劉永青，任　琳，張子鋒，田　晶，弓玉紅

（呂梁學(xué)院，山西 呂梁 033000）

蘋果渣中多酚類物質(zhì)的抑菌作用

劉永青，任琳，張子鋒，田晶，弓玉紅

（呂梁學(xué)院，山西 呂梁 033000）

采用濾紙片法和平板計(jì)數(shù)法，探究蘋果渣中多酚物質(zhì)的抑菌活性及其影響因素。結(jié)果顯示，蘋果多酚對細(xì)菌具廣譜抑制作用，最低抑菌濃度為1.0 g.L-1，最佳抑菌濃度為4.0 g.L-1；最佳抑菌pH值為6～7，熱穩(wěn)定性較好；鹽濃度低于5 g.L-1時(shí)，蘋果多酚抑菌活性具有量效關(guān)系。

蘋果渣；蘋果多酚；濾紙片法；平板計(jì)數(shù)法；抑菌因素

文獻(xiàn)著錄格式：劉永青，任琳，張子鋒，等.蘋果渣中多酚類物質(zhì)的抑菌作用 ［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，56（12）：2018-2020.

我國的蘋果產(chǎn)量已連續(xù)多年占世界首位。但目前我國蘋果榨汁后所得蘋果渣利用率極低，多當(dāng)垃圾處理，浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。而蘋果渣中含有大量的多酚類物質(zhì)，研究表明蘋果多酚具有多種藥理功能，如預(yù)防齲齒、預(yù)防高血壓、抗腫瘤、抗突變、清除自由基、抗氧化作用和抗衰老等［1-3］，此外蘋果多酚類物質(zhì)還具有除臭、護(hù)色、保鮮、防止維生素?fù)p失等作用［4-5］。因此，對蘋果渣進(jìn)行深加工問題已成為當(dāng)下亟須解決的問題［6］。近年來，隨著人們生活水平的日益提高，人們越來越注重化學(xué)合成防腐劑的安全性問題，所以天然防腐劑的研究也越來越熱。本文旨在探討蘋果渣中多酚提取物的抑菌作用及其影響因素，為蘋果渣的深加工及新型安全天然食品防腐劑的研究提供一定的依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試材料

供試菌種由呂梁學(xué)院生命科學(xué)系微生物實(shí)驗(yàn)室提供。供試細(xì)菌有金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、大腸桿菌（Escherichia coli）；供試霉菌有毛霉（Mucor fresen）、青霉（Penicillium）；供試酵母有釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae Hansen）。細(xì)菌培養(yǎng)基為牛肉蛋白胨培養(yǎng)基，酵母霉菌培養(yǎng)基為馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基 （PDA培養(yǎng)基）。

1.2蘋果渣中多酚提取液制備

本試驗(yàn)采用有機(jī)溶劑萃取法［7］來提取蘋果渣中的多酚類物質(zhì)。提取流程為：蘋果渣-有機(jī)溶劑提取-過濾、真空抽濾-冷凍干燥-蘋果多酚提取物。先將蘋果渣粉碎，按料液比3∶1加入濃度為80% （pH為5.0）的乙醇溶液，60℃超聲波輔助提取3次，每次提取90 min，將3次提取液混合。用紗布過濾去渣取汁，真空抽濾泵抽濾；將所得提取液用冷凍干燥機(jī)干燥得蘋果多酚提取物。將蘋果多酚提取物溶于水配制成10 g.L-1樣品溶液備用。

1.3菌懸液制備

用接種環(huán)分別挑取培養(yǎng)至對數(shù)生長期的細(xì)菌、酵母菌和霉菌少許于盛有10 m L無菌水的試管中，震蕩均勻。平板中滴入0.5 m L菌懸液，用滅菌的玻璃涂布環(huán)涂布均勻。無菌操作在超凈工作臺中進(jìn)行。用打孔器制作5 mm濾紙片，高壓蒸汽滅菌，烘干保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4抑菌性分析

將蘋果多酚提取液稀釋成0.5，2.0，5.0和8.0 g.L-1的不同溶液，采用濾紙片法［8］，將已殺菌烘干的圓濾紙片浸入蘋果多酚提取液內(nèi)2 min，撈出瀝干貼于含菌平板中。細(xì)菌和真菌分別倒置于37℃和28℃恒溫中培養(yǎng)24 h和48 h，測定抑菌圈直徑，重復(fù)3次，以水為對照。

1.5最小抑菌濃度測定

采用平板計(jì)數(shù)法［9］，將蘋果多酚提取液分別稀釋為0.1，0.2，0.4，0.6，0.8和1.0 g.L-1，然后移取一定體積的各濃度溶液于含菌培養(yǎng)基，倒置培養(yǎng)24 h后記錄菌落數(shù)。重復(fù)3次，用無菌水作對照。

1.6最佳抑菌濃度試驗(yàn)

將蘋果多酚提取液稀釋為濃度3，4，5，6和7 g.L-1，處理方法同1.4節(jié)，測抑菌圈直徑。

1.7熱穩(wěn)定性試驗(yàn)

將蘋果多酚提取液分別在20℃，40℃，60℃，80℃和100℃下處理30 min［10］，方法同1.4節(jié)，測抑菌圈直徑。

1.8pH值對蘋果多酚提取液抑菌活性影響

將蘋果多酚提取液用鹽酸或氫氧化鈉調(diào)配成4，5，6，7，8，9等pH值梯度，方法同1.4節(jié)，測抑菌圈直徑［11］。

1.9鹽濃度對蘋果多酚提取液抑菌活性影響

用氯化鈉將蘋果多酚提取液調(diào)制成濃度分別為1，3，5，7和9 g.L-1鹽溶液，方法同1.4節(jié)，以相應(yīng)濃度的鹽溶液為對照，測抑菌圈直徑。

2　結(jié)果與分析

2.1抑菌性

由表1可知，幾種不同濃度的蘋果多酚溶液對供試霉菌和酵母沒有抑制作用，對供試細(xì)菌有較為明顯的抑制作用，既可抑制革蘭氏陽性菌，又可抑制革蘭氏陰性菌。可見蘋果多酚有廣譜抑菌作用。

表1　不同濃度蘋果多酚提取液的抑菌效果

2.2最小抑菌濃度

由表2可知，隨蘋果多酚濃度的增加，菌落數(shù)減少，抑菌活性增強(qiáng)。當(dāng)蘋果多酚提取液濃度為1 g.L-1時(shí)，對細(xì)菌有明顯的抑制作用。

表2　不同濃度蘋果多酚對含菌平板作用后的菌落數(shù)

2.3最佳抑菌濃度

由圖1可知，蘋果多酚抑菌圈直徑的大小隨著提取液濃度的增加，呈先增大后減小的趨勢，當(dāng)濃度為4.0 g.L-1時(shí)，抑菌圈直徑達(dá)到最大。究其原因，可能為提取液中多酚類混合物，尤其是原花青素由低聚體轉(zhuǎn)變?yōu)楦呔垠w所致，表明蘋果多酚的抑菌活性與其結(jié)構(gòu)有關(guān)。

2.4溫度對抑菌活性的影響

由表3可知，不同溫度處理的蘋果多酚提取液抑菌效果相差不大，可見蘋果多酚熱穩(wěn)定性較好，可充當(dāng)需高溫處理的食品添加劑成分。

2.5pH值對蘋果多酚抑菌活性的影響

由表4可知，不同pH值對蘋果多酚抑菌活性有較大影響，在中性和酸性環(huán)境中，蘋果多酚抑菌活性較好且穩(wěn)定。pH值為6～7時(shí)，抑菌活性最強(qiáng)；隨著pH值的增大，蘋果多酚的抑菌活性有所下降，可能是部分氧化所致。

圖1　蘋果多酚提取液對細(xì)菌的抑制作用

表3　不同溫度處理后蘋果多酚對細(xì)菌的抑制作用

表4　不同pH處理后蘋果多酚對細(xì)菌的抑制作用

2.6鹽濃度對蘋果多酚抑菌活性的影響

低濃度的食鹽可增強(qiáng)蘋果多酚的抑菌活性。由表5可知，鹽濃度小于5 g.L-1時(shí)，抑菌活性隨鹽濃度增加而增強(qiáng)，而不含蘋果多酚提取液的同濃度鹽溶液則無抑菌活性，可排除鹽的高滲透壓引起的抑菌作用。

表5　不同鹽濃度處理后的蘋果多酚對細(xì)菌抑制作用

3　小結(jié)與討論

蘋果渣中的多酚類物質(zhì)對細(xì)菌有較強(qiáng)的抑制作用，其中最低抑制濃度不低于1.0 g.L-1，最佳抑菌濃度為4.0 g.L-1；高溫處理對抑菌活性影響不大；pH值為6～7時(shí)，抑菌活性最強(qiáng)；鹽濃度低于5 g.L-1時(shí)，蘋果多酚抑菌活性具有量效關(guān)系。我國蘋果榨汁后所得蘋果渣資源十分豐富，本研究對于蘋果渣的綜合開發(fā)及新型天然食品添加劑的研究有較高的應(yīng)用參考價(jià)值。

蘋果多酚主要成分包括單環(huán)酚酸、黃烷-3-醇類、原花色素類化合物、黃酮醇類化合物、二氫查爾酮和花色苷等多種化合物，原花色素類化合物約占總酚的50%。成熟蘋果多酚類主要有綠原酸、兒茶素和原花青素等，原花青素的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。目前在蘋果渣中提取多酚類物質(zhì)的方法［12］較多，如常見的有機(jī)溶劑萃取法 （OLE）、柱色譜法 （CC）、超臨界萃取結(jié)合傳統(tǒng)工藝法（SFE）、微波輔助提取法等。本試驗(yàn)采用有機(jī)溶劑法是利用多酚類物質(zhì)易溶于乙醇，從而將多酚類物質(zhì)從蘋果渣中提取出來。總之，可通過研究蘋果多酚的理化性質(zhì)，結(jié)合其生理功能，改進(jìn)提取測定方法，從而將蘋果渣中多酚物質(zhì)充分利用起來。

［1］ 王博，王新現(xiàn)，呂春茂，等.蘋果渣中多酚類物質(zhì)的提取和應(yīng)用研究進(jìn)展 ［J］.食品工業(yè)科技，2011，32（6）：421-423.

［2］ 趙艷威，孫靜，宋光明，等.蘋果多酚的降血糖作用及機(jī)制研究 ［J］.食品研究與開發(fā)，2014，35（7）：72-74.

［3］ 田蘭蘭，劉婧琳，鄭戰(zhàn)偉，等.蘋果多酚組分及其生理功能研究進(jìn)展 ［J］.食品工業(yè)科技，2011，32（12）：552-557.

［4］ 古紹彬，吳影，董紅敏，等.蘋果多酚抗氧化作用及其清除自由基能力的研究 ［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2013，28 （4）：58-61.

［5］ 趙京矗.蘋果多酚的特性及其應(yīng)用 ［J］.中國食物與營養(yǎng)，2010（3）：24-25.

［6］ 孫平平.蘋果多酚的研究概況 ［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011 （7）：1-4.

［7］ 汪浩明，陳潔，黃行健，等.蘋果渣中蘋果多酚的提取工藝優(yōu)化 ［J］.化學(xué)與生物工程，2012（8）：76-78.

［8］ 戚向陽.蘋果多酚抑菌作用的研究 ［J］.食品科學(xué)，2003，24（5）：33-36.

［9］ 黃金匍，李瑤卿，洪紹梅.茶多酚對8種致病菌最低抑制濃度的研究 ［J］.食品科學(xué)，2005，16（1）：6-12.

［10］ 趙玉，任亞梅，張爽，等.蘋果果皮和果肉多酚穩(wěn)定性研究 ［J］.中國食品學(xué)報(bào)，2014，14（2）：93-100.

［11］ 袁歆貽.pH與光照對蘋果多酚穩(wěn)定性的影響 ［J］.食品科學(xué)，2014，19：297-299.

［12］ 張澤生，史珅，張穎，等.蘋果多酚的研究進(jìn)展 ［J］.食品研究與開發(fā)，2011，32（5）：174-178.

（責(zé)任編輯：張瑞麟）

S 661.1

A

0528-9017（2015）12-2018-03

10.16178/j.issn.0528-9017.20151232

2015-08-18

呂梁市科技計(jì)劃項(xiàng)目 （GG201330-2）；呂梁學(xué)院校內(nèi)基金項(xiàng)目 （ZRXN201409）

劉永青 （1985-），男，山西呂梁人，助教，碩士，研究方向?yàn)橹参锘钚猿煞盅芯俊-mail：liuyongqing07@163.com。