肉桂醛與β-環(huán)糊精包合前后對抗氧化性及抑菌的影響

彭雪萍，王花俊，趙 歡

（鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州450002）

肉桂醛與β-環(huán)糊精包合前后對抗氧化性及抑菌的影響

彭雪萍，王花俊，趙 歡

（鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州450002）

采用飽和水溶液法制備肉桂醛－β－環(huán)糊精包合物，研究了包合前后對其抗氧化及抑菌效果的影響。結(jié)果表明：制備包合物時，稀釋肉桂醛的乙醇濃度越大，所得樣品的包合率和收率也越大；不同抗氧化劑的抗氧化強(qiáng)弱順序依次為：BHT＞VC＞包合物＞肉桂醛，證明了包合后抗氧化性有所增強(qiáng)；包合物和肉桂醛對不同微生物均有抑制作用，對酵母菌的抑菌效果大于黑曲霉，濃度越大，抑菌能力越強(qiáng)，抑菌強(qiáng)弱順序為：包合物＞肉桂醛＞山梨酸鉀，對黑曲霉來說，包合物的抑菌強(qiáng)度分別是肉桂醛的1.1倍，山梨酸鉀的1.36倍，對酵母菌而言，分別是1.15和1.24倍，說明了包合后比包合前的抑菌效果有所提高，且明顯好于山梨酸鉀。

肉桂醛，β－環(huán)糊精，包合，抗氧化，抑菌

肉桂（Cinnamomum cassia），具有補(bǔ)火助陽、散寒止痛、活血通經(jīng)的功效，其提取物的主要成分肉桂醛（約75%～90%），能抑制微生物的生長和繁殖，并具有清除自由基和抗油脂氧化的作用，對人體無毒或低毒，不僅是傳統(tǒng)的珍貴中藥材，還是良好的食品抗氧化劑和防腐劑，更是一種使用極為普遍的香料。β－環(huán)糊精（β－cyclodextrin，簡稱CD），是直鏈淀粉在環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶（CGT環(huán)化酶）作用下生成的一系列環(huán)狀低聚糖的總稱。溶于水、無毒，對熱穩(wěn)定，對肌肉和粘膜無刺激，為優(yōu)良的藥用載體。環(huán)糊精圓筒內(nèi)為空洞，具有內(nèi)疏水、外親水的特性，形狀和大小適合的疏水性物質(zhì)則可嵌入洞中，形成包合物，可以達(dá)到脫除異味、穩(wěn)定活性成分、減少氧化、鈍化光敏性、熱敏性、降低毒性及揮發(fā)性、提高客體溶解性和生物利用度等目的，從而改變被包埋物的理化性能，使其具有更廣泛的應(yīng)用價值。本文采用飽和水溶液法制備肉桂醛－β－環(huán)糊精包合物，通過抗氧化及抑菌實驗研究包合前后對其的影響，為肉桂的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)[1－5]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

β－環(huán)糊精（98%） 泰興市新鑫醫(yī)藥輔料有限公司；肉桂醛 A.Johnson matthey compangy；花生油 自榨；菌種 黑曲霉、啤酒酵母，由本校微生物實驗室提供。

Photolab 6100紫外分光光度計 上海牧晨電子技術(shù)有限公司；LXJ－64－01高速離心機(jī) 北京醫(yī)療器械總廠；AL204/01電子天平 梅特勒－托利多儀器（上海）有限公司；LS－B50立式壓力蒸汽滅菌器 上海醫(yī)用電子儀器廠；DGX－9243B－2電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海?，斣O(shè)備有限公司；876－1（AS）真空干燥箱 南通金石實驗儀器有限公司；DF－101S恒溫磁力攪拌器 金壇市岸頭國瑞實驗儀器廠；HZQ－F160全溫振蕩培養(yǎng)箱 太倉市實驗設(shè)備廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 包合物制備

1.2.1.1 制備方法 稱取環(huán)糊精10g，置于具塞錐形瓶中，加水100mL，用磁力攪拌器水浴加熱（40℃）溶解，量取肉桂醛1mL，按1∶4比例分別用20%、60%及無水乙醇稀釋，將稀釋液緩慢注入β－CD溶液中（邊注入邊攪拌），加塞攪拌2h。冰箱中冷藏24h，抽濾，并用少量水洗滌，低溫真空干燥24h，碾碎過80目篩，即得包合物粉末[6－8]。

1.2.1.2 包合率計算 包合率（%）＝包合物中含肉桂醛量/肉桂醛投入量×100%

1.2.1.3 收率計算 收率（%）＝[包合物重量/（肉桂醛投入量＋環(huán)糊精投入量）]×100%

1.2.2 肉桂醛含量的測定 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作（略）。精密稱取包合物樣品0.1g，置于10mL具塞離心試管中，加無水乙醇至刻度，混勻，靜置4h后離心，取上清液1mL，置于250mL容量瓶中，加無水乙醇定容，在波長291nm處測定吸收度[9]。

1.2.3 抗氧化性實驗（GB/T5009.37－2003） 將30g花生油置于50mL燒杯中，按有效成分0.02%的比例加入樣品，空白加相應(yīng)溶劑，混勻，置于（60±0.5）℃恒溫箱中，并不時交換其在烘箱中位置，隔2d測定過氧化值（POV），以POV值的大小衡量包合物的抗氧化性。1.2.4 牛筋杯法測定抑菌作用

1.2.4.1 含菌平板的制作 將供試菌種活化培養(yǎng)后，分別用滅菌生理鹽水配成1011～12cfu/L的均勻菌懸液，在無菌條件下，將制好的15mL培養(yǎng)基傾入滅菌培養(yǎng)皿中，待凝固后滴入0.2mL菌懸液，用滅菌涂布棒將菌懸液均勻涂布，即成含菌平板。

1.2.4.2 抑菌測定 將無菌牛筋杯放在含菌培養(yǎng)皿中，每只平皿內(nèi)均勻放置3個，用移液槍分別吸取0.2mL 0.2%山梨酸鉀、0.2%肉桂醛、0.4%肉桂醛、0.2%包合物、0.4%包合物依次滴入牛筋杯中，每個濃度做2個平行樣，取平均值，以不加抑菌劑做空白對照，28℃培養(yǎng)48h后取出測量其抑菌圈直徑的大小[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 肉桂醛包合率和包合物收率的測定

將不同樣品按1.2.1和1.2.2所述方法測得包合率和收率如表1所示。

表1 不同樣品的包合率和收率對比（%）Table 1 The inclusion ratio and yield of different samples（%）

從表1可以看出，在包合物的制備過程中，稀釋肉桂醛所用的乙醇濃度越大，所得樣品的包合率和收率也越大，說明其越易被環(huán)糊精包合。

2.2 不同抗氧化劑對抗氧化性的影響

按照1.2.3所述方法，向花生油中依次加入0.02%的VC、BHT、肉桂醛、包合物，測得過氧化值如圖1所示。

圖1 不同抗氧化劑的抗氧化效果的對比Fig.1 The antioxidant activities of different samples

由圖1可以看出，不同抗氧化劑的抗氧化強(qiáng)弱順序依次為：BHT＞VC＞包合物＞肉桂醛，肉桂醛包合后的抗氧化性雖然不如BHT和VC，但明顯好于未包合的肉桂醛，并且隨著時間的延長，效果越來越明顯，說明包合后使得肉桂醛具有緩釋作用，并能較好地提高肉桂醛的抗氧化活性。

2.3 抑菌實驗

按照1.2.4所述方法，測得抑菌結(jié)果如表2所示。

表2 不同樣品的抑菌性對比（mm）Table 2 The antimicrobic activities of different samples（mm）

從表2中可以看出，包合物和肉桂醛對不同微生物均有抑制作用，對啤酒酵母的抑菌效果大于黑曲霉。不同抑菌劑的抑菌強(qiáng)弱順序為：包合物＞肉桂醛＞山梨酸鉀，濃度越大，抑菌能力越強(qiáng)；對黑曲霉來說，同濃度條件下，包合物的抑菌能力是肉桂醛的1.1倍，山梨酸鉀的1.36倍，對酵母菌而言，包合物的抑菌能力是肉桂醛的1.15倍，山梨酸鉀的1.24倍，說明了肉桂醛－β－環(huán)糊精包合后比包合前的抑菌效果有所提高，明顯好于山梨酸鉀。

3 結(jié)論

3.1 在包合物的制備過程中，稀釋肉桂醛的乙醇濃度越大，所得樣品的包合率和收率也越大，說明其越易被環(huán)糊精包合。

3.2 不同抗氧化劑的抗氧化強(qiáng)弱順序依次為：BHT＞VC＞包合物＞肉桂醛，說明包合物的抗氧化性比BHT和VC弱，但比不包合的肉桂醛有所增強(qiáng)。

3.3 包合物和肉桂醛對不同微生物均有抑制作用，對啤酒酵母的抑菌效果大于黑曲霉。不同抑菌劑的抑菌強(qiáng)弱順序為：包合物＞肉桂醛＞山梨酸鉀。濃度越大，抑菌能力越強(qiáng)，對黑曲霉來說，包合物的抑菌能力是肉桂醛的1.1倍，山梨酸鉀的1.36倍，對啤酒酵母而言，包合物的抑菌能力是肉桂醛的1.15倍，山梨酸鉀的1.24倍，說明了肉桂醛－β－環(huán)糊精包合后比包合前的抑菌效果有所提高，且明顯好于山梨酸鉀。

[1]陳旭，雍克嵐.肉桂的研究進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā)，2003，24（5）：21－23.

[2]邱琴，崔兆杰，韋棟梁，等.肉桂揮發(fā)油的化學(xué)成分的研究[J].上海中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2003，17（3）：49－51.

[3]GiordaniR，RegliP，KaloustianJ，eta1.Potentiationofantifungal activity of amphotericin B by essential oil from Cinnamomum cassia[J].PhytotherRes，2006，20（1）：58－61.

[4]縱偉，苗榕宸，袁文亮.環(huán)糊精包合物在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].食品工程，2009（3）：13－14.

[5]肖凱軍，李琳，郭祀遠(yuǎn)，等.肉桂的利用及天然精油的開發(fā)[J].中國油脂，2000，25（5）：52－54.

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[9]楊永剛，趙浩如.肉桂油β－環(huán)糊精包合物與肉桂超細(xì)微粉藥劑學(xué)性質(zhì)的對比研究[J].中國藥科大學(xué)學(xué)報，2002，33（5）：388－392.

[10]沈萍，陳向東.微生物學(xué)[M].第二版.北京：高等教育出版社，2006（5）：15－17.

Effect of antioxidant and antibacterial activities on inclusion of cinnamaldehyde and β-cyclodextrins before and after

PENG Xue-ping，WANG Hua-jun，ZHAO Huan
（College of Food and Biological Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，China）

The inclusion compound of cinnamaldehyde with β-cyclodextrin was prepared by using the method of saturation water solution，and the influence of inclusion on the antioxidant and antibacterial activity of cinnamaldehyde was studied.The results showed that the inclusion ratio and yield were improved with the increased concentration of ethanol which used for the dilution of cinnamaldehyde.The sequence of antioxidant activity was BHT＞VC＞inclusion compound＞cinnamaldehyde，which indicated that the antioxidantic activity of cinnamaldehyde was improved after being inclused by β-cyclodextrin.Both of cinnamaldehyde and its inclusion compound showed inhibiting abilities on many kinds of microbials and the abilities were strenghened with the increased concentration，in which the antimicrobial effect on beer yeast was greater than that of Aspergillus niger.The sequence of antimicrobic activity was inclusion compound＞cinnamaldehyde＞potassium sorbate.For Aspergillus niger，the antimicrobic strength of incluse compound was 1.1 and 1.36 times higher than that of cinnamaldehyde and Potassium sorbate，respectively.For beer yeast，they were 1.15 and 1.24 times，respectively.These data indicated that improved antimicrobic activity of cinnamaldehyde after being inclused by β-cyclodextrin was obviously stronger than that of potassium sorbate.

cinnamaldehyde；β-cyclodextrin；inclusion；antioxidative activity；antimicrobial

TS201.2

A

1002－0306（2012）01－0138－03

2010－10－28

彭雪萍（1963－），女，高級工程師，研究方向：天然食品添加劑。

國家自然科學(xué)基金項目（20876152）。