不同构型苯乳酸抑菌活性对比研究

2021-05-18李雪儿王成龙冯宏业李明华

现代食品 2021年6期

◎ 李雪儿，王成龙，冯宏业，李明华

（江苏食品药品职业技术学院，江苏淮安 223003）

苯乳酸（Phenyllactic acid，PLA）是一种公认的新型、高效、安全的生物防腐剂，能够广泛抑制食品中细菌和霉菌的生长繁殖，在食品行业中具有广阔的应用前景[1]。PLA 第二个碳原子为手性碳原子，因此PLA 具有两种构型，即D-PLA 和L-PLA，两者除了构型不同外，熔点、沸点和相对密度等性质完全相同[2]，但其抑菌活性是否相同尚不明确。确定D-PLA和L-PLA 抑菌活性的差异，对于专一性地生产D-PLA或L-PLA 具有指导性的意义。因此，本文通过实验对D-PLA 和L-PLA 的抑菌活性进行了比较。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

D-PLA、L-PLA 购自上海阿拉丁试剂公司；营养肉汤培养基（NB）、营养琼脂培养基（NA）、马铃薯葡萄糖培养基（PDB）和马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA）分别购自北京陆桥技术股份公司；大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、产黄青霉和黑曲霉等菌株购自上海鲁微科技公司。

JA2003N 电子天平（上海菁华科技仪器有限公司）、LRH-50 生化培养箱（上海一恒仪器有限公司）、721G 分光光度计（上海精科实业有限公司）、BM2000 显微镜（南京江南永新光学有限公司）、BSD-TX318 恒温摇床（上海博迅医疗生物仪器股份有限公司）及101-1 干燥箱（苏州九联科技有限公司）。

1.2 细菌及霉菌种子制备方法

用接种环挑取NA 培养基上细菌单菌落，接种至NB 培养基内，37 ℃、200 r·min-1摇床内培养12 h；将霉菌划线接种至PDA 试管斜面上，30 ℃培养至长满孢子，然后加入适量含0.05%吐温80 的无菌水，接种环刮下孢子备用。

1.3 PLA 最小抑菌浓度（MIC）和最低致死浓度（MBC）测定

应用倍半稀释法测定D-PLA 和L-PLA 对细菌、霉菌的MIC 和MBC[3]。在含D-PLA 或L-PLA 的培养基中，根据待测菌的生长情况，判断PLA 对待测菌的MIC 和MBC。

1.4 PLA 对细菌生物量的影响

在含有50 mL NB 培养基的250 mL 三角瓶内，加入不同浓度的PLA（D-PLA、L-PLA），然后接入 0.5 mL 细菌种子培养液，37 ℃、200 r·min-1条件下振荡培养24 h 后，600 nm 波长下测定OD 值。

1.5 PLA 对霉菌孢子萌发的影响

在含不同浓度PLA（D-PLA、L-PLA）的PDB 内，按1%比例接入孢子悬液，30 ℃、200 r·min-1条件下振荡培养至对照孢子萌发率约90%时，显微镜下计数处理样品孢子萌发数，计算萌发率[4]。

1.6 PLA 对霉菌菌丝生物量的影响

在150 mL PDB 培养基内按1%比例接入孢子悬液，37 ℃、200 r·min-1条件下培养至长出细小菌丝球时加入不同浓度的PLA（D-PLA、L-PLA），继续培养4 d，滤纸过滤后，烘箱低温干燥至恒重并称量。

2 结果与分析

2.1 PLA 对细菌、霉菌的MIC 和MBC

PLA 对4 种微生物的MIC 和MBC 测定结果如表1 所示。从表中可看出，PLA 对所测微生物的MIC 在2.5 ～6.0 mg·mL-1，其中PLA 对细菌的抑菌活性较霉菌高；在浓度为2.5 mg·mL-1时，大肠杆菌和枯草芽孢杆菌无法在NB 培养基中生长，将之转移至NA 培养基上48 h 未长出菌落，说明PLA 对两种细菌的MIC和MBC 均为2.5 mg·mL-1，而对产黄青霉和黑曲霉的MIC 和MBC 在4 ～6 mg·mL-1。由表1 还可以看出，D-PLA 和L-PLA 对所测细菌和霉菌MIC 和MBC 完全一致。

表1 PLA 对细菌、霉菌不同菌株的MIC 和MBC 表

2.2 PLA 对细菌生物量的影响

PLA 能够破坏细菌细胞壁和细胞膜，致使细胞变形，直至细胞内容物外泄而死亡[5]。PLA 浓度越高，对大肠杆菌和枯草芽孢感觉细胞的破坏力越强，细胞生长、繁殖所受的抑制越严重，细胞浓度就越低，在浓度为1.0 MIC 时，细胞生长完全停滞，OD600没有增加，如图1 所示，D-PLA 和L-PLA 对细菌生物量的影响几乎没有差别。