高壓干熱處理對紫蘇粉的滅菌作用分析

韓秀清

(山東省無棣縣碣石山鎮(zhèn)衛(wèi)生院/藥庫 山東 濱州 251910)

紫蘇在國內(nèi)的應(yīng)用途徑較多，它既可以起到較高的藥物應(yīng)用價值，也可以作為較為主要的食物進(jìn)行應(yīng)用。在藥物應(yīng)用當(dāng)中，其為草本植物，有較多的別稱，如蘇子等，可以起到散寒、去魚肉腥味等作用。因此其在我國具有較為豐富的種植經(jīng)驗和使用經(jīng)驗[1]。通過對紫蘇品種進(jìn)行探究后發(fā)現(xiàn)，其主要分為3個品種，分別為紅、紅、綠和面青背紫，且不同品種的有效成分存在一定的差異，紅色紫蘇含量較為豐富的成分為花青素，而其作為較為優(yōu)質(zhì)的黃酮類成分，具有較為優(yōu)越的消除自由基和抗氧化能力[2]。而有的學(xué)者通過探究紫蘇子、紫蘇葉兩者的成分差異，兩者的成分差異較小，而發(fā)現(xiàn)紫蘇葉含有較多的有效成分，以降低體內(nèi)變態(tài)免疫水平，并且具有保護(hù)神經(jīng)，防止細(xì)胞衰老等作用，臨床將其應(yīng)用到多項中藥治療上，并研發(fā)出兒童清肺片等諸多中成藥物[3]。并且根據(jù)最新研究顯示，其在降低糖尿病患者血糖和協(xié)助患者減脂上有較大的應(yīng)用優(yōu)勢，并且具有增強(qiáng)患者記憶力的應(yīng)用前景[4]。而紫蘇子含有較多的脂肪酸類藥物，其主要成分為α-亞麻酸，該類藥物的主要作用為抑制過敏現(xiàn)象，并兼有降低血壓和調(diào)節(jié)血脂的作用，并且該類藥物中含有較為豐富鈣、磷元素，其具有維持骨骼結(jié)構(gòu)的作用[5]。并且有研究顯示加熱可以加快藥物的有效成分溶出，可以顯著加大藥物療效。

但臨床對紫蘇的處理工藝較多，且缺乏紫蘇粉的處理工藝。而熱處理為常規(guī)藥物加工流程，其在食物加工中也有較多廣泛的應(yīng)用，其主要作用為干燥藥物或者對藥物進(jìn)行滅菌[6]。臨床中應(yīng)用在藥物滅菌的方法相對較多，通常可分為藥物、化學(xué)方法，而不同的藥物劑量應(yīng)當(dāng)選擇不同的滅菌方式，其中紫外滅菌的方式只能對藥物表面產(chǎn)生較好的滅菌效果，多用于工廠環(huán)境或者醫(yī)院，而較為高效的滅菌方式為高壓濕熱滅菌，通過應(yīng)用加熱的濕水蒸氣起到較為高效的滅菌效果，但其使用于耐高熱耐濕藥材，否則在加熱過程中藥物會吸而潮化，而高壓干熱措施可以避免藥物潮化問題，避免后續(xù)烘干操作，較為適宜粉末藥物的滅菌措施[7]。而現(xiàn)代臨床食品常用的滅菌方式為常壓干熱，其對設(shè)備要求相對較低，但需要較高的加熱溫度，且需要加熱較長的時間，同時加熱后會有較大的重量損失，因此其較少應(yīng)用到制藥當(dāng)中[8]。本研究通過對比常壓干熱、加壓干熱在不同溫度、不同加熱時間下的滅菌差異，以探究加壓干熱的滅菌優(yōu)勢和較優(yōu)的滅菌方案，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

藥材：紫蘇(Perilla frutescens(L.)Brltt. var.arguta Benth. Hand. -Mazz)，為江西種植產(chǎn)品，并經(jīng)過鑒定，為該種類藥物。

儀器：高壓蒸汽滅菌器、干熱滅菌器、透紫外平底 96 孔板為 Greiner 產(chǎn)品、Tecan多功能酶標(biāo)儀。

1.2 藥材加熱處理

115℃加熱：將紫蘇干燥粉末用0.425mm孔徑的目篩，用千分之一托盤天平精確稱取11分0.5g的紫蘇粉，并將其放在15ml的帶蓋耐壓塑料試管中，其中1管標(biāo)記為空白管，將其作為空白對照，不進(jìn)行加熱處理，其余每5管組成1組，一共2組，分別標(biāo)記為A、B組，A組將試管蓋蓋好并放于高壓蒸汽滅菌器中，進(jìn)行高壓熱處理，B組將試管蓋蓋好并放于干熱滅菌器中，進(jìn)行常壓密閉干熱處理，分別在115℃下加熱10、16、30、60、90min，其加熱時間計算方式為達(dá)到設(shè)定溫度后開始計時。達(dá)到加熱時間后采取自然降溫的方式將溫度將至室溫后取出。

125℃加熱：采取同樣方法稱取11分0.5g的紫蘇粉，并將其放在15ml的帶蓋耐壓塑料試管中，其中1管標(biāo)記為空白管，將其作為空白對照，不進(jìn)行加熱處理，其余每5管組成1組，一共2組，分別標(biāo)記為C、D組，C組將試管蓋蓋好并放于高壓蒸汽滅菌器中，進(jìn)行高壓熱處理，D組將試管蓋蓋好并放于干熱滅菌器中，進(jìn)行常壓密閉干熱處理，分別在125℃下加熱10、16、30、60、90min，其加熱時間計算方式為達(dá)到設(shè)定溫度后開始計時。達(dá)到加熱時間后采取自然降溫的方式將溫度將至室溫后取出。

重復(fù)實驗3次。

1.3 細(xì)菌檢查

將22管試管中加入5ml的無菌蒸餾水，并蓋上蓋子，于每分鐘100轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)搖床上旋轉(zhuǎn)6小時，在4℃的溫度下靜置3小時，用移液槍稱量0.5ml的上清液體，按照無菌操作原則放置于滅菌LB瓊脂平板上，于37℃下放置12小時，觀察培養(yǎng)基上的菌落情況。

1.4 溶出物檢查

將試管放置于離心機(jī)內(nèi)，設(shè)置為每分鐘3000轉(zhuǎn)，離心10分鐘后取出

將紫蘇干燥粉末用0.425mm孔徑的目篩，用千分之一托盤天平精確稱取

取上清液 200 μL 加入到透紫外的 96 孔板 中，用酶標(biāo)儀掃描 230～800 nm 吸收曲線，2 nm 步進(jìn)。 如果波長范圍內(nèi)最大吸收值超過 2，加水稀釋 1 倍再掃描，記錄稀釋倍數(shù)。在扣除同等體積無菌水背 景后，將 OD 值乘以稀釋倍數(shù)得到原液的原始吸收 值。按照文獻(xiàn)方法求出等吸光點[10]，計算等吸光點前 的吸收光譜曲線下面積以反映藥材的溶出物。

2 結(jié)果

2.1 紫蘇分高壓干熱前后重點變化

A、C組在不同加熱時間上與干熱前的重量差異較小，且隨著加熱時間變長，其重量變化相對較小，且A、C兩組的各項數(shù)據(jù)差異較小，表明115、125℃的溫度差異對高壓干熱后重量影響較小；B、D組隨著加熱時間增加其重量在逐漸減輕，且與干熱前有較大差異，但B、D在相同加熱時間上的差異相對較小，重量減小更加明顯，表明增加溫度，會加重常壓密閉加熱的重量損傷。

表2 重量變化情況

2.2 細(xì)菌檢查情況

空白試管檢查大量的細(xì)菌，A、C兩組作為高壓干熱處理，其細(xì)菌檢查情況也較為相似，兩組在加熱10min可以培養(yǎng)出部分菌落，加熱16min可培養(yǎng)出個別菌落，加熱30min、60mim、90min后無法檢出菌落，并且兩組細(xì)菌檢查相差不大，因此115、125℃對滅菌效果影響較小。

B、D兩組作為常壓密閉干熱處理，兩組在加熱10min后培養(yǎng)出大量菌落，與空白試管有較小差異，而兩組在16min后依舊有部分菌落，而加熱30、60、90min后依舊有部分菌落。但D組在相同溫度下的細(xì)菌檢查量略少于B組，表明隨著加熱溫度升高，可以增強(qiáng)滅菌效果。B、D兩組的細(xì)菌檢出較多，其滅菌效率相對較差。

3 討論

紫蘇的有效成分為揮發(fā)油和黃酮，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)藥物成分選擇較為合適滅菌方式[9]。有研究利用紫蘇成分的性質(zhì)，對比加熱前后的紫外吸收值，發(fā)現(xiàn)加熱后的紫外吸收值相對較高，這表明經(jīng)過加熱處理后的紫外吸收明顯加強(qiáng)，其有效成分的溶出速率相對較高，這可能加熱可以破壞細(xì)胞的細(xì)胞膜或細(xì)胞壁，從而促進(jìn)有效成分的溶出[10]。因此可以對紫蘇粉采取加熱滅菌的方法。而高壓干熱、高壓濕熱、常壓干熱在紫蘇干燥、滅菌上均有較為頻繁的應(yīng)用史。有研究認(rèn)為，相比于常壓熱處理，高壓熱處理的優(yōu)勢在于可以阻滯熱量向外界擴(kuò)散，可以顯著提升加熱效率，可加快熱量在藥物體內(nèi)的傳遞速率，從而有效加強(qiáng)藥物殺菌作用[11]。而常壓加熱的加熱效率較低，其滅菌效果相對較差，并且會造成一定的重量損失。并且有研究認(rèn)為高壓濕熱會讓吸潮藥物潮化，從而影響藥物的有效成分，而高壓干熱不會造成較大的重量損失，其對藥物性能的影響相對較低[12]。本研究中高壓干熱措施對將密閉試管放入高壓蒸汽滅菌器。也有研究認(rèn)為該項措施措施可以模擬高壓干熱處理效果，其兩者效果相接近。

本研究通過常壓干熱、高壓干熱在115℃、125℃加熱10、16、30、60、90min后的重量差異和細(xì)菌檢出差異，發(fā)現(xiàn)常壓密閉干熱下，隨著加熱時間增加，其加熱后的重量逐漸減輕，且相同加熱時間在1125℃下的重量差異比在115℃下大，而在加熱干熱中，隨著加熱時間增加，其重量差異較小，且相同加熱時間在1125℃下的重量差異比在115℃不大；在細(xì)菌檢查上，不同溫度下高壓干熱處理后的不同加熱溫度下的細(xì)菌檢查結(jié)果較為接近，加熱10min可以培養(yǎng)出部分菌落，加熱16min可培養(yǎng)出個別菌落，加熱30min、60mim、90min后無法檢出菌落，而常壓密閉干熱處理，在加熱10min后培養(yǎng)出大量菌落，與空白試管有較小差異，在16min后依舊有部分菌落，而加熱30、60、90min后依舊有部分菌落，且相同加熱時間在125℃下的細(xì)菌檢查量要比在115℃小。這表明，常規(guī)密閉干熱的滅菌效率較低，需要較高溫度并且較長時間加熱以減少細(xì)菌含量，且其干熱前后的重量損失較大，因此應(yīng)當(dāng)選擇較為優(yōu)質(zhì)的高壓干熱滅菌措施，在115攝氏度下加熱30min可以殺滅細(xì)菌，其滅菌效率較高且重量損失較小。