椒总生物碱对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC均为3.91mg／mL，对枯草芽孢杆菌的 MIC为7.81mg／mL，对黑曲霉和酿酒酵母的 MIC分别为15.63，31.25mg／mL，表明花椒总生物碱具有较宽的抑菌谱，且抑菌作用较强［33］。李玄以金黄色葡萄球菌为细菌代表，以白色念球菌为真菌代表，采用滤纸片法测定了花椒果皮中黄酮、多酚类物质的抑菌活性，发现不同溶剂提取的花椒黄酮、多酚类成分对2种供试菌种均有抑制作用，但抑菌能力有一定差异，其原因可能是粗提物中黄酮、多酚类物质含量不同所致。马英姿等［35］研究发现，蚬壳花椒中性亲脂性成分对沙门氏菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用，对大肠杆菌也有一定抑制作用，表明蚬壳花椒中性亲脂性成分具有良好的抑菌作用［34］。杜宾等研究了花椒内生细菌Y-6抗菌蛋白的抑菌活性，发现花椒内生菌株Y-6蛋白对番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌和梨黑斑病菌有不错的抑菌作用，抑菌率分别为90.4%，95.2%，90.1%［36］。综上可知，花椒中的一些功能活性成分也均具有一定的抑菌作用。

5 展望

花椒含有抑菌成分，具有广谱抑菌作用，可作为开发天然抑菌剂的重要来源之一，我国丰富的花椒资源使我们有得天独厚的优势对花椒的抑菌作用及其应用进行深入研究。目前，我国有关花椒抑菌作用的研究虽然不少，但还不够系统，有关花椒抑菌作用机制的研究尚处于起步阶段。因此，今后既需要全面、深入研究花椒中各种成分对多种细菌、真菌以及病毒等微生物的抑制活性，更需要深入研究花椒中各种成分的抑菌作用机制，使花椒抑菌作用的研究从感性研究上升到理性研究，开发花椒抑菌相关产品，应用于人们日常生活中，造福人类。