甜葫蘆提取物抑菌作用的初步研究

范宏，朱珠，文連奎，許麗麗，王敬涵

（1.吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林長春130118；

2.吉林工商學院糧油食品深加工吉林省高校重點實驗室，吉林長春130062）

甜葫蘆提取物抑菌作用的初步研究

范宏1，2，朱珠2，*，文連奎1，許麗麗1，王敬涵1

（1.吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林長春130118；

2.吉林工商學院糧油食品深加工吉林省高校重點實驗室，吉林長春130062）

對甜葫蘆水提取物和甲醇提取物的抑菌特性進行研究。分別測定甜葫蘆提取物對大腸桿菌、啤酒酵母菌和黑曲霉菌的抑菌圈直徑、最低抑菌濃度（MIC）和最低殺菌濃度（MBC），并通過番茄醬防腐應用試驗與山梨酸鉀的防腐效果進行比較。結果表明：2種提取物對3種菌均有一定的抑制作用，甲醇提取物的抑菌效果優于水提取物。甜葫蘆提取物和山梨酸鉀對番茄醬的抑菌效果相近。

甜葫蘆提取物；抑菌作用；防腐

甜葫蘆[Lagenaria siceraria（Molina）Standl.var. hispisa（Thund.）Hara]又稱“肉葫蘆”、“菜葫蘆”，是一年生的匍匐性草本植物，其產品干制葫蘆條的營養價值很高，是一種低糖并含有多種維生素的優質名菜。甜葫蘆的果肉食用部分肉質鮮嫩雪白、口感軟滑，含有豐富的糖、維生素及多種氨基酸，甚至某些營養價值高于其它蔬菜[1-3]，除可制作炒菜、菜餡、湯菜之外，還可加工成干制品、泡菜、蜜餞等食品，深受廣大消費者的歡迎。

現代醫學利用甜葫蘆及其制品治療高血壓、動脈硬化、高血脂、糖尿病，并制成了高效抗癌新藥——“葫蘆素”。葫蘆素具有解毒清熱、利濕退黃的功能，也能用于濕熱毒盛所致遷延性肝炎、慢性肝炎及原發性肝癌的輔助治療[4-7]。重要的是近代研究表明葫蘆素在生態系統中作為異源化學信息素可起到保護葫蘆科植物免受眾多植食性動物和病原菌侵害的作用[8-10]。本實驗主要研究甜葫蘆提取物在抑菌效果方面的作用，為甜葫蘆在研制成植物保護劑、天然食品防腐劑的開發和利用等方面提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

甜葫蘆干制品、成熟西紅柿、查氏培養基培養基、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基、牛肉膏蛋白胨固體培養基、滅菌生理鹽水（0.85%）、甲醇（分析純）。

1.1.2 菌種

大腸桿菌（Escherichia coli）；啤酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）；黑曲霉菌（Aspergillus niger），菌種來源于微生物實驗室。

1.1.3 主要儀器

Y92—11超聲波細胞粉碎機:寧波新芝生物科技股份有限公司；TGL—16G型臺式離心機：上海安亨科學儀器廠；T6新世紀紫外可見分光光度計：TECHCOMP；A—88組織搗碎機：江蘇金壇醫療儀器廠；滅菌鍋；培養箱；超凈工作臺；培養皿；接種環；酒精燈；鑷子；移液槍；打孔機；濾紙。

1.2 步驟與方法

1.2.1 材料的預處理

將購買的甜葫蘆干制品潔凈烘干后進行粉碎并過篩后存放于干燥處備用。將試驗所用到的吸水力較強的雙層定性濾紙用打孔機做成直徑為6mm的圓形濾紙片于潔凈處備用。

1.2.2 甜葫蘆提取液的制備

利用超聲波破碎法對甜葫蘆干制品粉末進行處理，具體提取工藝條件參數為：料液比為1∶10（g/mL），甲醇（濃度為70%）和水，超聲時間15min，超聲功率為500W。然后將提取液在6000 r/min進行離心10min，取上清液純化后得到的提取液保存備用。

1.2.3 培養基的制備[11]

牛肉膏蛋白胨固體培養基：牛肉膏3 g、氯化鈉5 g、瓊脂20 g、蛋白陳10 g、蒸餾水1 000mL、加熱溶解，用酸度計調節pH為7.2～7.4。

麥芽汁培養基：麥芽汁100mL、瓊脂20 g、葡萄糖20 g、蒸餾水900mL。

馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基：馬鈴薯（去皮切塊）300 g、瓊脂20 g、葡萄糖20 g、蒸餾水1 000mL。制法：將馬鈴薯去皮切塊，加1 000mL蒸餾水，煮沸10min～20min。用紗布過濾，補加蒸餾水至1 000mL。加入葡萄糖和瓊脂，加熱溶化，分裝，121℃高壓滅菌20min。

1.2.4 供試菌株懸浮液的制備[12]

將細菌接種于滅菌后的牛肉蛋白胨培養基，37℃下培養24 h；將啤酒酵母菌接種于滅菌后的麥芽汁培養基，28℃下培養48 h；將霉菌接種于滅菌后的馬鈴薯培養基，30℃下培養48 h。在無菌環境的條件下將無菌的生理鹽水分別加入到第三代菌種的試管中，振蕩搖勻，分別配制成含有三種菌種的菌懸液。

1.2.5 抑菌試驗[13]

1.2.5.1 濾紙片擴散法

采用濾紙片擴散法測定甜葫蘆提取液的抑菌效果，通過測定不同供試菌種的抑菌圈直徑來判斷對供試菌種是否有抑菌效果和初步判斷抑菌能力的強弱[14]。其過程如下：將準備好的直徑為6mm的圓形濾紙片置于培養皿中，然后在121℃條件下滅菌20min，在無菌操作臺中將其浸泡于甜葫蘆提取液中備用。將配制好的菌懸液震蕩搖勻，用無菌移液槍吸取0.2mL菌懸液，將其涂布于準備好的平板固體培養基中，正放在培養箱中1 h。然后在無菌操作臺中將浸有甜葫蘆提取液的濾紙片放入其中，每個平板放3張，再將兩張分別浸有無菌水和70%甲醇的濾紙片放在中央作為空白對照，然后將其倒置于培養箱中恒溫培養，大腸桿菌30℃、24 h，啤酒酵母菌28℃、24 h，黑曲霉菌30℃、48 h，用游標卡尺測定每個抑菌圈直徑，以平均值作為測定結果以此評定抑菌效果。

1.2.5.2 最低抑菌濃度（MIC）與最低殺菌濃度（MBC）的測定

分別量取濃度為1.0、0.5、0.25、0.125、0.062 5 g/mL的甜葫蘆提取液2mL加入到5個無菌錐形瓶中，然后再加入預先配好的無菌液體培養基18mL，此時培養基中的甜葫蘆提取液濃度分別為0.5、0.25、0.125、0.062 5、0.031 25 g/mL，再加入0.2mL菌懸液振蕩搖勻。并且以加入甜葫蘆提取液但未加入菌懸液的培養基作為空白，以加入菌懸液但未加入甜葫蘆提取液的培養基作為對照。根據微生物生長變化情況確定最低抑菌濃度。結果判定標準：溶液澄清表示沒有細菌生長，溶液渾濁表示有細菌生長，以能抑制細菌生長的最小濃度為最低抑菌濃度。將提取物的濃度高于MIC（包括MIC）的各管繼續培養24 h，觀察菌體生長情況，以仍無菌落生長的濃度為該提取物的最低殺菌濃度（MBC）。

1.2.6 防腐應用試驗

與山梨酸鉀的抑菌效果比較進行應用試驗。方法：將市售的成熟西紅柿做成番茄醬保存備用。設2個處理，每個處理3個重復。每個重復取200 g番茄醬，分別加入山梨酸鉀（食品添加劑使用標準-0.2 g/kg）0.04 g、甜葫蘆提取液6mL，并做空白對照試驗。置室溫25℃下，一周后觀察現象結果。

2 結果與分析

2.1 甜葫蘆提取物的抑菌效果

甜葫蘆的水提取物和70%甲醇提取物對供試菌種均具有一定抑制作用，且水提取物對供試菌種的抑菌圈直徑小于甲醇提取物。甜葫蘆水提取物和70%甲醇提取物對供試菌種的抑菌圈直徑見表1。

表1 甜葫蘆提取物對供試菌種的平均抑菌圈直徑Table1 The bacteriostatic ring average diameter of sweet gourd extract about the test strains mm

甜葫蘆水提取物對大腸桿菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的平均抑菌圈直徑分別為9.6、7.2、8.4mm。甜葫蘆70%甲醇提取物對大腸桿菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的平均抑菌圈直徑分別為11.7、8.5、9.3mm。甜葫蘆水提取物的抑菌圈直徑明顯小于甲醇提取物，說明甜葫蘆水提取物對供試菌種的抑制效果小于甲醇提取物，進一步說明甜葫蘆提取物中可能存在某種抑菌物質是不溶于水的，而是溶于醇類溶劑的。此外，無菌水和70%甲醇對供試菌種不具有抑制作用。

2.2 甜葫蘆提取物最低抑菌濃度（MIC）與最低殺菌濃度（MBC）

為了進一步定量確定甜葫蘆提取物的抑菌效果，實驗測定了甜葫蘆提取物對供試菌種的MIC值和MBC值，結果見表2。

表2 甜葫蘆提取物對供試菌種的最低抑菌濃度（MIC）與最低殺菌濃度（MBC）Table2 The minimum bacteriostatic concentration（MIC）and minimum bactericidal concentration（MBC）of sweet gourd extract about the test strains g/mL

甜葫蘆水提取物對大腸桿菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的最低抑菌濃度（MIC）分別為：0.125、0.25、0.25 g/mL；最低殺菌濃度（MBC）分別為：0.125、0.25、0.5 g/mL。甜葫蘆70%甲醇提取物對大腸桿菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的最低抑菌濃度（MIC）分別為：0.062 5、0.125、0.125 g/mL；最低殺菌濃度（MBC）分別為：0.062 5、0.25、0.125 g/mL。

甜葫蘆甲醇提取物對供試菌種的MIC值和MBC值明顯小于甜葫蘆水提取，說明物甜葫蘆所含抑菌活性物質在70%甲醇中的溶解度高于在水中的溶解度。

2.3 防腐應用試驗結果

分別加入山梨酸鉀、甜葫蘆提取液，以及空白對照試驗在室溫條件下一周后的觀察現象結果是：空白對照組已經變質，有菌點，顏色變暗，并且有異味；添加山梨酸鉀處理的沒有變化；添加甜葫蘆提取液的與加山梨酸鉀處理的顏色基本一致，沒有變化，觀察結果見表3。

表3 甜葫蘆提取物防腐應用試驗Table3 The anti-corrosion application test of sweet gourd extract

表3初步說明甜葫蘆提取物可代替山梨酸鉀用于某些食品防腐，在食品添加劑研究方面有廣泛的應用前景。

3 結論

1）甜葫蘆的水提取物和70%甲醇提取物對供試菌種均具有一定抑制作用，且水提取物對供試菌種的抑菌圈直徑小于甲醇提取物。甜葫蘆水提取物對大腸桿菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的平均抑菌圈直徑分別為9.6、7.2、8.4mm。甜葫蘆70%甲醇提取物對大腸桿菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的平均抑菌圈直徑分別為11.7、8.5、9.3mm。

2）甜葫蘆水提取物對大腸桿菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的最低抑菌濃度（MIC）分別為：0.125、0.25、0.25 g/mL；最低殺菌濃度（MBC）分別為：0.125、0.25、0.5 g/mL。甜葫蘆70%甲醇提取物對大腸桿菌、啤酒酵母菌、黑曲霉菌的最低抑菌濃度（MIC）分別為：0.062 5、0.125、0.125 g/mL；最低殺菌濃度（MBC）分別為：0.062 5、0.25、0.125 g/mL。

3）經甜葫蘆提取物和山梨酸鉀處理番茄醬在室溫條件下一周后觀察的現象結果均是：無菌點，無顏色變化，無異味。

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Comparative Study on Bacteriostasis of Extracts from Sweet Gourd

FAN Hong1，2，ZHU Zhu2，*，WEN Lian-kui1，XU Li-li1，WANG Jing-han1
（1.College of Food Science and Engineering，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，Jilin，China；2.Key Laboratory of Grain and Oil Processing of Jilin Province，Jilin Business and Technology College，Changchun 130062，Jilin，China）

The antibacterial properties of sweet gourd water extract and methanol extract were studied. The bacteriostatic circle diameter、minimum bacteriostatic concentration （MIC） and minimum bactericidal concentration（MBC） of sweet gourd extracts for escherichia coli， saccharomyces cerevisiae and aspergillus niger were measured respectively.And passed the test of the ketchup comparing with potassium sorbate's anti-corrosion effect.The results showed that the two kinds of extracts for three kinds of bacteria had certain inhibition， and the bacteriostatic effect of methanol extract was better than that of the water extract. The bacteriostatic effect of sweet gourd extract was similar to potassium sorbate for ketchup.

sweet gourd extract；bacteriostasis；antiseptic

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.03.008

2013-12-02

范宏（1987—），女（漢），在讀碩士研究生，研究方向：食品生物化學與功能性食品。

*

：朱珠，女（漢），教授，本科，研究方向：農產品及糧油食品加工和食品營養與安全衛生。