明日葉提取物抑菌活性成分穩定性的研究

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

明日葉提取物抑菌活性成分穩定性的研究

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

對明日葉提取物抑菌穩定性進行研究。以金黃色葡萄球菌為指示菌，分別對明日葉提取物的熱穩定性、pH穩定性、金屬離子穩定性、紫外線穩定性、蔗糖穩定性進行測定。結果表明，明日葉提取物對不同溫度、pH值、金屬離子、紫外線和蔗糖均表現出較好的穩定性，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行開發利用。

明日葉；提取物；抑菌活性；穩定性

食品防腐劑在延長食品保質期、保證食品品質方面具有重要的作用。隨著人們對健康要求的提高，食品防腐劑已從化學合成的防腐劑向天然食品防腐劑方向發展。更為安全、更方便使用的天然防腐劑成為人們追求的目標。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的生長能力，幾乎能在一個晚上就長出新枝，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］。本實驗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：實驗室試驗基地；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；牛肉膏蛋白胨培養基：科昊達生物技術公司。

1.2儀器與設備

FW200高速萬能粉碎機：北京中興偉業儀器公司；RE-52A旋轉蒸發儀：太倉市科教器材廠；恒溫培養箱：北京六一儀器公司；超凈工作臺：北京東聯哈爾儀器公司；恒溫水浴鍋：北京長風儀器儀表公司；全自動高壓滅菌鍋：日本Sanyo公司；新華1號濾紙：杭州新華紙業有限公司；721分光光度計：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）比例加入體積分數70%乙醇，60℃水浴回流提取3次，每次2.5 h。抽濾，合并濾液。濾液在旋轉蒸發儀上濃縮，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］

將所有供測菌的菌種接種于相應試管斜面培養，37℃培養箱培養24 h，重復活化2次。活化好的各菌分別挑取一環，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［6-8］

明日葉提取物干粉用無菌水配制成濃度為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基表面用無菌涂布棒均勻涂布，20 min后用無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。每種細菌重復3個抑菌平板。平板在37℃培養箱培養24 h，測定抑菌圈直徑，取平均值作為測定結果。以上操作均在超凈工作臺完成。

1.4明日葉提取物抑菌穩定性的研究［9-10］

選擇明日葉提取物抑菌性能最顯著的細菌進行抑菌穩定性研究。每個試驗重復3次，取平均值為最終測定結果。

1.4.1熱穩定性研究

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

1.4.2酸堿穩定性研究

明日葉提取物干粉以無菌水配制溶液，用1 mol/L NaOH或HCl調節溶液的pH，分別調至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，以未經處理的明日葉提取物為對照，按照上述抑菌活性檢測的方法，測定抑菌圈直徑。

1.4.3金屬離子穩定性研究

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量濃度為100 mg/mL，以未經處理的無菌水配制的濃度為100 mg/mL的明日葉提取物溶液為對照，按照上述抑菌活性檢測的方法，測定抑菌圈直徑。

1.4.4紫外線穩定性研究

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，之后以無菌水配制成濃度為100 mg/mL的提取液，未經處理的明日葉提取物用無菌水配制成濃度為100 mg/mL的溶液為對照，按照上述抑菌活性檢測的方法，測定抑菌圈直徑。

1.4.5蔗糖穩定性研究

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量濃度為100 mg/mL，未經處理的明日葉提取物用無菌水配制濃度為100 mg/mL的溶液為對照，按照上述抑菌活性檢測的方法，測定抑菌圈直徑。

2　結果與分析

2.1明日葉提取物抑菌性的確定

明日葉提取物對常見細菌的抑菌效果見表1。

表1　明日葉提取物對常見細菌的抑菌效果Table 1　Inhibitory effect of Ashitaba extract on common bacteria strains

由表1可知，明日葉提取物對幾種細菌都有較好的抑菌效果，特別是對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，進行明日葉提取物抑菌穩定性的研究。

2.2明日葉提取物抑菌穩定性研究

2.2.1不同溫度對明日葉提取物抑菌能力的影響

溫度對明日葉提取物抑菌活性的影響見圖1。

圖1　溫度對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，明日葉提取物經過不同溫度處理后，抑菌活性變化不大，只是經過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定性。對于常規的食品加工中的熱處理過程都有很好的耐受。

2.2.2不同pH對明日葉提取物抑菌能力的影響

pH對明日葉提取物抑菌活性的影響見圖2。

圖2　pH對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，對于酸性環境有很好的穩定性。當pH小于9時都有較強的抑菌能力，當pH 11時，即強堿性環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生反應［11］，從而降低了該提取液的抑菌能力。

2.2.3不同金屬離子對明日葉提取物抑菌能力的影響

金屬離子對明日葉提取物抑菌活性的影響見圖3。

圖3　金屬離子對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。但是從結果來看，明日葉提取物對以上金屬離子的抑菌穩定性優于以往研究的某些抑菌物質［6-9，11-12］。

2.2.4紫外光對明日葉提取物抑菌能力的影響

紫外光對明日葉提取物抑菌活性的影響見圖4。

由圖4可知，經紫外光處理不同時間，隨著時間的延長，明日葉提取物的抑菌能力基本保持不變，說明明日葉提取物對紫外光具有很高的穩定性。

2.2.5不同濃度蔗糖對明日葉提取物抑菌能力的影響蔗糖對明日葉提取物抑菌活性的影響見圖5。

圖4　紫外光對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，高濃度的蔗糖通過影響微生物細胞膜的滲透壓，可以抑制微生物的生長［6］。本試驗中明日葉提取物與蔗糖表現出了協同效應，提高了抑菌能力。

3　結論

明日葉提取物的抑菌試驗中，選取了食品生產中經常會采用的處理方式，比如熱處理、介質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溫度121℃、pH11 及Ca2+的抑菌能力下降較快，其余條件下均表現出較好的抑菌能力，這對于實際食品防腐有較好的應用前景。

本研究僅對對明日葉提取物的抑菌能力進行了初步探討，對于提取物中有效抑菌組分的分子結構還不清楚，其作用機理、毒理學評價等方面還有待進一步研究。

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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

唐山市應用基礎研究計劃項目（14130254B）；2014省級大學生創新創業訓練計劃項目（201410081087）

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

2015-10-06