綠茶抑菌作用及其應用實驗探索

樊 佳, 陶榆瑋, 韓 煦, 鄭冬超, 熊 莉, 汪 紅

(四川大學 生物科學實驗教學中心, 四川 成都 610065)

茶葉為山茶科山茶屬植物的嫩葉、嫩芽。綠茶具有抗氧化、降血壓、降血脂、降血糖、減肥、防癌、抗菌、減煙毒等作用,同時它還有很強的抗菌和抑敏作用[1-4]。綠茶的主要成分是茶多酚(tea polyphenols),其含量為20%～30%。微生物實驗是高等學校生物學相關專業的重要基礎實踐課程之一,傳統微生物實驗課程設置中,注重對學生的基礎實驗操作訓練,實驗內容與實際應用有一定距離[5-8]。為了使學生能夠掌握微生物基本實驗技能,在微生物教學實驗內容中增設“綠茶抑菌與開發應用”實驗,讓學生通過濾紙片法了解綠茶對金黃色葡萄球菌的抑菌作用,學習并掌握濾紙片法和平板計數法的操作技術,將學到的微生物實驗技能運用到現實生活中,并開發綠茶面膜治療痤瘡粉刺、制作綠茶洗面液改善皮膚等,讓學生真正理解科學研究與實際應用之間的銜接。該實驗有助于提升學生科研興趣和科學思維能力,強化學生創新意識和實驗設計能力,促進學生自主創新、創業能力的培養[9]。

1 材料與方法

1.1 綠茶抑菌實驗

通過該實驗,提升學生科研興趣和科學思維能力、強化學生創新意識和實驗設計能力,讓學生認識生活中飲用的綠茶對人體健康的有益作用,同時培養學生文獻查閱能力和學術論文寫作能力。

(1) 菌種。金黃色葡萄球菌。

(2) 實驗用品。電子秤、電爐、燒杯、玻棒、蒸餾水、紗布、無菌培養皿、移液槍(1 000 mL)、無菌濾紙片、鑷子等。

(3) 藥品和試劑。LB液體培養基、LB半固體培養基、瓊脂培養基、牛肉膏蛋白胨培養基、無菌生理鹽水、綠茶、蒸餾水。

(4) 菌液的制備。將金黃色葡萄球菌、接種在LB液體培養基里,37 ℃振蕩培養24 h備用。

(5) 5%綠茶汁的制備。選用市面上購買的綠茶,將綠茶葉搗碎,稱取綠茶粉5 g,加入100 mL的蒸餾水用文火熬制30 min。熬制過程中需要不斷地加入蒸餾水以保持總體積不變。然后將綠茶液用紗布過濾,放入4 ℃儲藏備用,臨用前再微微加熱。

(6) 濾紙片法觀察綠茶抑菌效果。將瓊脂培養基熔化到平板,吸取0.2 mL金黃色葡萄球菌液于LB半固體培養基中混勻,立即傾注于瓊脂培養基上搖勻,使上層培養基鋪滿平板。用無菌鑷子將無菌濾紙片浸泡于5%綠茶汁中,然后貼在有菌的平板上,另將浸泡無菌生理鹽水中濾紙片作為對照。將貼好的濾紙片的平板置于37 ℃培養箱內,培養24 h。觀察記錄抑菌圈的直徑大小。

(7) 平板計數法分析綠茶抑菌效果。取2支無菌試管標記為1號和2號,分別加入3 mL金黃色葡萄球菌懸液。向1號試管中加入1 mL生理鹽水,2號加入1 mL 5%綠茶汁,并混勻將兩支試管放入37 ℃恒溫搖床中振蕩培養2 h。取出試管,先將梯度稀釋所用試管進行標記,在每支試管中加入4.5 mL無菌水,分別從培養的1號和2號試管中取出0.5 mL培養液于第一支試管中,稀釋成10-1倍。同樣的方法,稀釋成10-2倍、10-3倍,并根據情況確定是否稀釋成10-4倍。稀釋完成后,將培養皿對應編號。從稀釋好的樣品中取出1 mL,加入到對應的培養皿中。將溶解并冷卻至50 ℃的牛肉膏蛋白胨培養基加入到培養皿中,每皿約20 mL。將培養基與樣液混勻,待凝固后置于37 ℃培養箱倒置培養1 d,觀察菌落數的變化[10-11]。

1.2 綠茶的開發應用

(1) 綠茶洗面液的制作與應用。用上述方法將綠茶熬制成15%的綠茶汁,然后用紗布過濾,濾液備用(注意:使用綠茶汁時溫度不宜低于25 ℃,以免有沉淀析出),然后選擇面部有粉刺的學生作為實驗對象,將15%綠茶汁直接噴灑在清潔后的皮膚上,并用手來回按摩面部1～2 min,讓皮膚充分吸收綠茶汁,再用水清洗,重復上述步驟2次。

(2) 綠茶面膜的制作與應用。用上述方法將綠茶熬制成10%的綠茶汁,然后用紗布過濾,濾液備用(注意:使用綠茶汁時溫度不宜低于25 ℃,以免有沉淀析出)。取一粒壓縮面膜紙放入已經制備好的10%綠茶汁液中3～5 min,待其自然膨脹,將吸脹的面膜紙輕輕展開,使其充分吸收綠茶汁液。面膜紙充分吸收綠茶汁液后,取出面膜,輕輕地敷在潔凈的痤瘡和粉刺面部上,期間噴灑10%綠茶汁液,以保持紙膜濕潤。待20 min左右后取下,再用水清洗即可[12]。

2 結果與分析

2.1 綠茶抑菌實驗

圖1是濾紙片法觀察綠茶抑菌效果。從圖1可以看出,用綠茶浸泡過的濾紙片周圍有明顯的抑菌圈,而生理鹽水浸泡過的濾紙片周圍沒有形成抑菌圈,說明綠茶對金黃色葡萄球菌有明顯的抑制作用。

圖1 濾紙片法觀察綠茶抑菌效果

圖2是平板計數法分析綠茶抑菌效果。從圖2可以看出,添加綠茶汁的菌液培養出的菌落數,要明顯少于沒有添加綠茶的菌液培養出的菌落數,說明綠茶對金黃色葡萄球菌有明顯的抑制作用。

圖2 平板計數法分析綠茶抑菌效果

2.2 綠茶的開發應用

學生自制的綠茶面膜及綠茶洗面液經過試用,發現面部的粉刺和痤瘡炎癥有明顯好轉,并且面部比以前有光澤,說明綠茶中的茶多酚能有效抑制細菌的生長,具有抗菌殺菌和消炎的作用,并能清除面部的油膩,收斂面部毛孔,抗皮膚衰老和減少紫外線輻射。

3 結語

在微生物基礎教學實驗中開設“綠茶抑菌與開發應用”實驗,讓學生了解綠茶對人體健康的有益作用和抗菌能力,掌握微生物實驗中“濾紙片法”和“平板計數法”的操作技術。學生通過綠茶抑菌實驗,將實驗學到的知識運用到實際生活中,解決生活中遇到的問題。學生實驗經過茶多酚初提、抑菌試驗、綠茶面膜及洗面液制備和應用等全過程參與,不僅提升了實驗興趣和動手能力,而且了解到綠茶對人體的功效與作用。該實驗能夠培養學生的實驗設計能力、操作動手能力,有效促進學生創新、創業精神與實踐能力的提升。在現有本科教學條件下開設“綠茶抑菌作用及其應用實驗”,能夠拓展傳統微生物實驗內容,為創新人才培養提供良好的發展平臺[6-8]。

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