大麦多酚抗氧化及抑菌活性的研究

胡新颖，陶玉欣，李兴国，刘盼盼，陈俊亮，费 鹏

（河南科技大学 食品与生物工程学院，河南 洛阳 471023）

多酚普遍存在于植物当中，由于其具有抗氧化、预防癌症、抑菌等方面的生理功效，备受研究者关注[1]。由于酚羟基在有氧的条件易氧化成醌，降低了环境中氧的含量，并能够清除人体中的自由基，所以大多数植物的多酚类化合物都具有抗氧化活性，这也是多酚类物质具有延缓衰老、降低高血压、降低高血脂、预防癌症和抑菌抗炎功能的原因[2-3]。目前，茶多酚[4]、黑木耳多酚[5]、洋葱多酚[6]、莲子多酚[7]、菱茎多酚[8]等植物多酚的抗氧化、抑菌活性的研究也已被报道。

大麦是世界第四大谷类作物，其营养成分丰富，除了碳水化合物、蛋白质、膳食纤维等，还含有维生素、核黄素和胚芽维。虽然大麦中营养物质丰富，但是随着人们对大麦功能性的重视，如何继续开发大麦的功能性成为目前需要解决的问题。大麦中多酚类化合物含量丰富，因此有足够的证据表明大麦多酚具有较好的抗氧化活性和抑菌能力[10]。

试验以大麦为原料，从中提取多酚类物质，通过考查大麦多酚对羟基自由基（·OH）、超氧阴离子（·） 和1,1 - 二苯基- 2 - 三硝基苯肼（DPPH）的清除能力，评估其抗氧化能力；通过测得大麦多酚对金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌、鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和克罗诺杆菌的抑菌圈直径、MIC值和MBC 值，评估其抑菌能力，以期扩展大麦多酚的功能性。

1 材料和方法

1.1 试验材料

大麦，购自洛阳大张超市；硫酸亚铁、维C、无水乙醇、水杨酸、双氧水、DPPH、氢氧化钠、磷酸氢二钾，均为分析纯，洛阳昊华化学试剂有限公司提供；溶菌肉汤培养基（LB） 和胰酪胨大豆琼脂培养基（TSA），青岛海博生物有限公司提供。

供试菌株：大肠杆菌（Escherichia coliO157∶H7）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureusATCC 13565）、沙门氏菌（Salmonella typhimuriumATCC 14028）、克罗诺杆菌（CronobacterATCC 29544） 和单增李斯特氏菌（Listeria monocytogenesCMCC 54004），东北农业大学提供。

1.2 试验仪器

牛津杯，上海桥星贸易有限公司产品；UV-1100 型分光光度仪，上海美谱达仪器有限公司产品；HH-S2 型水浴锅，金坛市医疗仪器厂产品；CP213 型电子天平，上海奥豪斯仪器有限公司产品；YM30B 型灭菌锅，上海三申医疗器械有限公司产品；KDC-16H 型离心机，科大创新股份有限公司产品；Bcn 1360 型无菌工作台，上海佳胜仪器制造有限公司产品。

1.3 方法

1.3.1 大麦多酚的提取

将大麦碾碎成粉，过80 目筛网，在温度78 ℃，pH 值4.7，料液比1∶30 条件下浸泡提取95 min，抽滤2 次，滤液合并后旋转蒸发，40 ℃下真空浓缩得到大麦多酚浓缩液，最后使用冷冻干燥机干燥成粉末。

1.3.2 抗氧化活性的测定

将大麦多酚粉末配制成质量浓度依次是0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL 的样品，分别测定其对·OH，·和DPPH·的清除能力，并以维C 做阳性对照。

（1） 大麦多酚对·OH 的清除率。根据吴琳珊[11]的方法，在试管中依次添加9 mmol/L 的FeSO4溶液1 mL，9 mmol/L 的醇溶水杨酸2 mL，去离子水2 mL及8.8 mmol/L 的H2O22 mL，振荡后暗处放30 min，于波长510 nm 处检验吸光度即A0，此时以不加H2O2的体系作为空白溶液。取系列试管，依次加入FeSO4溶液1 mL，乙醇-水杨酸2 mL，样品2 mL 及H2O22 mL，在上述同样的条件下反应后测定吸光度记为A1，同上不加H2O2但加样品测得的吸光度为A2。A1，A2测定时拿蒸馏水作参比。结果测3 次取平均。按下式计算·OH 的清除率：

（3） 大麦多酚对DPPH·的清除率。采用DPPH·比色法测定大麦多酚对DPPH·的清除能力[13]。配制0.2 mmol/L 乙醇溶解的DPPH·备用。向样品管按顺序移入2 mL 的样品和醇溶DPPH·；在对照管中依次加入2 mL 的样品溶液和无水乙醇；向空白管按顺序移入2 mL 的醇溶DPPH·和无水乙醇。将3 个管分别振荡，在暗处放置30 min，于波长517 nm 处检验吸光度，依次记为A1，A2，A0。同时用维C 作阳性对照。结果测3 次取平均。按照下式计算DPPH·的清除率：

1.3.3 大麦多酚抑菌活性的测定

（1） 抑菌圈直径的测定。调整菌液浓度为107CFU/mL，取100 μL 涂布在TSA 平板上，将牛津杯水平插入TSA 平板中，每个平板放3 个。向每个牛津杯中加入10 mg/mL 的大麦多酚溶液200 μL，于37 ℃下培养24 h，测定抑菌圈的直径，重复3 次，取平均值[14]。

（2） MIC 和MBC 值的测定。将灭菌的TSA 冷却至45 ℃后，放入24 孔板中，再加入大麦多酚使其质量浓度依次为0.312 5，0.625 0，1.250 0，2.500 0，5.000 mg/mL，然后混匀。室温下冷却凝固后接种107CFU/mL的菌悬液2 μL 到每孔中央，于37 ℃条件下培养24 h 观察菌类生长情况，MIC 即为肉眼不见受试菌株生长的大麦多酚的最小浓度。取100 μL 菌悬液在质量浓度为0.625，1.25，2.5，5 mg/mL 的大麦多酚溶液中37 ℃培养24 h 后涂布在TSA 平板上，菌落无法生长的大麦多酚最小浓度即为MBC 值[14]。

2 结果与分析

2.1 大麦多酚抗氧化能力的测定

2.1.1 大麦多酚对·OH 的清除能力

不同质量浓度的大麦多酚对·OH 的清除率见图1。

图1 不同质量浓度的大麦多酚对·OH 的清除率

以维C 为阳性对照，测定0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL 的大麦多酚对·OH 的清除能力，结果如图1 所示。大麦多酚对·OH 的清除能力随着其质量浓度的增加而增加，0.5 mg/mL 的大麦多酚对·OH 的清除能力为18.78%，低于同等质量浓度下维C 对·OH的清除能力，考虑到维C 是强的抗氧化剂，因此大麦多酚对·OH 的清除能力是可以接受的。

图2 不同质量浓度的大麦多酚对·的清除率

2.1.3 大麦多酚对DPPH·的清除能力

不同质量浓度的大麦多酚对DPPH·的清除率见图3。

以维C 为阳性对照，测定0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL 的大麦多酚对DPPH·的清除能力，结果如图3 所示。大麦多酚对·OH 的清除能力随着其质量浓度的增加而增加，0.5 mg/mL 的大麦多酚对DPPH·的清除能力为82.05，略低于同等质量浓度下维C 对DPPH·的清除能力，因此大麦多酚对DPPH·具有较好的清除能力。

2.2 大麦多酚对食源性致病菌的抑菌作用

大麦多酚对食源性致病菌的抑菌效果见表1。

图3 不同质量浓度的大麦多酚对DPPH·的清除率

表1 大麦多酚对食源性致病菌的抑菌效果

试验以DIZ，MIC 和MBC 为评价指标，测定大麦多酚对5 种食源性致病菌的抑菌效果。结果表明，大麦多酚对金黄色葡萄球菌ATCC 13565（G+）、单增李斯特菌CMCC 54004（G+）、鼠伤寒沙门氏菌ATCC 14028（G-）、大肠杆菌O157∶H7（G-） 和克罗诺杆菌ATCC 29544（G-） 这5 种受试菌株的抑菌圈直径分别15.5±0.21，15.3±0.18，16.8±0.17，16.5±0.14，16.6±0.19 mm。大麦多酚对金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌的MIC 是2.5 mg/mL，MBC是5.0 mg/mL；对鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和克罗诺杆菌的MIC 是1.25 mg/mL，MBC 是2.5 mg/mL。

3 结论