李 萍，祖麗皮亞·玉努斯

(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊830046)

小黃杏色素抑菌作用的研究

李 萍，祖麗皮亞·玉努斯*

(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊830046)

以小黃杏色素提取物為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)4種常見的致病菌(金黃色葡萄球菌、變形桿菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌)進(jìn)行了抑菌實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明:小黃杏色素提取物對(duì)4種供試菌均有一定的抑制作用，并與其濃度呈正相關(guān)，MIC均較低，其抑菌活性隨著提取物濃度的增大而逐漸增強(qiáng)。高溫以及低濃度的還原劑對(duì)色素提取物的抑菌作用基本沒有影響;氧化劑對(duì)抑菌作用的影響較為明顯;在pH=5～6時(shí)，色素提取物表現(xiàn)出最佳的抑菌效果。因此，小黃杏色素可作為具有抑菌功能的天然色素，具有廣泛的應(yīng)用潛能。

小黃杏色素，抑菌作用，穩(wěn)定性

小黃杏屬于薔薇科，杏屬，是高大喬木，自然生長(zhǎng)可高達(dá)5～7m，壽命可長(zhǎng)達(dá)100多年，它與桃、李、栗、棗并稱為我國(guó)古代五果。新疆是杏樹的原產(chǎn)地，新疆庫車縣栽培杏的歷史已有兩千多年，現(xiàn)保留下來的優(yōu)質(zhì)品種就有20多種，顏色有紅、白、黃等，被稱為“杏鄉(xiāng)”。杏含有豐富的糖、維生素、果酸、氨基酸、無機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)成分，它的食療價(jià)值尤其明顯，常用來潤(rùn)肺化痰、清熱解毒、生津止渴，具有良好的醫(yī)療效果［1－2］。本文對(duì)新疆庫車產(chǎn)小黃杏色素提取物的抑菌作用及其影響因素進(jìn)行了初步研究，旨在為小黃杏資源的綜合利用及開發(fā)小黃杏色素新的功能特性提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新疆庫車小黃杏 選用新鮮、無霉?fàn)€、無病蟲害的小黃杏作為實(shí)驗(yàn)材料;乙醇，亞硫酸鈉，雙氧水，濃鹽酸，氫氧化鈉，各種金屬氯鹽;變形桿菌(Bacterium vulgars)，大腸桿菌(Escherichia coli)，金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)。

S24分光光度計(jì) 上海棱光技術(shù)有限公司; RE－52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠; SHZ－D循環(huán)水式真空泵，HH－S型水浴鍋 鞏義市英峪峪華儀器廠;DHG－9141A型電熱恒溫干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;滅菌鍋，培養(yǎng)箱，超凈操作臺(tái)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 小黃杏色素的提?。?－6］為了選擇最佳的提取劑，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果得出，最佳提取工藝條件應(yīng)以pH=3的85%乙醇作為浸提液。

取小黃杏果實(shí)水洗，晾干后用組織搗碎機(jī)粉碎，再用85%酸性乙醇溶液(pH=3)，在溫度為50℃，固液配比1∶30的條件下，浸泡3h，過濾得到色素溶液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸發(fā)，濃縮到原體積1/30的提取物，此為100%原液。

1.2.2 菌懸液的制備 供試菌種接種于普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基斜面上，37℃培養(yǎng)18～24h，用10mL滅菌生理鹽水洗下菌苔備用。制備OD值為0.010～0.012的菌懸液(相當(dāng)于6×104～8×104)［7－9］。

1.2.3 抑菌效果的測(cè)定(濾紙片法)［10－14］在無菌條件下，在已制備好的固體平板培養(yǎng)皿上分別加入0.2mL各供試菌的菌懸液，涂布均勻。取8支干燥無菌帶有硅膠塞的小試管，無菌條件下除了第一試管，在其它每管加入1mL無菌水，然后第一支試管中加入1mL提取液，搖勻，吸出1mL加入第二支試管中依此稀釋至第七管，此管棄去1mL，第8支試管作為空白對(duì)照管，分別得濃度為 100%、50%、25%、12.5%、6.25%、3.125%和1.563%的提取液稀釋液。隨后每管中加入滅菌濾紙片浸透，均浸泡2h，用前貼壁備用。在無菌條件下將濾紙片貼于剛涂好菌液的平板上，每個(gè)平皿內(nèi)間隔一定的距離貼3片，另取濾紙片放入青霉素鈉和無菌水作陰性及陽性對(duì)照，分別記作CK1和CK2。于37℃恒溫箱中培養(yǎng)18～24h，取出后，測(cè)量其抑菌圈直徑的大小。以無抑菌圈或抑菌效果不明顯(＜6.20mm)的最低稀釋濃度為最低抑菌濃度(MIC)，每皿需做3次平行實(shí)驗(yàn)。

1.2.4 不同因素對(duì)色素抑菌作用的影響 參考有關(guān)資料，研究溫度、金屬離子、酸堿度、氧化劑、還原劑等因素的改變對(duì)色素抑菌作用的影響。

表1 小黃杏色素的抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表3 金屬離子對(duì)色素抑菌作用的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 抑菌效果的測(cè)定結(jié)果

色素對(duì)四種供試菌的抑菌效果見表1。

據(jù)文獻(xiàn)［11］將抑菌圈直徑小于6.2mm規(guī)定為無抑菌效果或抑菌效果不明顯;抑菌圈直徑大于6.2mm，小于8mm為有抑菌現(xiàn)象;抑菌圈直徑大于8mm，小于10mm為抑菌效果較明顯;而抑菌圈直徑大于10mm為有明顯的抑菌效果。

2.2 最低抑菌濃度(MIC)的測(cè)定結(jié)果

在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出小黃杏色素的最低抑菌濃度，見表2。

表2 小黃杏色素的最低抑菌濃度(MIC)

由表2可見，小黃杏色素對(duì)變形桿菌和金黃色葡萄球菌的MIC為1.563%，對(duì)大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的MIC為3.125%。

2.3 不同因素對(duì)色素抑菌作用的影響結(jié)果

2.3.1 溫度對(duì)色素抑菌作用的影響 將濃度為100%的色素提取液分別裝入3只試管中，分別放入溫度為 80、100、120℃的水浴中保持 20min，按“1.2.3”的方法測(cè)定其抑菌圈直徑。結(jié)果見圖1。

結(jié)果表明，溫度對(duì)小黃杏色素抑菌作用的影響很小，進(jìn)而說明小黃杏色素對(duì)高溫不太敏感。

圖1 溫度對(duì)色素抑菌作用的影響

2.3.2 金屬離子對(duì)色素抑菌作用的影響 將濃度為100%色素提取液分別裝入9支試管中，第一支試管作為對(duì)照，向其余8支試管中分別加入0.5mol/L的不同金屬離子(用各金屬的氯化鹽)，按“1.2.3”的方法測(cè)定抑菌圈直徑，結(jié)果見表3。

結(jié)果表明，就大腸桿菌而言，F(xiàn)e3+、Mn2+、Mg2+、Ca2+、Na+等金屬離子增強(qiáng)色素的抑菌作用，K+、Cu2+、Al3+等離子對(duì)色素抑菌作用基本沒有影響，而對(duì)金黃色葡萄球菌來說，Mn2+離子增強(qiáng)色素的抑菌作用尤為顯著，而其它金屬離子對(duì)色素的抑菌作用幾乎沒有影響。

2.3.3 pH對(duì)色素抑菌作用的影響 將濃度為100%色素提取液(pH=3)分別裝入8支試管中，用HCl溶液和NaOH溶液分別調(diào)節(jié)pH(pH=2、4、5、6、7、8、9)，按“1.2.3”的方法測(cè)定其抑菌圈直徑，結(jié)果見圖2。

圖2 pH對(duì)色素抑菌作用的影響

結(jié)果表明，色素提取液在pH5～6時(shí)顯示出最好的抑菌能力，pH為4和7時(shí)提取液的抑菌能力為最低，pH8以上時(shí)對(duì)色素抑菌能力的影響不太明顯。

2.3.4 氧化劑對(duì)色素抑菌作用的影響 將濃度為100%色素提取液分別裝入6支試管中，分別加入不同濃度的氧化劑H2O2(C=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mol/L)，按“1.2.3”的方法測(cè)定抑菌圈直徑，結(jié)果見圖3。

氧化劑對(duì)色素抑菌作用的影響很明顯。這主要是與H2O2本身具有殺菌能力有關(guān)。

2.3.5 還原劑對(duì)色素抑菌作用的影響 將濃度為100%色素提取液分別裝入6支試管中，分別加入不同濃度的還原劑亞硫酸鈉(C=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mol/L)，按“1.2.3”的方法測(cè)定抑菌圈直徑，結(jié)果見圖4。

圖3 氧化劑對(duì)色素抑菌作用的影響

圖4 還原劑對(duì)色素抑菌作用的影響

低濃度的還原劑對(duì)小黃杏色素抑菌作用的影響不明顯，但還原劑的濃度達(dá)到一定程度時(shí)色素的抑菌能力會(huì)降低。

3 結(jié)論

3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一定濃度的小黃杏色素提取物可以抑制供試菌的生長(zhǎng)，色素對(duì)變形桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制作用均大于對(duì)大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的抑制作用，其對(duì)變形桿菌和金黃色葡萄球菌的MIC為1.563%，對(duì)大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的MIC為3.125%，這進(jìn)一步說明小黃杏色素中可能存在天然殺菌的成分，有待進(jìn)一步的研究探討，根據(jù)小黃杏抑菌作用的這一性質(zhì)不僅可將其應(yīng)用于食品領(lǐng)域，還能將其開發(fā)制成生物藥劑，治療一些常見的疾病，其副作用小，并且提取工藝簡(jiǎn)單，便于操作。

3.2 溫度對(duì)色素抑菌作用的影響很小，該色素對(duì)溫度的穩(wěn)定性良好，因此小黃杏色素可以作為高溫處理食品的添加劑。

3.3 Fe3+、Mn2+、Mg2+、Ca2+、Na+等金屬離子能增強(qiáng)色素對(duì)大腸桿菌的抑菌作用，K+、Cu2+、Al3+離子對(duì)其基本沒有影響，說明該色素可以作為一些功能性食品的添加劑，如補(bǔ)鈣、補(bǔ)鐵等功能性食品或藥物，具有食品保健方面的應(yīng)用潛能;然而，Mn2+離子增強(qiáng)色素對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌作用效果尤為明顯，這可能是由于大腸桿菌屬革蘭氏陰性菌，而金黃色葡萄球菌屬革蘭氏陽性細(xì)菌，他們之間存在一定的差異，另外，酶離子的激活劑有 Fe3+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等離子，這使得小黃杏色素在酶促反應(yīng)中的應(yīng)用有了一定的可能性。

3.4 小黃杏色素的最佳抑菌pH范圍在5～6之內(nèi)。

3.5 氧化劑能增強(qiáng)色素的抑菌作用，這為該色素在含易氧化性物質(zhì)或添加劑的食品上的應(yīng)用提供了可能性，并且其在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域也已有了一定的應(yīng)用。

3.6 低濃度還原劑對(duì)色素抑菌作用的影響不明顯，但還原劑的濃度達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)降低色素的抑菌效果，因此還原性添加劑和小黃杏色素混合使用時(shí)，要控制其還原劑的濃度。

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Study on antibacterial activity of pigment of apricot

LI Ping，ZULFIYA Yunus*
(College of Life Sciences and Technology，Xinjiang University，Urumqi 830046，China)

The antibacterial activity of the pigment from apricot was studied by single factor experiment.The results showed that the pigment had activity against Proteus vulgaris，Escherichia coli，Staphylococcus aureus，Bacillus subtilis.The minimum inhibiting contents were 1.5625%，3.125%，1.5625%and 3.125%，respectively.Its antibacterial activity were strengthened gradually with the increase of extract concentration.High temperature as well as the low concentration reducing agent basic had no effect to the pigment’s antibacterial function.However，oxidants were more obvious.In pH=5～6，pigment of apricot showed the best inhibitory effect.Therefore，the natural pigment as antibacterial activity of natural pigment had broad potential use for application.

pigment of apricot;antibacterial activity;stability

TS255.1

A

1002－0306(2011)12－0139－03

2011－01－26 *通訊聯(lián)系人

李萍(1987－)，女，碩士研究生，研究方向:微生物學(xué)。