地木耳提取物對(duì)幾種常見微生物的抑菌研究

錢森和，厲榮玉，魏 明，楊超英

（1.安徽工程大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；2.皖南醫(yī)學(xué)院，安徽 蕪湖 241001）

地木耳（Nostoc commune），別名地皮菜、地軟、地踏菜等，在分類學(xué)中隸屬于藍(lán)藻門（Cyanophyta），藍(lán)藻綱（Cyanophyceae），念珠藻目（Nostoccales），念珠藻科（Nostocaceae），念珠藻屬（Nostoc）中的Nostoc commune Vauch，是念珠藻中的群體型（Colony）[1]。地木耳是一種固氮藍(lán)藻，平時(shí)所見的是其原植體（thallus），其外由膠被包裹，內(nèi)由藻絲彎曲、相互纏繞而成[2]。

地木耳含有豐富的蛋白質(zhì)、糖類、多種微量元素和少量的脂肪、色素，是蛋白質(zhì)和膳食纖維的一個(gè)很好來源[3]。地木耳是一種營(yíng)養(yǎng)保健野菜，《本草綱目》等書記載地木耳具有“補(bǔ)心清胃，久食美色，益精悅神，至老不毀”等功效[4]。另外，研究發(fā)現(xiàn)地木耳中提取物還具有一定的抑菌、抗癌、抗病毒、提高免疫機(jī)能等功能[5]。因此，地木耳是一種價(jià)格低廉、來源廣泛、對(duì)人體無毒副作用，又有多種保健功能的生物資源，可廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥行業(yè)。若將地木耳作為天然防腐劑應(yīng)用于食品工業(yè)中，既可以提升地木耳的價(jià)值，又可以為食品工業(yè)發(fā)掘新原料。故本研究以地木耳提取物作為抑菌劑對(duì)常見的幾種微生物進(jìn)行抑菌試驗(yàn)，并對(duì)地木耳提取物的抑菌穩(wěn)定性和抑菌的pH范圍進(jìn)行了初步研究，為地木耳提取物作為一種天然、綠色的抑菌劑的研究奠定基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料

地木耳為蕪湖市神山口菜市場(chǎng)采購(gòu)。

1.2 供試菌種

供試菌種：大腸桿菌（Escherichia coli）、枯草芽孢桿菌（Bacillus sabtilis）、粘質(zhì)沙雷細(xì)菌（Serratia marcescens）、啤酒酵母（Staphy lococcus aureus）和白色念珠菌（Monilia albican），均為安徽工程大學(xué)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室保藏菌種。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 培養(yǎng)基 牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基。

1.3.2 地木耳提取物的制備[6]將新鮮的地木耳洗凈之后，曬干，粉碎；取其粉末用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的甲醇溶液在80℃條件下提取、過濾，得到的濾液減壓濃縮，并再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的甲醇溶液，放置過夜，過濾。所得沉淀用無水乙醇洗滌，干燥后得到粉末狀提取物。收集粉末提取物，用純凈水分別配置成 1、0.75、0.50、0.25 和 0.10 mg/mL 溶液，并于4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3 地木耳提取物的抑菌測(cè)定 采用濾紙片法[7]。

1.3.4 地木耳提取物熱穩(wěn)定性的檢測(cè)[8-10]將地木耳提取物放入滅菌鍋中高溫滅菌，然后對(duì)大腸桿菌與枯草芽孢桿菌采用濾紙片法進(jìn)行抑菌試驗(yàn)，測(cè)定抑菌圈直徑。與未經(jīng)加熱處理的地木耳提取物產(chǎn)生的抑菌效果進(jìn)行比較，觀察抑菌效果有無明顯變化。

1.3.5 紫外光對(duì)地木耳提取物抑菌效力的影響[11-14]將地木耳提取物經(jīng)不同時(shí)間紫外光處理后，以大腸桿菌和枯草芽孢桿菌為實(shí)驗(yàn)菌，測(cè)定其抑菌效果，并與未進(jìn)行紫外光處理的地木耳提取物的抑菌效果進(jìn)行比較。照射時(shí)間間隔分為5、10、15、20、25 min。

1.3.6 最低抑菌濃度（Mic）的測(cè)定 參考姚淑敏等[8]的方法。

1.3.7 抑菌pH范圍測(cè)定 參考文獻(xiàn)[15]方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 地木耳提取物對(duì)常見微生物的抑菌活性

圖1為1 mg/mL地木耳提取物對(duì)5種常見微生物的抑菌效果。由圖1可知，地木耳提取物對(duì)5種常見微生物均產(chǎn)生較好的抑菌效果，其中對(duì)粘質(zhì)沙雷細(xì)菌、大腸桿菌以及枯草芽孢桿菌的抑菌效果最好，抑菌圈平均直徑分別為10.25、10.13和9.63 mm。對(duì)啤酒酵母和白色念珠菌的抑菌效果相對(duì)較差，其抑菌圈平均直徑分別為7.75和7.50 mm。

圖1 地木耳提取物對(duì)5種常見微生物的抑菌效果

2.2 地木耳提取物最低抑菌質(zhì)量濃度（Mic）的測(cè)定

圖2 為不同質(zhì)量濃度地木耳提取物對(duì)5種常見微生物的抑菌作用。由圖2可知，地木耳提取物對(duì)大腸桿菌、啤酒酵母和枯草芽孢桿菌的最低抑菌濃度均為1.00 mg/mL，對(duì)白色念珠菌的最低抑菌質(zhì)量濃度為0.75 mg/mL，而當(dāng)?shù)啬径崛∥镔|(zhì)量濃度為0.50 mg/mL時(shí)，對(duì)粘質(zhì)沙雷細(xì)菌就有很好的抑菌效果，其抑菌效果高于其他4種菌種。

2.3 地木耳提取物抑菌pH值范圍的測(cè)定

地木耳提取物在不同pH值條件下的抑菌結(jié)果如圖3所示：在pH 5.5～7.5范圍內(nèi)地木耳提取物（1 mg/mL）配制的液體培養(yǎng)基中雜菌生長(zhǎng)的質(zhì)量濃度明顯低于自來水配制的液體培養(yǎng)基，從而說明地木耳提取物在pH 5.5～7.5范圍內(nèi)有良好的抑菌效果；但隨著pH值的升高，地木耳提取物原液對(duì)菌體的抑制能力有微弱下降。

2.4 地木耳提取物與常用防腐劑檸檬酸的抑菌比較

根據(jù)2.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即1 mg/mL的地木耳提取物對(duì)大腸桿菌和枯草芽孢桿菌有較好的抑菌效果。以這兩種菌作為試驗(yàn)菌進(jìn)行地木耳提取物（1 mg/mL）與常用防腐劑檸檬酸的抑菌對(duì)比試驗(yàn)。其地木耳提取物和檸檬酸對(duì)大腸桿菌及枯草芽孢桿菌的抑菌結(jié)果如圖4。由圖4可知，檸檬酸對(duì)大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的平均抑菌直徑分別為13.00和11.37 mm，略大于地木耳提取物原液產(chǎn)生的抑菌效果，但地木耳提取物基本能達(dá)到所需的抑菌目的。

圖4 檸檬酸對(duì)大腸桿菌及枯草芽孢桿菌的抑菌效果

2.5 地木耳提取物抑菌效果的熱穩(wěn)定性測(cè)定

以大腸桿菌和枯草芽孢桿菌作為試驗(yàn)菌，對(duì)地木耳提取物經(jīng)121℃高溫處理后進(jìn)行抑菌試驗(yàn)，結(jié)果如圖5。由圖5可知，地木耳提取物（1 mg/mL）經(jīng)高溫處理后其抑菌效果與未經(jīng)加熱處理的地木耳提取物相比差別不大，基本保持原有的抑菌效力。這表明地木耳提取物的抑菌活性具有較好的熱穩(wěn)定性。

圖5 熱處理后地木耳提取物的抑菌效果

2.6 紫外光對(duì)地木耳提取物抑菌效果的影響

將地木耳提取物（1 mg/mL）經(jīng)不同時(shí)間的紫外光處理后，以大腸桿菌和枯草芽孢桿菌作為試驗(yàn)菌，測(cè)定其抑菌效果，結(jié)果如圖6。由圖6可知，隨紫外光處理時(shí)間的變化，地木耳提取物的抑菌活性基本保持不變，這說明地木耳提取物中的有效抑菌活性成分的性質(zhì)具有光穩(wěn)定性。

3 討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，地木耳提取物對(duì)5種菌均有良好的抑制作用，即對(duì)細(xì)菌和真菌均有一定的抑制作用。這與Shin-ichiro Kajiyama等[16]研究地皮菜提取物的抑菌結(jié)果基本相一致。

地木耳提取物對(duì)部分細(xì)菌的抑菌效果較常用防腐劑檸檬酸的抑菌效果要差，可能是地木耳乙醇粗提物中含有多糖類、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)[17]，從而降低了有效活性成分的抑制效果，但地木耳提取物可以基本收到所需的抑菌效果。因此，可以考慮將地木耳提取物與常用防腐劑混合配用，即能滿足所需抑菌效果，又可以減少化學(xué)防腐劑的添加量。

本研究結(jié)果表明，地木耳提取物具有較好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，這對(duì)地木耳提取物作為防腐劑對(duì)食品、醫(yī)藥的長(zhǎng)期貯藏而言是極為重要的性質(zhì)。地木耳提取物在pH值為5.5～7.5范圍內(nèi)具有一定的抑菌活性，其中在偏酸的條件下抑菌效果較好，可能是因?yàn)樵趬A性條件下，地木耳的某些酸性抑菌活性的成分與堿發(fā)生了中和，從而降低了抑菌效果[18]。地木耳提取物的抑菌作用，可能跟地木耳提取物中含有黃酮類和多酚類等活性成分有關(guān)，但其具體的各種成分還有待于進(jìn)一步深入研究。

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