香菜中天然抑菌成分的提取及其抑菌效果研究

潘紅艷，高 唯，宮智勇

(武漢工業學院食品科學與工程學院，湖北武漢430023)

香菜(Coriandrum Sativu L.)學名芫荽。又名胡荽、香荽，屬傘形科一年或二年生草本喜冷涼的綠葉蔬菜，耐寒性很強［1-2］。香菜在我國南北各地都有栽培，但是，我國的香菜生產一直以菜用為主，人們對香菜研究方面，只重視香菜作為蔬菜資源的栽培和育種研究，從香菜的利用方面可以發現，香菜在食品中的應用研究多處于初加工階段，在天然抑菌劑方面未得到很好的開發應用［3-5］。

對于香菜成分的分析，陸占國等［6-7］采用氣相色譜/質譜(GC/MS)對水蒸汽蒸餾得到的黑龍江產蕪荽莖葉精油的芳香成分進行了分析。共檢測出86個成分，其中49種被鑒定，占總成分的87.907%。醇類和醛類化合物最多，分別為39.598% 和31.955%;酯類化合物3.939%;碳水化合物6.582%。

對于香菜功能性的研究有周凌霄等［8-9］對香菜中所含抑菌成分進行了抑菌作用的初步研究，表明香菜浸出汁對部分細菌和霉菌的生長有較強的抑制作用，但是具體是什么成分起到的抑菌作用尚未明確，有待進一步研究。

實驗探討了乙醇提取法對于香菜中抑菌成分的提取效果，并研究了提取物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制作用，為香菜功能食品的開發提供一定依據。

1 材料和方法

1.1 材料

原料香菜(購置于武商量販，4℃冰箱保存)。

試驗用菌種：細菌金黃色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus Rosenbach);大腸桿菌(E.coli)(由華中科技大學同濟醫學院提供)。

培養基配制：牛肉膏3 g，蛋白胨5 g，氯化鈉3 g，瓊脂 20 g，自來水1000 mL，調節 pH 7.2—7.4，滅菌 1.05 kg/cm2，25—30 min

1.2 儀器和設備

Ar2140型電子天平(上海精密科學儀器有限公司);旋轉蒸發器RE52CS(上海亞榮生化儀器廠);HH-2數顯恒溫水浴鍋(國華電器有限公司生產);冰箱BCD-207H(海信(北京)電器有限公司);高壓滅菌鍋(上海申安醫療器械廠);SW-CJ-2FD型雙人單面凈化工作臺(蘇州凈化設備有限公司)。

1.3 試劑

無水乙醇(分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司)。

1.4 方法

1.4.1 香菜中抑菌成分的提取

將香菜洗凈瀝干，準確稱取5 g，加無水乙醇溶液提取，提取液過濾后濃縮至干，殘渣加水溶解配成抑菌實驗所需原液(原液指1 mL提取液中含有1 g香菜材料的提取物)。

1.4.2 藥敏紙片的制備

選用1號定性濾紙，用打孔機制作約為0.6 cm的圓片［10-11］，置平皿內干熱滅菌(170℃，90 min)取出后分裝于滅菌錐形瓶內。放入質量濃度為1 g/ml的提取液中，浸泡12 h。

1.4.3 菌懸液的制備

接種環分別取金黃色葡糖球菌、大腸桿菌各1—2環接入裝有1 mL生理鹽水的滅菌試管中，充分混勻，制成菌懸液。

1.4.4 制平板

取滅菌過的平皿，按無菌操作法［12-13］分別倒入已融化的培養基各20 mL，搖勻，置水平位置使其凝固成平板。

1.4.5 提取物抑菌效力的測定-濾紙片擴散法

將經選擇好菌液濃度的各試驗菌菌液0.1 mL加入已倒好的平皿培養基中，涂布均勻，將已制備好的香菜原液濾紙片放入含菌平皿上，然后用無菌水作為對照。經37℃，24 h培養、每菌三組培養皿，量取抑菌圈直徑，取平均值［15］。

1.4.6 抑菌成分提取方法的實驗研究

為了探索提取工藝條件與提取物抑菌效果的關系，重點對香菜的提取溫度A(30℃，40℃，50℃，60 ℃，70 ℃)，提取時間 B(6 h，12 h，24 h，36 h，48 h)及提取劑料液比(溶劑/香菜 V/V=3∶1，6∶1，9∶1，12∶1，15∶1)等工藝參數做單因素實驗，根據單因素實驗結果選用L9(34)正交試驗方案進行防腐物質的提取。然后按1.4.5的方法測定各組對各試驗菌的抑菌效力并計算抑菌圈總值，作為判斷各組位次的指標。

2 結果與分析

香菜提取物原液抑菌效力試驗結果見表1。

表1 香菜提取液原液對試驗菌的抑菌效力比較

由表1可見，香菜原液對金黃色葡萄球菌的抑菌直徑為22 mm，對大腸桿菌的抑菌直徑為21 mm。根據NCCLS部分標準規定［17］，抗微生物藥物四環素的紙片含藥量為30 μg時的抑菌直徑為金黃色葡萄球菌≥19 mm，大腸桿菌≥19 mm，由此可見，香菜粗提物具有較好的抑菌效果。

2.1 香菜提取條件單因素結果與分析

提取溫度對香菜抑菌效果的影響見圖1。由圖1可看出，當提取時間、提取溶劑料液比固定時，在提取溫度為50℃時，香菜提取物的抑菌效果最好，溫度升高時，其提取物的抑菌效果明顯下降，可能由于溫度導致了抑菌成分的改變，同時提取成分中所含有效成分也可能隨著溫度升高而蒸發。

圖1 提取溫度對香菜提取液抑菌效果的影響

提取時間對香菜抑菌效果的影響見圖2。由圖2可看出，當提取溫度、提取溶劑料液比固定時，提取時間為24 h香菜提取物的抑菌效果最佳，提取時間的延長可導致香菜的抑菌效果略微降低，說明香菜中所含抑菌成分在24 h時可基本浸出，隨著時間延長可能會使有效抑菌成分部分揮發。

圖2 提取時間對香菜抑菌效果的影響

提取溶劑料液比對香菜抑菌效果的影響見圖3。由圖3可看出，當提取溫度和提取時間固定時，在提取溶劑料液比為12∶1(體積比)時，提取物的抑菌效果最佳，溶劑繼續增加對香菜抑菌成分提取沒有顯著影響。

圖3 提取溶劑料液比對香菜抑菌效果的影響

2.2 香菜抑菌成分提取L9(34)正交試驗方案及結果

以提取溫度、提取時間和料液比三個因素做正交實驗，確定香菜抑菌成分提取的最佳條件。實驗因素水平見表2，試驗結果見表3。

表2 正交實驗因素水平表

表3 香菜抑菌成分提取L9(34)正交試驗方案和結果分析

續表3

由表2可知，影響香菜抑菌成分提取的主次順序為料液比(C)＞提取時間(B)＞提取溫度(A)，提取香菜中抑菌成分的最佳提取工藝參數為：A2B3C1，即提取溫度50℃、提取時間為36 h、提取料液比為9：1(V/V)。在此條件下對香菜抑菌成分進行提取，測定得出其對金黃色葡萄球菌的抑菌直徑為23 mm，對大腸桿菌的抑菌直徑為23 mm，證明此提取條件下提取的香菜溶液具有較好的抑菌效果。

3 討論

本實驗證明香菜無水乙醇提取物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌有一定的抑制作用，最佳提取條件為提取溫度50℃、提取時間為36 h、提取料液比為9∶1(V/V)。實驗結果同周凌霄等［8］，其對芫荽浸出汁的抑菌效果進行了初步的研究，結果表明，芫荽浸出汁對部分細菌和霉菌的生長有較強的抑制作用，對酵母的抑制作用不明顯。關于芫荽的有效抑菌成分以及與食品組分的協同作用效果，有待進一步研究。陸占國等［9］以乙醚為溶劑，采用索式萃取法萃取新鮮香菜，以0.252% 的產率獲得了芳香精油。與水蒸汽蒸餾法獲得的精油以及香菜原汁的抗菌作用進行了比較，結果顯示水蒸汽蒸餾法和索式法提取的精油對大腸桿菌，白葡萄球菌具有很強的抑制作用，但是香菜精油和原汁對米曲霉、黑曲霉完全沒有抑菌作用。

由于香菜中具體抑菌成分尚未明確，無法對粗提取物中的功能成分進行鑒定，因此對香菜提取物的研究和產品開發尚需進一步探討。目前，雖已知道許多植物的提取物具有抗菌防腐作用，且有不少已作為天然防腐劑開發利用并投放市場，但目前使用的大部分都是粗制品，其有效成分含量常隨著季節和地理環境而改變。香菜全國各地種植，有效含量是否因地域不同有所不同也是可以作為探討的課題。

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