美藤果叶提取羟基酪醇抑菌活性的研究①
2020-03-04
(海南启星生物科技有限公司 海南三亚 572000)
天然植物特别是药用植物具有来源广泛,毒副作用相对较小等优点,其有效成分是作为制备食品防腐剂重要途径之一。陈忠等[1]研究发现,猪肚木茎氯仿提取物、血桐没食子酸粗提物、黄皮果核石油醚提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌具有明显的抑制作用,且血桐没食子酸粗提物对毛霉、黑曲霉生长也有抑制作用。猪肚木茎氯仿提取物、血桐没食子酸粗提物和黄皮果核石油醚提取物具有抗菌活性。罗思源等[2]研究发现,羟基酪醇对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞杆菌和枯草芽抱杆菌的MIC 分别为0.625、0.625、1.250、2.500 mg/mL,MBC 分别为1.250、1.250、2.500、5.000 mg/mL。与对照相比,4 种供试菌核酸和可溶性蛋白泄漏显著,细胞膜的完整性被破坏。在不同NaCl 浓度下,羟基酪醇对枯草芽抱杆菌的抑菌活性稳定;在1.0%、2.0%NaCl浓度下,羟基酪醇对大肠杆菌和铜绿假单胞杆菌的抑菌活性稳定;在2.0%NaCl介质下,低浓度的径基酪醇对金黄色葡萄球菌的抑菌活性稳定;在0.5%、1.5%和2.0%NaCl 介质下,高浓度的羟基酪醇对金黄色葡萄球菌的抑菌活性稳定。在蔗糖介质中,羟基酪醇对4种供试菌的抑菌活性均不稳定。因此,羟基酪醇可以作为一种新型的防腐剂。
美藤果(Plukenetia volubilisLinneo)又名星油藤、印加果,2006 年从南美洲引进中国的油料作物[3],因此本公司对美藤果叶进行了水提取羟基酪醇,并采用常规纸片扩散法测定美藤果叶提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌的抑制活性。本研究的目的是测定美藤果叶提取物的抑菌活性,为在食品工业中作为天然的防腐剂、防止食品的氧化变质提供参考,为筛选海南岛热带植物提取物作为食品防腐剂提供思路和理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
羟基酪醇:由本公司从三亚产美藤果叶中提取;供试菌种:金黄色葡萄、大肠杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌均购买上海鲁微科技有限公司;培养皿、接种环、接种针、培养箱、净化台、酒精灯、旋转蒸发仪、电子天平、高压灭菌锅、冷冻干燥机、净水机等。
1.2 方法
1.2.1 羟基酪醇含量的测定方法
样品前处理。参照易骏等[4]样品提取方法进行。具体操作如下:取三亚产美藤果叶中提取的羟基酪醇粉末0.500 0 g(精确至0.000 1 g),置具塞锥形瓶中,加入80%乙醇10 mL,密塞,定容,回流提取2 h,过滤,滤液用80%乙醇定容至50 mL,经0.22 μm微孔滤膜过滤,稀释后上样。
检测条件。液质联用仪:UPLC -MS/MS[Waters uplc(l-class);PDA 检测器;三重四级杆质谱Waters Xevo TQ -SMicrol]。色谱柱:Waters ACQUITY UPLC BEH C18(2.1X 50 mm)。流动相A:0.25%甲酸水;流动相B:0.25%甲酸甲醇溶液。流速:0.25 mL/min。进样量:2.0 μL。柱温:35C。PDA 检测:200~360 nm 连续扫描(截取265 nm 色谱图)。质谱扫描条件:ESl-模式,喷雾电压2.0 kV;锥孔电压30 V;脱溶剂温度500 ℃;脱溶剂气(N2)1 000 L/h。扫描范围:50~500 m/Z。梯度洗脱过程如表1。
表1 液质联用仪梯度洗脱过程
1.2.2 羟基酪醇的抑菌活性方法
称取营养琼脂放入三角烧瓶中,根据营养琼脂标签比例加水、琼脂,称取后用棉塞塞住三角烧杯瓶口,用纱布和包装纸包住、再用线绳捆好高压灭菌,灭菌后在无菌情况下倒入培养皿(薄薄一层)中做抑菌实验的培养基。
羟基酪醇在使用前按一定比例配制成0.012 5、0.025 0、0.050 0、0.075 0、0.100 0、0.125 0、0.150 0、0.175 0 g/mL 浓度梯度的样品,于冰箱(0~4℃)储存备用[5]。用配好的不同浓度梯度的提取液浸透滤纸(d=6 mm),待其自然晾干后放入接有菌种的培养皿中,每个培养皿中放置几片滤纸(含羟基酪醇提取物),再放入空白滤纸片作对照(蘸取无菌水)。利用扩散作用,使滤纸的药品溶入培养基中[6-8]。细菌在经过24 h、37℃[9],观察培养皿中有无抑菌圈,有抑菌圈的用尺子测量其抑菌圈大小。
2 结果与分析
2.1 羟基酪醇含量检测
由表1可知,分别称取从三亚产美藤果叶中提取的羟基酪醇粉末0.500 6 和0.501 0 g,定容至10 mL,稀释100 倍,测定值分别为142.36 μg/mL和141.28 μg/mL,测定羟基酪醇含量为28.44%和28.20%。
2.2 羟基酪醇抑菌试验
两种培养基,一种是血平板,一种是琼脂培养基。图1~2为羟基酪醇对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌抑菌活性作用效果,抑菌圈为15~24 mm,空白对照无抑菌圈。
图1 羟基酪醇对金黄色葡萄球菌抑菌活性作用
2.3 羟基酪醇对供试细菌的抑菌效果
由表2 可知,羟基酪醇在浓度0.012 5、0.025、0.050 g/mL 对4 种供试细菌无抑菌效果,但浓度0.075、0.100、0.125、0.150、0.175 g/mL对4 种供试细菌具有抑菌效果,羟基酪醇最低抑菌浓度为0.075 g/mL,最小抑菌直径为10.1 mm,最大为22.0 mm,空白对照均无抑菌效果。
图2 羟基酪醇对大肠杆菌抑菌活性作用
表2 羟基酪醇对供试细菌的抑菌效果
3 结论
大多数多酚类化合物具有抑菌活性,茶多酚[10]、黄酒多酚[11]、玉米须多酚[12]等。在抑菌活性研究中,多以多酚提取物为研究对象,而少有文献对组成多酚的单体进行抑菌活性研究。因此,笔者对美藤果叶提取羟基酪醇抑菌活性进行研究。
本实验结果表明,羟基酪醇具有较强的抑菌效果,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、伤寒杆菌和痢疾杆菌4 种供试菌种的最低抑菌浓度(MIC)为0.075 g/mL 抑菌圈分别为15.0、11.0、10.0、13.2 mm,最小杀菌浓度(MBC)为0.175 g/mL抑菌圈分别为22.0、21.7、18.0、20.9 mm。羟基酪醇对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌具有明显的抑制作用,为筛选海南岛热带植物提取物作为食品防腐剂提供思路和理论依据。
美藤果叶提取的羟基酪醇是一种天然多酚类化合物,水提后经冷冻干燥,对提取物测试,羟基酪醇含量为28.32%。美藤果叶提取羟基酪醇经抑菌试验对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌有较强的抑菌活性,其可以替代部分化学防腐剂用于食品防腐。因此,美藤果叶提取的羟基酪醇可作为一种天然的防腐剂用于食品防腐,防止食品的氧化变质具有广阔开发前景。