摘要" 為進一步探究竹蓀的抑菌防腐功效,本研究采用4種溶劑(乙酸乙酯、無水乙醇、石油醚和蒸餾水)浸提竹蓀子實體,采用平板抑菌方法驗證不同浸提液對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、霉菌和酵母菌的抑菌作用,并用肉湯、饅頭進行防腐效果驗證。結果表明,4種溶劑的竹蓀浸提物對沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和酵母菌均有明顯的抑制作用,其中乙酸乙酯竹蓀浸提液對霉菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、酵母菌和沙門氏菌的抑菌效果較優,且對霉菌的抑菌效果最明顯。乙酸乙酯竹蓀浸提液的稀釋度試驗表明,其稀釋4倍后仍然具有抑菌作用。饅頭和肉湯防腐實證試驗表明,乙酸乙酯竹蓀浸提液對兩者均有一定的防腐作用,尤其是在肉類防腐方面作用明顯。研究結果為竹蓀天然抗菌物質的開發提供了參考。
關鍵詞" 竹蓀;浸提物;抑菌活性;食物防腐
中圖分類號" S646.8" " " "文獻標識碼" A" " " "文章編號" 1007-7731(2024)17-0089-04
DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.17.021
Antibacterial and preservative effects of different solvents in the extract of
Dictyophora indusiata
LIU Chang" " ZHOU Zhou" " ZHOU Feng
(College of Food Science and Engineering, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang 464000, China)
Abstract" In order to further explore the antibacterial and preservative effects of Dictyophora indusiata, four different solvents (ethyl acetate, anhydrous ethanol, petroleum ether and distilled water) were used to extract the fruiting body of Dictyophora indusiata. The antibacterial test was carried out by plate antibacterial test, and the antibacterial effect of food was verified by broth and steamed bread. The results showed that the extracts of Dictyophora indusiata with four solvents had obvious inhibitory effect on Salmonella, Staphylococcus aureus and Yeast. Among them, ethyl acetate extract of Dictyophora indusiata had the best antibacterial effect on mold, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Yeast and Salmonella, and had the most obvious antibacterial effect on mold. The dilution test of ethyl acetate extract of Dictyophora indusiata showed that it still had inhibitory effect after being diluted 4 times. The empirical test of anti-corrosion of steamed bread and broth showed that the ethyl acetate extract of Dictyophora indusiata had anti-corrosion effect on both, especially in meat anti-corrosion. It provides a theoretical basis for the development of natural antibacterial substances from Dictyophora indusiata.
Keywords" Dictyophora indusiata; leaching content; antimicrobial activity; food antiseptic
竹蓀(Dictyophora indusiata)屬于擔子菌亞門鬼筆科竹蓀屬菌類,是營養價值較高的食藥兼用菌[1-2]。大量研究發現,竹蓀具有抗炎、抗氧化[3]、抑菌[4]和降血脂[5]等多種保健功效。竹蓀除食用和藥用外,還具有一定的防腐功效[4]。在制作菜品時,置入少許竹蓀,可在一定程度上延長存放時間。食品防腐是保障食品安全的重要手段,目前使用的防腐劑以化學合成防腐劑為主,如苯甲酸及其鈉鹽等。隨著人們生活水平的不斷提高,天然生物防腐劑備受關注,開發和研究新型的抗菌性強、安全性能高以及使用方便的天然生物防腐劑具有重要的現實意義。竹蓀具有較強的抑菌作用,王博陽等[6]與張永杰等[7]利用乙酸乙酯對竹蓀進行提取,發現其分別對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌、胡蘿卜軟腐歐文氏菌及層出鐮刀霉菌具有很好的抑制效果。劉范等[8]研究發現,竹蓀菌蓋提取物可有效抑制FocTR4的生長,具有用于香蕉枯萎病防治的潛質。劉萌萌等[9]采用Meta分析評價竹蓀提取物對5種微生物的抗感染效果,發現竹蓀提取物對革蘭陰性菌的抑制效果較好。竹蓀作為食品防腐劑的研究尚處于探索階段,鑒于竹蓀的防腐效果,本試驗分別采用乙酸乙酯、無水乙醇、石油醚和蒸餾水4種溶劑來浸提竹蓀子實體,研究不同浸提液分別對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、霉菌和酵母菌的抑菌作用,并用肉湯、饅頭對浸提液實際防腐效果進行驗證,為進一步開展竹蓀防腐研究提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 供試材料 竹蓀干品、饅頭購自當地超市。金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、霉菌和酵母菌均由信陽農林學院生物與制藥工程學院微生物實驗室提供。
1.1.2" 培養基和溶劑 (1)培養基。牛肉膏蛋白胨培養基:牛肉膏3 g,蛋白胨10 g,氯化鈉5 g,瓊脂粉20 g,加水定容至1 000 mL。馬鈴薯瓊脂培養基:馬鈴薯200 g,葡萄糖20 g,瓊脂粉25 g,加水定容至1 000 mL。麥芽汁培養基:麥芽汁150 mL,瓊脂粉3 g。(2)溶劑。乙酸乙酯、石油醚和無水乙醇購自國藥集團化學試劑有限公司,均為分析純。
1.1.3 主要儀器 循環水式多用真空泵(SHB-ⅢS,鄭州長城科工貿有限公司),電熱恒溫水浴鍋(HH-6型,北京中興偉業儀器有限公司),立式自動電熱壓力蒸汽滅菌器(LDZX-40Ⅰ型,上海申安醫療器械廠),雙人雙面凈化工作臺(SW-CJ-2F型,蘇州凈化設備有限公司),高速萬能粉碎機(FW400A型,北京中興偉業儀器有限公司),旋轉蒸發器(R-201型,上海雅榮生化設備儀器有限公司),恒溫振蕩器(THZ-82A,國華企業集團有限公司),電熱恒溫培養箱(JC303型,上海成順儀器儀表有限公司)。
1.2 試驗方法
1.2.1 竹蓀樣品前處理 將竹蓀干品放入粉碎機中進行粉碎,過80目篩,備用。
1.2.2 浸提溶劑選取 相關研究表明[10-11],竹蓀抑菌物質易溶于有機溶劑,且不同溶劑的浸提效率存在較大差異。竹蓀抑菌物質常見浸提溶劑的物理特性如表1所示。
1.2.3 竹蓀浸提液制備 (1)水浴浸提。乙酸乙酯浸提:稱取25 g竹蓀粉末,置于500 mL燒杯中,加入375 mL乙酸乙酯,用玻璃棒攪拌均勻并封口,于72 ℃水浴鍋中水浴5 h,水浴過程中用玻璃棒攪拌,結束后于真空泵中進行抽濾,棄濾渣得到浸提濾液。無水乙醇浸提方法同乙酸乙酯浸提方法。石油醚浸提(22 ℃水浴鍋中水浴5 h)和蒸餾水浸提(80 ℃水浴鍋中水浴5 h),除浸提溶劑和水浴溫度外,同乙酸乙酯浸提方法。(2)旋轉蒸發濃縮。將過濾后得到的濾液分別于旋轉蒸發儀中進行蒸發,將濾液濃縮至5 mL左右,并于玻璃瓶中密封,置于冰箱中0~4 ℃保存,防止液體揮發。4種浸提液分別標記為1號(乙酸乙酯浸提)、2號(無水乙醇浸提)、3號(蒸餾水浸提)和4號(石油醚浸提)。
1.2.4 微生物抑菌試驗 (1)供試菌株懸浮液的制備。細菌類懸浮液的制備:分別挑取一菌環斜面試管供試菌,接種于牛肉膏蛋白胨培養基中,置于37 ℃搖床中培養24 h。
霉菌、酵母菌懸浮液的制備:從斜面挑取一菌環霉菌、酵母菌,分別接種于馬鈴薯瓊脂培養基和麥芽汁培養基中,置于28 ℃,80 r/min恒溫搖床中培養48 h。
(2)抑菌試驗方法。將活化培養的大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、霉菌和酵母菌分別稀釋10倍,再吸取稀釋10倍的菌液0.1 mL于培養皿中,用涂布棒涂抹,使菌液均勻分布。取若干個滅菌濾紙,將其置于菌液表面,用移液器吸取0.1 mL不同浸提液,依次滴在不同濾紙片上。然后將測試細菌(大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌)的培養皿置于37 ℃培養箱中,培養24 h;將測試霉菌、酵母菌的培養皿置于28 ℃培養箱中,培養4 d。培養結束后測量抑菌圈直徑。
1.2.5 不同稀釋度抑菌試驗 取抑菌效果最優的浸提液,分別對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、霉菌和酵母菌進行稀釋度抑菌試驗,稀釋度分別為1倍、2倍、4倍和8倍。抑菌試驗方法同上。
1.2.6 食物抑菌防腐驗證 為了驗證竹蓀浸提液的抑菌防腐效果,以肉湯和饅頭作為材料。基于抑菌試驗結果,舍去4號竹蓀浸提液。(1)肉湯防腐。選取一定量肥瘦相間的豬肉,煮至有肉香味溢出后將肉湯分為4份,每份50 mL,在其中3份肉湯中分別加入0.5 mL 1、2和3號浸提液,另外一份加入等量的無菌水,再煮30 s左右,密封容器,置于37 ℃電熱恒溫培養箱內培養,每隔一段時間觀察肉湯的狀態,確定腐敗時間及不同浸提液的抑菌效果。
(2)饅頭防腐。將1、2和3號浸提液分別稀釋20倍后置于噴壺中備用。各取饅頭1個(選取同一批次)于培養皿上,用等量浸提液分別噴灑整個饅頭,以噴灑等量無菌水的饅頭作為對照,封口膜包裹密封后置于28 ℃電熱恒溫培養箱內培養,在高溫高濕環境中人為促變,每隔一段時間觀察一次饅頭的狀態,并記錄。
1.3 數據分析
試驗數據采用Excel軟件進行處理與分析。
2 結果與分析
2.1 不同浸提液對不同微生物的抑菌效果
從表2可以看出,不同溶劑浸提液對不同微生物的抑菌效果存在差異。其中,1號浸提液的抑菌效果較佳,抑菌效果由強到弱為霉菌gt;金黃色葡萄球菌gt;大腸桿菌gt;酵母菌、沙門氏菌,對霉菌的抑菌效果最好,抑菌圈直徑1.8 cm;2號浸提液的抑菌效果由強到弱為沙門氏菌gt;霉菌gt;大腸桿菌gt;金黃色葡萄球菌gt;酵母菌,對沙門氏菌的抑菌效果最好,抑菌圈直徑達2.1 cm;3號浸提液的抑菌效果由強到弱為大腸桿菌gt;金黃色葡萄球菌gt;沙門氏菌gt;酵母菌、霉菌,對大腸桿菌的抑菌效果最好,抑菌圈直徑1.3 cm;4號浸提液的抑菌效果由強到弱為酵母菌gt;沙門氏菌gt;金黃色葡萄球菌gt;霉菌gt;大腸桿菌,對酵母菌的抑菌效果最好,抑菌圈直徑0.9 cm;4種浸提液對沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和酵母菌均有明顯抑菌作用,而4號浸提液對大腸桿菌和霉菌均無明顯抑制作用。依據抑菌圈直徑大小,不同浸提液的抑菌強度排序為1號gt;2號gt;3號gt;4號。
2.2 不同稀釋度的1號浸提液對不同微生物的抑菌效果
選取抑菌效果最明顯的乙酸乙酯浸提液做進一步稀釋度抑菌試驗。從表3可看出,1號浸提液稀釋2倍時對沙門氏菌、霉菌和酵母菌的抑菌效果無差異;稀釋4倍時對大腸桿菌基本無抑菌作用(抑菌圈直徑小于0.5 cm);稀釋8倍時對金黃色葡萄球菌有抑菌作用,而對其他4種菌種基本無抑菌效果。
2.3 不同浸提液對食物的抑菌防腐效果
2.3.1 對肉湯的防腐效果 24 h后加無菌水的肉湯有輕微異味,其他均良好;40 h后除加1號浸提液的肉湯外觀良好外,其他均變質;4 d后添加1號浸提液的肉湯發生變質。肉湯變質先后順序為加無菌水肉湯、加3號浸提液肉湯、加2號浸提液肉湯、加1號浸提液肉湯;添加1號浸提液的肉湯保存時間最長,為4 d,且肉湯在保存8 h后仍有濃郁香味,說明竹蓀浸提液可在一定程度上保持肉湯風味、防止變質。
2.3.2 對饅頭的防腐效果 保存48 h后,噴灑1、2和3號浸提液及無菌水的饅頭均開始變質,變質先后順序為噴灑無菌水、3號浸提液、2號浸提液、1號浸提液,且饅頭表面的菌種類和狀態不同;保存3 d后,噴灑無菌水的饅頭菌種類最多且分布最廣,異味最重,除了分布有白色菌絲,還有黃色的霉點,菌絲上面有黑色或白色的孢子;噴灑1號浸提液的饅頭表面有少量菌絲,較其他處理的菌絲短,無明顯異味;噴灑2號浸提液的饅頭表面有少許白色菌絲和黃色的霉點;噴灑3號浸提液的饅頭表面有綠色、灰褐色霉點,且霉點分布較廣。由此得出,對饅頭的抑菌效果強弱為1號gt;2號gt;3號gt;無菌水,說明竹蓀浸提液對饅頭有一定的防腐作用,其中1號浸提液的抑菌作用最強。
3 結論與討論
本研究采用乙酸乙酯、無水乙醇、石油醚和蒸餾水4種溶劑浸提竹蓀子實體,驗證了不同浸提液對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、霉菌和酵母菌的抑菌作用。結果表明,4種不同溶劑浸提的竹蓀浸提液均有不同程度的抑菌效果,其中乙酸乙酯浸提液的抑菌效果最好,無水乙醇、蒸餾水浸提液的次之,石油醚浸提液的效果最差;乙酸乙酯浸提液的稀釋度抑菌試驗表明,其稀釋4倍后仍具有抑菌作用;4種浸提液對沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和酵母菌均有明顯抑菌作用;饅頭和肉湯防腐試驗表明,竹蓀乙酸乙酯浸提液對兩者的抑菌防腐效果較好,即驗證了竹蓀具有一定的防腐效果,尤其是在肉類防腐方面。綜上,竹蓀具有較好的抑菌防腐作用,具有一定開發天然食品防腐劑的潛力,相關研究有待進一步深入。
參考文獻
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(責任編輯:何艷)