茶多酚抑菌作用的研究

楊航宇

(甘肅林業職業技術學院， 甘肅 天水　741020)

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茶多酚抑菌作用的研究

楊航宇

(甘肅林業職業技術學院， 甘肅 天水741020)

以食品行業常見細菌和真菌為研究對象，采用平板稀釋法和濾紙片法測定了茶多酚對一些細菌和真菌的抑菌活性。結果表明：茶多酚對供試細菌有較強的抑菌活性，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、奇異變形桿菌、肺炎鏈球菌的最低抑菌濃度(MIC100)均為0.9 μg/mL，而對銅綠假單胞桿菌的最低抑菌濃度(MIC100)為1.3 μg/mL；而茶多酚對供試的黃曲霉、點青霉和黑根霉均無明顯的抑菌作用。

茶多酚；平板稀釋法；濾紙片法; 抑菌作用

我國是世界上主要的茶葉生產國之一，茶葉資源非常豐富。茶葉中的有效成分——茶多酚，作為一種天然的抗氧化劑，具有很好的應用價值。茶多酚又名茶單寧、茶鞣質,是茶葉中所含有的一類多羥基酚類化合物的總稱，簡稱為TP。其中主體兒茶素類為2-苯基苯并吡喃的衍生物，包括表兒茶素(EC)、沒食子兒茶素(GC)、表沒食子兒茶素(EGC)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)[1]。現代研究已證實，茶多酚有止渴提神、延緩衰老[2-3]、抗腫瘤和抗輻射[4]等多種作用。而且，茶多酚的抑菌譜廣，對革蘭氏陽性和陰性細菌均有抑制作用，如對肉制品中常見的致病菌金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和沙門氏菌都有抑菌活性[5-6]；因此，茶多酚已大量應用于食品、醫療、日用化工和輕工等領域[7-11]。但迄今為止，有關茶多酚對食品行業常見的細菌和真菌抑菌作用的研究較少。通過茶多酚對食品行業常見的細菌和真菌的抑菌活性，確定它在食品行業抑菌的最佳濃度，以期為食品行業無害防腐劑的開發提供依據。

1　材料和方法

1.1菌種來源

供試細菌有大腸桿菌(Escherichiacoli)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、銅綠色假單桿菌(pseudomonasaeruginosa)、奇異變形桿菌(Proteusmirabilis)、金黃色葡萄球菌(Staphyloccocusaureus)和肺炎鏈球菌(Streptococcuspneumoniae)； 供試霉菌為點青霉(Penicilliumnotatum)、黃曲霉(Aspergilluflaws)和黑根霉(Rhizopusnigricans)。

1.2培養基

牛肉膏蛋白胨瓊脂培養基和馬丁氏培養基按標準方法配制，分裝滅菌備用。

1.3茶多酚

供試茶多酚由天水維康生物工程有限公司提供。茶多酚>950 mg/g,兒茶素>800 mg/g，EGCG>400 mg/g，咖啡堿<2 mg/g。使用時,用無菌水配制成所需濃度的溶液。

1.4方法

1.4.1菌懸液的制備細菌菌懸液的制備:用接種環挑取3～4環在37℃恒溫培養箱內培養24 h大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、銅綠色假單桿菌、奇異變形桿菌、金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌,用無菌生理鹽水將其制成含菌量105～106cfu/mL菌懸液，備用。

霉菌孢子懸液的制備：用接種環挑取4～5環28℃恒溫培養箱內培養5 d的點青霉、黃曲霉和黑根霉孢子置于無菌水中制成孢子濃度為1011～12cfu/L的孢子懸液。

1.4.2茶多酚抑菌效果試驗采用濾紙片法[11]將茶多酚配成質量濃度為2.1，1.3和0.5 μg/mL的水溶液(表1)，將已滅菌烘干的圓濾紙片(直徑為9 mm)浸入茶多酚溶液中10 h，撈出瀝干，貼于含菌平板中。每平板貼3片濾紙片，重復3次，細菌和真菌分別培養24和96 h，測定抑菌圈大小,以無菌水作為對照。

1.4.3最低抑菌濃度(MIC100)的測定采用平板稀釋法[12-13]，將茶多酚配成質量濃度為2.1、1.7、1.3、0.9、0.5、0.1 μg/mL移取0.5 mL各質量濃度的茶多酚溶液于滅菌平板中,再滴入0.5 mL的菌懸液,傾入15 mL融化后冷卻至45℃的牛肉膏蛋白胨培養基,讓其充分混勻,待含菌培養基凝固后，倒置培養24 h后統計菌落數，重復3次。以只加菌懸液為對照。

1.4.4抑菌率的計算根據平板菌落數計算抑菌率，抑菌率=(對照皿菌落數-試驗皿菌落數) /對照皿菌落數×100%[13]。

1.5試驗設計及數據處理

采用二因素多水平方差分析，其中A因素(試驗所需供試菌)設9個水平；B因素 (茶多酚濃度)設7個水平(含對照組)。運用SPSS 16.0統計軟件，對抑菌試驗結果進行方差分析，不同試驗菌及茶多酚不同濃度之間的差異顯著性均采用LSD法進行多重比較。

2　結果與分析

2.1茶多酚抑菌作用

茶多酚對供試的黃曲霉、點青霉和黑根霉均無明顯的抑菌作用,而對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、銅綠色假單桿菌、奇異變形桿菌、金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌6種細菌有較明顯的抑菌作用(表1)。被抑制的細菌中既有革蘭氏陽性菌又有革蘭氏陰性菌,既有球菌,又有桿菌,可見，茶多酚對細菌有著廣譜的抑菌作用。

2.2茶多酚對6種細菌的最低抑菌濃度(MIC100)

不同質量濃度的茶多酚均對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、奇異變形桿菌和肺炎鏈球菌、銅綠假單桿菌有明顯的抑菌作用，其與對照之間差異顯著(P<0.05)。隨著茶多酚濃度的增加,對6種細菌的抑制作用逐漸增強。當茶多酚質量濃度增加到0.9 μg/mL時，對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、奇異變形桿菌和肺炎鏈球菌完全抑制其生長，因此，其MIC100為0.9 μg/mL；而當茶多酚質量濃度增加到1.3 μg/mL時，可以100%抑制銅綠假單桿菌的生長，因此，其MIC100為1.3 μg/mL(表2)。

表1　茶多酚的抑菌作用

表2　不同濃度茶多酚處理下細菌的生長

注：0表示無菌落生長；P<0.05

2.3不同濃度茶多酚對6種細菌的抑菌率

當供試濃度為0.9 μg/mL時，茶多酚對6種細菌均有抑菌作用，抑菌率均到97.5%。對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠色假單桿菌、奇異變形桿菌、枯草芽孢桿菌、肺炎鏈球菌的抑制率分別為100%、100%、97.5%、100%、100%、100%，與0.5、0.1 μg/mL的供試濃度差異顯著。供試濃度0.5 μg/mL，茶多酚對6種供試細菌的抑菌率減小,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠色假單桿菌、奇異變形桿菌、枯草芽孢桿菌、肺炎鏈球菌的抑制率分別為68.6%、57.5%、58.1%、67.1%、50%、76.6%。供試濃度0.1 μg/mL，茶多酚對6種供試細菌的抑菌率小，均小于36.7%。表明在一定的濃度范圍，隨著茶多酚質量濃度的減小，茶多酚的抑菌活性減小。茶多酚濃度0.1～0.5 μg/mL，供試細菌對藥液的作用不敏感；且在同一濃度下，6 種供試細菌對茶多酚的敏感性也有所差異。

表3　茶多酚對6 種供試細菌的抑菌率

注：P<0.05；A、B、C、D為不同濃度之間的差異性；a、b、c、d為不同菌種之間的差異性

3　討論

錢麗紅等[16]的研究表明，茶多酚對一些病原細菌(金黃色葡萄球菌、變形桿菌、綠膿桿菌、肉毒桿菌等)有明顯的抑制和殺滅作用,其主要機理是茶多酚可以阻礙細菌蛋白質的正常表達,以致影響其細胞的結構組成以及酶的催化活性,終導致細菌正常生理功能的喪失。研究發現，茶多酚對黃曲霉、點青霉和黑根霉無明顯的抑制作用，這與唐裕芳等[17]的報道茶多酚對一些霉菌(橘青霉、黃曲霉、總狀毛霉、米根霉)無明顯抑制作用的結論基本相似，這些相似的結論說明，霉菌對茶多酚不敏感，茶多酚對食品中常見的霉菌并沒有明顯抑制作用。因此，茶多酚可運用于食品中來防治細菌的污染。

茶多酚廣泛應用于食品、醫學、輕工業等領域，在使用過程中，如果其濃度過低，起不到抑菌作用,但是濃度過高又會造成浪費。所以，本研究以節約成本為出發點，確定茶多酚抑菌的合適濃度為1.3 μg/mL，此濃度對常見的食品污染細菌有明顯的抑制作用，這為生產中開發和利用茶多酚奠定了理論基礎。

4　結論

以茶多酚為原料，測定了茶多酚對6種細菌和3種霉菌的抑菌活性,研究發現：茶多酚有對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠色假單桿菌、奇異變形桿菌、枯草芽孢桿菌、肺炎鏈球菌有明顯的抑制作用,而且隨著茶多酚濃度的增加,其抑菌率隨之增加。

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Study of antimicrobial activities of tea polyphenol

YANG Hang-yu

(GansuForestryTechnologyCollege,Tianshui741020,China)

To understand the antimicrobial activities of tea polyphenol in food industry,some bacteria and fungi of food industry were selected as the objects in the study.The effects of tea polyphenols on these bacteria and fungi were determined by plate dilution and filter paper method.The results showed that the antimicrobial activity of tea polyphenols was strong to bacteria.Minimal inhibitory concentration (MIC100) of tea polyphenols toEscherichiacoli,Staphylococcusaureus,Bacillussubtilis,ProteusmirabilisandStreptococcuspneumoniaewas 0.9 μg/mL,while MIC100of tea polyphenols to Pseudomonas aeruginosa was 1.3 μg/mL.The antimicrobial activity of tea polyphenols against Penicillium notatum,Aspergillu flaws and Rhizopus nigricans was not obvious.

tea polyphenols；plate dilution method；filter paper method；antimicrobial activity

2015-10-16；

2016-04-12

國家自然科學基金(41261014，41001025)；甘肅省高等學校基本科研業務費項目(2013); 2014年中央財政林業防災減災項目(2130234)資助

楊航宇(1978-)，男，甘肅隴南人，副教授，碩士，主要從事植物源農藥的開發研究。

E-mail：yhy-780601@163.com

TS 201

A

1009-5500(2016)04-0078-04