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        地木耳提取物對幾種常見微生物的抑菌研究

        2011-09-04 01:54:16錢森和厲榮玉楊超英
        湖南農(nóng)業(yè)科學(xué) 2011年17期
        關(guān)鍵詞:效果研究

        錢森和,厲榮玉,魏 明,楊超英

        (1.安徽工程大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院,安徽 蕪湖 241000;2.皖南醫(yī)學(xué)院,安徽 蕪湖 241001)

        地木耳(Nostoc commune),別名地皮菜、地軟、地踏菜等,在分類學(xué)中隸屬于藍(lán)藻門(Cyanophyta),藍(lán)藻綱(Cyanophyceae),念珠藻目(Nostoccales),念珠藻科(Nostocaceae),念珠藻屬(Nostoc)中的Nostoc commune Vauch,是念珠藻中的群體型(Colony)[1]。地木耳是一種固氮藍(lán)藻,平時所見的是其原植體(thallus),其外由膠被包裹,內(nèi)由藻絲彎曲、相互纏繞而成[2]。

        地木耳含有豐富的蛋白質(zhì)、糖類、多種微量元素和少量的脂肪、色素,是蛋白質(zhì)和膳食纖維的一個很好來源[3]。地木耳是一種營養(yǎng)保健野菜,《本草綱目》等書記載地木耳具有“補(bǔ)心清胃,久食美色,益精悅神,至老不毀”等功效[4]。另外,研究發(fā)現(xiàn)地木耳中提取物還具有一定的抑菌、抗癌、抗病毒、提高免疫機(jī)能等功能[5]。因此,地木耳是一種價格低廉、來源廣泛、對人體無毒副作用,又有多種保健功能的生物資源,可廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥行業(yè)。若將地木耳作為天然防腐劑應(yīng)用于食品工業(yè)中,既可以提升地木耳的價值,又可以為食品工業(yè)發(fā)掘新原料。故本研究以地木耳提取物作為抑菌劑對常見的幾種微生物進(jìn)行抑菌試驗,并對地木耳提取物的抑菌穩(wěn)定性和抑菌的pH范圍進(jìn)行了初步研究,為地木耳提取物作為一種天然、綠色的抑菌劑的研究奠定基礎(chǔ)。

        1 實驗部分

        1.1 材料

        地木耳為蕪湖市神山口菜市場采購。

        1.2 供試菌種

        供試菌種:大腸桿菌(Escherichia coli)、枯草芽孢桿菌(Bacillus sabtilis)、粘質(zhì)沙雷細(xì)菌(Serratia marcescens)、啤酒酵母(Staphy lococcus aureus)和白色念珠菌(Monilia albican),均為安徽工程大學(xué)生物技術(shù)實驗室保藏菌種。

        1.3 實驗方法

        1.3.1 培養(yǎng)基 牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基。

        1.3.2 地木耳提取物的制備[6]將新鮮的地木耳洗凈之后,曬干,粉碎;取其粉末用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的甲醇溶液在80℃條件下提取、過濾,得到的濾液減壓濃縮,并再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的甲醇溶液,放置過夜,過濾。所得沉淀用無水乙醇洗滌,干燥后得到粉末狀提取物。收集粉末提取物,用純凈水分別配置成 1、0.75、0.50、0.25 和 0.10 mg/mL 溶液,并于4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

        1.3.3 地木耳提取物的抑菌測定 采用濾紙片法[7]。

        1.3.4 地木耳提取物熱穩(wěn)定性的檢測[8-10]將地木耳提取物放入滅菌鍋中高溫滅菌,然后對大腸桿菌與枯草芽孢桿菌采用濾紙片法進(jìn)行抑菌試驗,測定抑菌圈直徑。與未經(jīng)加熱處理的地木耳提取物產(chǎn)生的抑菌效果進(jìn)行比較,觀察抑菌效果有無明顯變化。

        1.3.5 紫外光對地木耳提取物抑菌效力的影響[11-14]將地木耳提取物經(jīng)不同時間紫外光處理后,以大腸桿菌和枯草芽孢桿菌為實驗菌,測定其抑菌效果,并與未進(jìn)行紫外光處理的地木耳提取物的抑菌效果進(jìn)行比較。照射時間間隔分為5、10、15、20、25 min。

        1.3.6 最低抑菌濃度(Mic)的測定 參考姚淑敏等[8]的方法。

        1.3.7 抑菌pH范圍測定 參考文獻(xiàn)[15]方法。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 地木耳提取物對常見微生物的抑菌活性

        圖1為1 mg/mL地木耳提取物對5種常見微生物的抑菌效果。由圖1可知,地木耳提取物對5種常見微生物均產(chǎn)生較好的抑菌效果,其中對粘質(zhì)沙雷細(xì)菌、大腸桿菌以及枯草芽孢桿菌的抑菌效果最好,抑菌圈平均直徑分別為10.25、10.13和9.63 mm。對啤酒酵母和白色念珠菌的抑菌效果相對較差,其抑菌圈平均直徑分別為7.75和7.50 mm。

        圖1 地木耳提取物對5種常見微生物的抑菌效果

        2.2 地木耳提取物最低抑菌質(zhì)量濃度(Mic)的測定

        圖2 為不同質(zhì)量濃度地木耳提取物對5種常見微生物的抑菌作用。由圖2可知,地木耳提取物對大腸桿菌、啤酒酵母和枯草芽孢桿菌的最低抑菌濃度均為1.00 mg/mL,對白色念珠菌的最低抑菌質(zhì)量濃度為0.75 mg/mL,而當(dāng)?shù)啬径崛∥镔|(zhì)量濃度為0.50 mg/mL時,對粘質(zhì)沙雷細(xì)菌就有很好的抑菌效果,其抑菌效果高于其他4種菌種。

        2.3 地木耳提取物抑菌pH值范圍的測定

        地木耳提取物在不同pH值條件下的抑菌結(jié)果如圖3所示:在pH 5.5~7.5范圍內(nèi)地木耳提取物(1 mg/mL)配制的液體培養(yǎng)基中雜菌生長的質(zhì)量濃度明顯低于自來水配制的液體培養(yǎng)基,從而說明地木耳提取物在pH 5.5~7.5范圍內(nèi)有良好的抑菌效果;但隨著pH值的升高,地木耳提取物原液對菌體的抑制能力有微弱下降。

        2.4 地木耳提取物與常用防腐劑檸檬酸的抑菌比較

        根據(jù)2.1實驗結(jié)果,即1 mg/mL的地木耳提取物對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌有較好的抑菌效果。以這兩種菌作為試驗菌進(jìn)行地木耳提取物(1 mg/mL)與常用防腐劑檸檬酸的抑菌對比試驗。其地木耳提取物和檸檬酸對大腸桿菌及枯草芽孢桿菌的抑菌結(jié)果如圖4。由圖4可知,檸檬酸對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的平均抑菌直徑分別為13.00和11.37 mm,略大于地木耳提取物原液產(chǎn)生的抑菌效果,但地木耳提取物基本能達(dá)到所需的抑菌目的。

        圖4 檸檬酸對大腸桿菌及枯草芽孢桿菌的抑菌效果

        2.5 地木耳提取物抑菌效果的熱穩(wěn)定性測定

        以大腸桿菌和枯草芽孢桿菌作為試驗菌,對地木耳提取物經(jīng)121℃高溫處理后進(jìn)行抑菌試驗,結(jié)果如圖5。由圖5可知,地木耳提取物(1 mg/mL)經(jīng)高溫處理后其抑菌效果與未經(jīng)加熱處理的地木耳提取物相比差別不大,基本保持原有的抑菌效力。這表明地木耳提取物的抑菌活性具有較好的熱穩(wěn)定性。

        圖5 熱處理后地木耳提取物的抑菌效果

        2.6 紫外光對地木耳提取物抑菌效果的影響

        將地木耳提取物(1 mg/mL)經(jīng)不同時間的紫外光處理后,以大腸桿菌和枯草芽孢桿菌作為試驗菌,測定其抑菌效果,結(jié)果如圖6。由圖6可知,隨紫外光處理時間的變化,地木耳提取物的抑菌活性基本保持不變,這說明地木耳提取物中的有效抑菌活性成分的性質(zhì)具有光穩(wěn)定性。

        3 討論

        實驗結(jié)果表明,地木耳提取物對5種菌均有良好的抑制作用,即對細(xì)菌和真菌均有一定的抑制作用。這與Shin-ichiro Kajiyama等[16]研究地皮菜提取物的抑菌結(jié)果基本相一致。

        地木耳提取物對部分細(xì)菌的抑菌效果較常用防腐劑檸檬酸的抑菌效果要差,可能是地木耳乙醇粗提物中含有多糖類、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)[17],從而降低了有效活性成分的抑制效果,但地木耳提取物可以基本收到所需的抑菌效果。因此,可以考慮將地木耳提取物與常用防腐劑混合配用,即能滿足所需抑菌效果,又可以減少化學(xué)防腐劑的添加量。

        本研究結(jié)果表明,地木耳提取物具有較好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性,這對地木耳提取物作為防腐劑對食品、醫(yī)藥的長期貯藏而言是極為重要的性質(zhì)。地木耳提取物在pH值為5.5~7.5范圍內(nèi)具有一定的抑菌活性,其中在偏酸的條件下抑菌效果較好,可能是因為在堿性條件下,地木耳的某些酸性抑菌活性的成分與堿發(fā)生了中和,從而降低了抑菌效果[18]。地木耳提取物的抑菌作用,可能跟地木耳提取物中含有黃酮類和多酚類等活性成分有關(guān),但其具體的各種成分還有待于進(jìn)一步深入研究。

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