五味子活性成分抗菌性能的国内研究进展

2023-01-12张恒文

生物化工 2022年1期

张恒文

(甘肃工业职业技术学院化工学院，甘肃天水 741025)

食品是人们生存、发展所需营养物质的来源，也是微生物生长、繁殖的良好环境，食品的腐败变质会导致其利用价值降低甚至完全丧失[1]。因此，在现代社会中，食品防腐剂在食品的生产、储存、销售等环节中具有很高的应用价值。

食品防腐剂包括化学防腐剂、微生物防腐剂和植物防腐剂等。化学防腐剂是目前在食品中应用最为广泛的一类，使用不当可能会对人体造成潜在的毒副作用，因此用量和种类要求非常严格；而植物防腐剂可以在人体的消化道内降解，也不会影响消化道中菌群的正常繁殖，甚至可能还具有降血压、抗癌、抗氧化、抗衰老等多种保健功能[2]。因此，大力开发绿色、安全，具有良好抗菌、抑菌性能的植物防腐剂成为学者关注的方向，也是食品防腐剂发展的必然趋势之一[3]。

五味子浆果对人的心、肝、脾、肺、肾等脏器具有调节功能，具有很高的药用价值，其在药、食方面的应用已有两千多年的历史，从东汉时期的《神农本草经》到清代的多部著作均有记载，是一种色香味俱全的保健食品[1]。五味子提取物具有很好的抑菌、杀菌效果，张媛媛[4]以大青叶、槐花、菊花、金银花、蒲公英、鱼腥草、紫花地丁和五味子为原料，研究了其乙醇提取物对曲霉、毛霉、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌4种受试菌的抑菌效果，发现五味子提取液的抑菌效果最佳，并总结出五味子有效的抗菌抑菌成分为木脂素类物质。

1 五味子木脂素的抗菌性能及其作用机理

木脂素是一类苯丙素构成的天然二聚化合物，在五味子总化学成分中的占比为2%～8%，是五味子中最具代表性的活性成分[5]。目前，已从五味子中分离得到五味子醇甲、醇乙，五味子甲素、乙素、丙素，异五味子素，五味子酚，五味子酚乙等60多种木脂素类化合物[6-9]。五味子木脂素主要通过破坏细胞膜的结构使细胞膜褶皱、细胞凹陷甚至破损，影响菌体对营养物质的吸收，进而阻碍细菌的生长繁殖[6,10]。

冯亚净等[11]指出，五味子木脂素可抑制大肠杆菌，且在50 g/L浓度下的平均抑菌圈直径达27 mm，最低抑菌浓度为6.25 g/L，抑菌效果较一般化学防腐剂强；王亚萍等[12]研究发现，五味子甲素对灰霉菌和大肠杆菌都有良好的抑制效果；李斌等[10]研究发现，五味子乙素可抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、沙门氏菌和枯草芽孢杆菌，且对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑制效果最佳；李洪洋[5]研究结果显示，五味子醇甲和五味子乙素对啤酒酵母、黑曲霉和大肠杆菌都具有抑制效果，且五味子醇甲和五味子乙素对啤酒酵母的最低抑菌浓度在0.031 25～0.062 50 g/mL，对黑曲霉的最低抑菌浓度在0.125～0.250 g/mL，对大肠杆菌的最低抑菌浓度在0.062 5～0.125 0 g/mL。

2 五味子中其他活性成分的抗菌性能

五味子中含有多糖、木脂素、黄酮、三萜类、挥发油类、果胶、有机酸、多酚等多种成分，除了木脂素，五味子中其他成分也有很好的抑菌效果。

2.1 多糖

多糖是构成生命的四大基本物质之一，在植物体内广泛存在。五味子粗多糖含有五味子总多糖、18种以上氨基酸及16种以上微量元素，五味子中多糖的含量高达12%[13]；许瑞波等[14]研究了五味子叶多糖对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用，发现五味子叶多糖浓度达到5 mg/mL时，对3种受试菌株都具有一定的抑制效果，且对金黄色葡萄球菌的抑制作用最佳；范荣车等[15]研究发现，五味子多糖对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和克雷白氏肺炎杆菌都具有很好的抑制效果。

2.2 黄酮

黄酮类化合物有黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类等多种类型，理化性质也复杂多样，2-苯基色原酮为其基本母核，由1个桂皮酰辅酶A和3个丙二酰辅酶A经生化反应结合而成[16]。

宫莉等[17]用超声波辅助法进行了五味子黄酮提取研究，产率高达4.1%；将实验提取干粉用乙醇溶解、稀释后研究其抑菌效果，发现五味子黄酮浓度达3 mg/mL时，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都表现出良好的抑制作用，且其抑菌效果随浓度增大而显著增强。林雄平等[18]研究了南五味子根黄酮提取物的抗菌、抗氧化活性，结果表明，醇提法提取率高达13.67%，提取产物对黑曲霉的抑菌圈直径达到12.94 mm。许瑞波等[19]利用琼脂扩散抑菌法研究了五味子叶总黄酮对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用，结果显示，五味子叶总黄酮对3种受试菌株都具有很好的抑菌作用，抑菌效果随浓度增大而增强，且对枯草芽孢杆菌的抑制效果最佳。