不同構型苯乳酸抑菌活性對比研究

2021-05-18 02:06:56李雪兒王成龍馮宏業李明華

現代食品 2021年6期

◎ 李雪兒，王成龍，馮宏業，李明華

（江蘇食品藥品職業技術學院，江蘇淮安 223003）

苯乳酸（Phenyllactic acid，PLA）是一種公認的新型、高效、安全的生物防腐劑，能夠廣泛抑制食品中細菌和霉菌的生長繁殖，在食品行業中具有廣闊的應用前景[1]。PLA 第二個碳原子為手性碳原子，因此PLA 具有兩種構型，即D-PLA 和L-PLA，兩者除了構型不同外，熔點、沸點和相對密度等性質完全相同[2]，但其抑菌活性是否相同尚不明確。確定D-PLA和L-PLA 抑菌活性的差異，對于專一性地生產D-PLA或L-PLA 具有指導性的意義。因此，本文通過實驗對D-PLA 和L-PLA 的抑菌活性進行了比較。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設備

D-PLA、L-PLA 購自上海阿拉丁試劑公司；營養肉湯培養基（NB）、營養瓊脂培養基（NA）、馬鈴薯葡萄糖培養基（PDB）和馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基（PDA）分別購自北京陸橋技術股份公司；大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、產黃青霉和黑曲霉等菌株購自上海魯微科技公司。

JA2003N 電子天平（上海菁華科技儀器有限公司）、LRH-50 生化培養箱（上海一恒儀器有限公司）、721G 分光光度計（上海精科實業有限公司）、BM2000 顯微鏡（南京江南永新光學有限公司）、BSD-TX318 恒溫搖床（上海博迅醫療生物儀器股份有限公司）及101-1 干燥箱（蘇州九聯科技有限公司）。

1.2 細菌及霉菌種子制備方法

用接種環挑取NA 培養基上細菌單菌落，接種至NB 培養基內，37 ℃、200 r·min-1搖床內培養12 h；將霉菌劃線接種至PDA 試管斜面上，30 ℃培養至長滿孢子，然后加入適量含0.05%吐溫80 的無菌水，接種環刮下孢子備用。

1.3 PLA 最小抑菌濃度（MIC）和最低致死濃度（MBC）測定

應用倍半稀釋法測定D-PLA 和L-PLA 對細菌、霉菌的MIC 和MBC[3]。在含D-PLA 或L-PLA 的培養基中，根據待測菌的生長情況，判斷PLA 對待測菌的MIC 和MBC。

1.4 PLA 對細菌生物量的影響

在含有50 mL NB 培養基的250 mL 三角瓶內，加入不同濃度的PLA（D-PLA、L-PLA），然后接入 0.5 mL 細菌種子培養液，37 ℃、200 r·min-1條件下振蕩培養24 h 后，600 nm 波長下測定OD 值。

1.5 PLA 對霉菌孢子萌發的影響

在含不同濃度PLA（D-PLA、L-PLA）的PDB 內，按1%比例接入孢子懸液，30 ℃、200 r·min-1條件下振蕩培養至對照孢子萌發率約90%時，顯微鏡下計數處理樣品孢子萌發數，計算萌發率[4]。

1.6 PLA 對霉菌菌絲生物量的影響

在150 mL PDB 培養基內按1%比例接入孢子懸液，37 ℃、200 r·min-1條件下培養至長出細小菌絲球時加入不同濃度的PLA（D-PLA、L-PLA），繼續培養4 d，濾紙過濾后，烘箱低溫干燥至恒重并稱量。

2 結果與分析

2.1 PLA 對細菌、霉菌的MIC 和MBC

PLA 對4 種微生物的MIC 和MBC 測定結果如表1 所示。從表中可看出，PLA 對所測微生物的MIC 在2.5 ～6.0 mg·mL-1，其中PLA 對細菌的抑菌活性較霉菌高；在濃度為2.5 mg·mL-1時，大腸桿菌和枯草芽孢桿菌無法在NB 培養基中生長，將之轉移至NA 培養基上48 h 未長出菌落，說明PLA 對兩種細菌的MIC和MBC 均為2.5 mg·mL-1，而對產黃青霉和黑曲霉的MIC 和MBC 在4 ～6 mg·mL-1。由表1 還可以看出，D-PLA 和L-PLA 對所測細菌和霉菌MIC 和MBC 完全一致。

表1 PLA 對細菌、霉菌不同菌株的MIC 和MBC 表

2.2 PLA 對細菌生物量的影響

PLA 能夠破壞細菌細胞壁和細胞膜，致使細胞變形，直至細胞內容物外泄而死亡[5]。PLA 濃度越高，對大腸桿菌和枯草芽孢感覺細胞的破壞力越強，細胞生長、繁殖所受的抑制越嚴重，細胞濃度就越低，在濃度為1.0 MIC 時，細胞生長完全停滯，OD600沒有增加，如圖1 所示，D-PLA 和L-PLA 對細菌生物量的影響幾乎沒有差別。