摘要:本文以抑菌效果为评价指标,采用革兰氏阳性菌和阴性菌中最具代表性的菌种作为指示菌,以此研究苦瓜粗提液中抑菌活性成分的抑菌谱及其相关的稳定性。试验结果表明:苦瓜粗提液对细菌有较强的抑制作用,其中,苦瓜提取液对大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)低达18.75 mg/mL,而其对枯草杆菌的MIC更是低达9.375 mg/mL。但其对霉菌和酵母菌没有明显抑制作用。在同等浓度下,苦瓜提取液对细菌的抑制作用强于山梨酸钾。同时,本文也证明该提取液在一定范围的温度、pH环境、紫外光照射时间和无机盐浓度的条件下仍然能保持较好的抑菌活性。
关键词:苦瓜提取液;抑菌谱;稳定性
Abstract: antibacterial spectrum and stability of extracting solution from momordica charan-tia L. were studied in this paper. The result show that bacterias like escherichia coli andbacillus subtilis are inhibited by the extracting solution well,and the MIC are 18.75mg/mLand 9.375mg/mL. However, mold and yeast aren’t controlled obviously.The inhibiting effectof the extracting solution is better than potassium sorbate under the same concentration . Meanwhile, the stability of the extracting solution is well under certain temperature, pH, UV exposure time and concentration of inorganic salts.
Keywords: extracting solution from momordica charan-tia L.; antibacterial spectrum; stability
苦瓜(Momordica charantia L.)是葫芦科苦瓜属植物。苦瓜营养价值高,其嫩果中含有丰富的矿物质、氨基酸和多种维生素。具研究表明[1-3],苦瓜作为一种药食两源的瓜类蔬菜,具有增强免疫能力、抑菌、降血糖、抗癌、抗肿瘤、抗氧化、治疗糖尿病、治疗艾滋病等药理作用[1-5]。本文探讨苦瓜提取物对常见细菌、霉菌和酵母菌的抑制作用及影响其稳定性因素,旨在为苦瓜的深加工及新型安全天然食品防腐剂的开发提供依据。
1 材料与方法
1.1试验材料
1.1.1原料
苦瓜粉,市场自购
1.1.2试剂
二氯甲烷 分析纯 成都科龙化工试剂厂;无水乙醇 分析纯 成都科龙化工试剂厂;营养琼脂 分析纯 成都科龙化工试剂厂;麦芽汁琼脂 分析纯 成都科龙化工试剂厂;硝酸钠,磷酸氢二钾,硫酸镁,氯化钾,硫酸亚铁,蔗糖,琼脂 均为分析纯 成都科龙化工试剂厂。
1.1.3菌种
大肠杆菌(Escherichia coli),金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),枯草杆菌(Bacillus subtilis),产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes),黑曲霉(Aspergillus niger),米曲霉(Aspergillus oryzae),啤酒酵母(Beer yeast)均由西华大学实验中心提供。
1.1.4仪器
SHB-3循环水多用真空泵,郑州杜甫仪器厂;RE-52B 旋转蒸发仪,上海亚荣生氏仪器厂;JY92-2D 超声波细胞粉碎仪,宁波新芝科器研究所;HH-S4 数显恒温水浴锅,金坛市医疗仪器厂;Dhp9052电热恒温培养箱,上海益恒实验仪器有限公司;UV-2600 紫外可见分光光度计,尤尼柯仪器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1样品制备
以70%乙醇为溶剂,采用超声波辅助提取苦瓜粉,用二氯甲烷萃取提取液,浓缩溶剂,得苦瓜提取液浸膏;备用。
1.2.2苦瓜提取液抑菌谱研究
用无菌镊子将灭菌后的滤纸片(6mm)放入不同浓度的样品液中,浸泡2h后取出,挥发掉无水乙醇;吸取各种菌悬液(大肠杆菌、枯草杆菌、产气肠杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、黑曲霉和米曲霉)于无菌平皿中,均匀的涂布于凝固的培养基表面;将含样品的纸片贴于平板上,每种设3个重复,然后以无水乙醇作为对照,放入培养箱中,细菌37℃下培养24h,霉菌和酵母菌28℃下培养48h。取出测定抑菌圈直径,取其平均值。
1.2.3最低抑菌浓度(MIC)研究[6]
配置菌株的液体培养液,按每管准确量取10mL分装试管,121℃湿热灭菌30min。将
苦瓜提取物配制成300mg/mL、150mg/mL、75mg/mL、37.5mg/mL、18.75mg/mL、9.375mg/mL
的苦瓜提取物浓度系列培养基,每一系列接种一种菌,每个浓度做三个重复。以山梨酸钾作
对比,并以无水乙醇作对照,置于培养箱中,细菌在37℃下培养24h,霉菌和酵母菌28℃
下培养48h,观察生长现象。
另取一稀释系列,不接任何菌作为空白对照。将培养后的培养物与空白对照在紫外可见
分光光度计上进行比色测定,以二者光吸收值完全相同,即培养基中完全没有菌生长的最低浓度作为苦瓜提取物的最低抑菌浓度。
1.2.4苦瓜提取液稳定性研究
取一定量1.2.1的样品,用无水乙醇稀释后将其分别置于不同的温度(20℃、40℃、60℃、80℃、100℃)、pH条件(2、4、6、8、10)、紫外线照射时间(2h、4h、6h、8h、10h)以及无机盐浓度(0.2%、04.%、0.6%、0.8%、1.0%)条件下,以抑菌圈直径为评价指标,根据1.2.2的方法研究苦瓜提取液的稳定性。
2 结果与讨论
2.1苦瓜提取液抑菌谱研究
2.1.1抑菌谱研究
表1 苦瓜提取液抑菌谱 样品浓度 mg/mL
抑菌圈直径 mm 10 20 40 80 100 山梨酸钾
500 乙醇
对照 大肠杆菌 6.00 12.62 12.86 12.88 12.88 6.00 6.00 枯草芽孢杆菌 6.00 24.66 25.20 26.22 31.60 6.00 6.00 产气肠杆菌 6.00 8.20 18.60 18.80 18.80 6.00 6.00 金黄色葡萄球菌 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 9.22 6.00 啤酒酵母 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 10.66 6.00 黑曲霉菌 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 11.20 6.00 米曲霉 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 9.00 6.00 从表1可以看出,苦瓜提取液对细菌中的大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和产气肠杆菌的抑制
作用比较显著,并且当其浓度仅为20mg/mL时就对上述三种细菌有较强的抑制作用。同时从表1中还可以看出,苦瓜提取液浓度与抑菌活性之间具有明显的量效关系,即随着苦瓜提取液浓度的升高,其对各试验菌的抑制效果也就越强;对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和产气肠杆菌而言,苦瓜提取液浓度为20mg/mL时就有抑菌效果,并且强于同等条件下浓度为500 mg/mL的山梨酸钾;而对于金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、黑曲霉和米曲霉来说,苦瓜提取液仅在浓度为80mg/mL时对金黄色葡萄球菌有弱抑制作用,对其它所选菌均没有抑制作用。
2.1.2最低抑菌浓度(MIC)研究
表2 苦瓜提取液的最低抑菌浓度 浓度
mg/mL 样品 山梨酸钾 空白对照 300 150 75 37.5 18.75 9.375 1000 500 250 125 62.5 大肠杆菌 - - - - + +++ - +++ +++ +++ +++ +++ 枯草杆菌 - - - - - + - ++ +++ +++ +++ +++ 产气肠杆菌 - - - + ++ +++ - +++ +++ +++ +++ +++ 金黄色葡萄球菌 - - + ++ +++ +++ - - - - + +++ 啤酒酵母 - + ++ +++ +++ +++ - - - - + +++ 黑曲霉菌 - + ++ +++ +++ +++ - - - - + +++ 米曲霉 + ++ ++ +++ +++ +++ - - - - + +++ 注:“-”表示没有菌生长;“+”表示有少量菌生长,“++”表示有一定量菌生长,“+++”表示有大量菌生长。
从表2可以看出,即使是在较低的苦瓜提取液浓度条件下,其对大肠杆菌和枯草杆菌的抑制作用都比较强,苦瓜提取液对大肠杆菌的MIC低达18.75 mg/mL,而其对枯草杆菌的MIC更是低达9.375 mg/mL;苦瓜提取物对产气肠杆菌的MIC低于75 mg/mL,对金黄色葡萄球菌的MIC则达75 mg/mL,而其对酵母菌和霉菌的MIC都高达150 mg/mL。山梨酸钾的结果正好相反,其对细菌的MIC远高于苦瓜提取液,为1000mg/mL,但其对金黄色葡萄球菌、霉菌和酵母菌的抑制能力强于苦瓜提取物,其MIC为62.5 mg/mL。