劉海燕，張建偉（.華北理工大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，河北唐山063000；.唐山師范學(xué)院體育系，河北唐山063000）

明日葉提取物抑菌活性成分穩(wěn)定性的研究

劉海燕1，張建偉2
（1.華北理工大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，河北唐山063000；2.唐山師范學(xué)院體育系，河北唐山063000）

對(duì)明日葉提取物抑菌穩(wěn)定性進(jìn)行研究。以金黃色葡萄球菌為指示菌，分別對(duì)明日葉提取物的熱穩(wěn)定性、pH穩(wěn)定性、金屬離子穩(wěn)定性、紫外線穩(wěn)定性、蔗糖穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，明日葉提取物對(duì)不同溫度、pH值、金屬離子、紫外線和蔗糖均表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，僅在121℃、pH 11或者Ca2+處理后其抑菌活性下降較快。明日葉提取物具有較好的抑菌作用，可作為一種天然防腐劑進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。

明日葉；提取物；抑菌活性；穩(wěn)定性

食品防腐劑在延長(zhǎng)食品保質(zhì)期、保證食品品質(zhì)方面具有重要的作用。隨著人們對(duì)健康要求的提高，食品防腐劑已從化學(xué)合成的防腐劑向天然食品防腐劑方向發(fā)展。更為安全、更方便使用的天然防腐劑成為人們追求的目標(biāo)。植物源的各組植物提取物為天然防腐劑研制提供了可能［1-2］。

明日葉是一種翠綠色的植物，意思是“明天的葉子”，正是由于這種植物具有極強(qiáng)的生長(zhǎng)能力，幾乎能在一個(gè)晚上就長(zhǎng)出新枝，所以稱之為“明日葉”。它含有多種有利人們健康的成分，具有抗腫瘤、抗病毒、抑菌等多種功能［3-4］。本實(shí)驗(yàn)旨在探討明日葉提取物的抑菌作用及其影響因素，為明日葉綜合利用及新型安全天然食品防腐劑的研究提供一定的參考。

1　材料與方法

1.1材料

新鮮明日葉：實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)基地；金黃色葡萄球菌（Staphlococcus aureus）、大腸桿菌（Escherichia coli）、痢疾桿菌（Shigella dysenteriae）、蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus）、沙門氏菌（Salmonella sp.）：中科院微生物研究所；牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：科昊達(dá)生物技術(shù)公司。

1.2儀器與設(shè)備

FW200高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：北京中興偉業(yè)儀器公司；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：太倉(cāng)市科教器材廠；恒溫培養(yǎng)箱：北京六一儀器公司；超凈工作臺(tái)：北京東聯(lián)哈爾儀器公司；恒溫水浴鍋：北京長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司；全自動(dòng)高壓滅菌鍋：日本Sanyo公司；新華1號(hào)濾紙：杭州新華紙業(yè)有限公司；721分光光度計(jì)：上海第三分析儀器廠。

1.3方法

1.3.1明日葉提取物制備

新鮮明日葉的莖葉洗凈、干燥、粉碎、研磨，按1∶6（g/mL）比例加入體積分?jǐn)?shù)70%乙醇，60℃水浴回流提取3次，每次2.5 h。抽濾，合并濾液。濾液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮，并冷凍干燥制成稱干粉，備用。

1.3.2菌種活化及菌懸液制備［5］

將所有供測(cè)菌的菌種接種于相應(yīng)試管斜面培養(yǎng)，37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h，重復(fù)活化2次。活化好的各菌分別挑取一環(huán)，于生理鹽水中制成1×108的菌懸液，備用。

1.3.3抑菌活性檢測(cè)［6-8］

明日葉提取物干粉用無(wú)菌水配制成濃度為100 mg/mL的溶液。將6 mm的圓形滅菌濾紙片在制備好的明日葉提取液中浸泡2 h，取出后室溫晾干。將以上菌懸液0.2 mL在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基表面用無(wú)菌涂布棒均勻涂布，20 min后用無(wú)菌鑷子將浸有明日葉提取物并晾干的濾紙片貼于涂菌平板的中央。每種細(xì)菌重復(fù)3個(gè)抑菌平板。平板在37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h，測(cè)定抑菌圈直徑，取平均值作為測(cè)定結(jié)果。以上操作均在超凈工作臺(tái)完成。

1.4明日葉提取物抑菌穩(wěn)定性的研究［9-10］

選擇明日葉提取物抑菌性能最顯著的細(xì)菌進(jìn)行抑菌穩(wěn)定性研究。每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值為最終測(cè)定結(jié)果。

1.4.1熱穩(wěn)定性研究

明日葉提取物干粉以無(wú)菌水配制成濃度為100 mg/mL的溶液，分別在4、30、60、80、100、121℃條件下處理30 min，以未經(jīng)處理的明日葉提取物為對(duì)照，按照上述抑菌活性檢測(cè)的方法，測(cè)定抑菌圈直徑。

1.4.2酸堿穩(wěn)定性研究

明日葉提取物干粉以無(wú)菌水配制溶液，用1 mol/L NaOH或HCl調(diào)節(jié)溶液的pH，分別調(diào)至pH為1、3、5、7、9、11，使不同pH值的明日葉提取物溶液的終濃度均為100 mg/mL，在不同pH條件下處理30 min，以未經(jīng)處理的明日葉提取物為對(duì)照，按照上述抑菌活性檢測(cè)的方法，測(cè)定抑菌圈直徑。

1.4.3金屬離子穩(wěn)定性研究

將NaCl、KCl、CaCl2、FeCl2、FeCl3粉末分別用蒸餾水配制成1 mol/L的溶液。明日葉提取物干粉分別于不同金屬離子（Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Fe3+）溶液中浸泡30 min，其中明日葉提取物質(zhì)量濃度為100 mg/mL，以未經(jīng)處理的無(wú)菌水配制的濃度為100 mg/mL的明日葉提取物溶液為對(duì)照，按照上述抑菌活性檢測(cè)的方法，測(cè)定抑菌圈直徑。

1.4.4紫外線穩(wěn)定性研究

將明日葉提取物干粉分別在紫外燈（功率20 W）下照射10、15、20、25、30 min，之后以無(wú)菌水配制成濃度為100 mg/mL的提取液，未經(jīng)處理的明日葉提取物用無(wú)菌水配制成濃度為100 mg/mL的溶液為對(duì)照，按照上述抑菌活性檢測(cè)的方法，測(cè)定抑菌圈直徑。

1.4.5蔗糖穩(wěn)定性研究

明日葉提取物干粉分別以不同濃度的蔗糖溶液（4%、8%、12%、16%、20%）浸泡30 min，其中明日葉提取物質(zhì)量濃度為100 mg/mL，未經(jīng)處理的明日葉提取物用無(wú)菌水配制濃度為100 mg/mL的溶液為對(duì)照，按照上述抑菌活性檢測(cè)的方法，測(cè)定抑菌圈直徑。

2　結(jié)果與分析

2.1明日葉提取物抑菌性的確定

明日葉提取物對(duì)常見(jiàn)細(xì)菌的抑菌效果見(jiàn)表1。

表1　明日葉提取物對(duì)常見(jiàn)細(xì)菌的抑菌效果Table 1　Inhibitory effect of Ashitaba extract on common bacteria strains

由表1可知，明日葉提取物對(duì)幾種細(xì)菌都有較好的抑菌效果，特別是對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌能力最為明顯。因此，選擇抑菌效果最為顯著的金黃色葡萄球菌為指示菌，進(jìn)行明日葉提取物抑菌穩(wěn)定性的研究。

2.2明日葉提取物抑菌穩(wěn)定性研究

2.2.1不同溫度對(duì)明日葉提取物抑菌能力的影響

溫度對(duì)明日葉提取物抑菌活性的影響見(jiàn)圖1。

圖1　溫度對(duì)明日葉提取物抑菌活性的影響Fig.1　Effects of temperature on antimicrobials activity of Ashitaba extract

由圖1可知，明日葉提取物經(jīng)過(guò)不同溫度處理后，抑菌活性變化不大，只是經(jīng)過(guò)121℃、30 min的處理，抑菌活性下降較快。這表明明日葉提取物的抑菌能力具有較好的熱穩(wěn)定性。對(duì)于常規(guī)的食品加工中的熱處理過(guò)程都有很好的耐受。

2.2.2不同pH對(duì)明日葉提取物抑菌能力的影響

pH對(duì)明日葉提取物抑菌活性的影響見(jiàn)圖2。

圖2　pH對(duì)明日葉提取物抑菌活性的影響Fig.2　Effects of pH on antimicrobials activity of Ashitaba extract

由圖2可知，隨著pH的升高，明日葉提取物的抑菌能力升高，對(duì)于酸性環(huán)境有很好的穩(wěn)定性。當(dāng)pH小于9時(shí)都有較強(qiáng)的抑菌能力，當(dāng)pH 11時(shí)，即強(qiáng)堿性環(huán)境抑菌能力下降較快。可能原因是明日葉的提取物抑菌成分與堿性溶液發(fā)生反應(yīng)［11］，從而降低了該提取液的抑菌能力。

2.2.3不同金屬離子對(duì)明日葉提取物抑菌能力的影響

金屬離子對(duì)明日葉提取物抑菌活性的影響見(jiàn)圖3。

圖3　金屬離子對(duì)明日葉提取物抑菌活性的影響Fig.3　Effects of metal ion on antimicrobials activity of Ashitaba extract

由圖3可知，與未經(jīng)處理組相比，Ca2+處理后的明日葉提取物抑菌能力有所下降，其余各組的抑菌能力趨于一致。有研究表明，某些金屬離子本身對(duì)某些菌體有抑制作用，有的金屬離子也可能與抑菌成分相螯合［12］，從而降低其抑菌能力。但是從結(jié)果來(lái)看，明日葉提取物對(duì)以上金屬離子的抑菌穩(wěn)定性優(yōu)于以往研究的某些抑菌物質(zhì)［6-9，11-12］。

2.2.4紫外光對(duì)明日葉提取物抑菌能力的影響

紫外光對(duì)明日葉提取物抑菌活性的影響見(jiàn)圖4。

由圖4可知，經(jīng)紫外光處理不同時(shí)間，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，明日葉提取物的抑菌能力基本保持不變，說(shuō)明明日葉提取物對(duì)紫外光具有很高的穩(wěn)定性。

2.2.5不同濃度蔗糖對(duì)明日葉提取物抑菌能力的影響蔗糖對(duì)明日葉提取物抑菌活性的影響見(jiàn)圖5。

圖4　紫外光對(duì)明日葉提取物抑菌活性的影響Fig.4　Effects of ultraviolet on antimicrobials activity of Ashitaba extract

圖5　蔗糖對(duì)明日葉提取物抑菌能力的影響Fig.5　Effects of sucrose on antimicrobials activity of Ashitaba extract

由圖5可知，隨著蔗糖濃度的升高，明日葉提取物的抑菌能力逐漸升高。研究表明，高濃度的蔗糖通過(guò)影響微生物細(xì)胞膜的滲透壓，可以抑制微生物的生長(zhǎng)［6］。本試驗(yàn)中明日葉提取物與蔗糖表現(xiàn)出了協(xié)同效應(yīng)，提高了抑菌能力。

3　結(jié)論

明日葉提取物的抑菌試驗(yàn)中，選取了食品生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)采用的處理方式，比如熱處理、介質(zhì)pH的變化、不同金屬離子、紫外線及添加蔗糖。以期為明日葉提取物應(yīng)用于食品防腐抑菌提供參考。

本研究表明明日葉提取物僅對(duì)溫度121℃、pH11 及Ca2+的抑菌能力下降較快，其余條件下均表現(xiàn)出較好的抑菌能力，這對(duì)于實(shí)際食品防腐有較好的應(yīng)用前景。

本研究?jī)H對(duì)對(duì)明日葉提取物的抑菌能力進(jìn)行了初步探討，對(duì)于提取物中有效抑菌組分的分子結(jié)構(gòu)還不清楚，其作用機(jī)理、毒理學(xué)評(píng)價(jià)等方面還有待進(jìn)一步研究。

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Study on Stability of Antibacterial Activity Compositions Extracted from Ashitaba

LIU Hai-yan1，ZHANG Jian-wei2
（1.School of Public Health，North China University of Science and Technology，Tangshan 063000，Hebei，China；2.Department of Physical Education，Tangshan Normal University，Tangshan 063000，Hebei，China）

Ashitaba extract was assayed for its antibacterial activity and stability.Ashitaba extract was treated with different temperature，pH，metal iron，ultraviolet and saccharose，and its stability was also studied with Staphlococcus aureus as the indicatior strain.The results showed that Ashitaba extract had strong antibacterial activity.Antibacterial activity showed significant effect only when high temperature up to 121℃，pH 11 and metal ion calcium treatment.Ashitaba extract has better antibacterial activity and can be developed and utilized as one of natural preservative resources.

Ashitaba；extract；antibacterial activity；stability

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.10.010

唐山市應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（14130254B）；2014省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201410081087）

劉海燕（1977—），女（漢），講師，博士，研究方向：功能性食品的開(kāi)發(fā)利用。

2015-10-06