大麥多酚抗氧化及抑菌活性的研究

胡新穎，陶玉欣，李興國，劉盼盼，陳俊亮，費 鵬

（河南科技大學 食品與生物工程學院，河南 洛陽 471023）

多酚普遍存在于植物當中，由于其具有抗氧化、預防癌癥、抑菌等方面的生理功效，備受研究者關注[1]。由于酚羥基在有氧的條件易氧化成醌，降低了環境中氧的含量，并能夠清除人體中的自由基，所以大多數植物的多酚類化合物都具有抗氧化活性，這也是多酚類物質具有延緩衰老、降低高血壓、降低高血脂、預防癌癥和抑菌抗炎功能的原因[2-3]。目前，茶多酚[4]、黑木耳多酚[5]、洋蔥多酚[6]、蓮子多酚[7]、菱莖多酚[8]等植物多酚的抗氧化、抑菌活性的研究也已被報道。

大麥是世界第四大谷類作物，其營養成分豐富，除了碳水化合物、蛋白質、膳食纖維等，還含有維生素、核黃素和胚芽維。雖然大麥中營養物質豐富，但是隨著人們對大麥功能性的重視，如何繼續開發大麥的功能性成為目前需要解決的問題。大麥中多酚類化合物含量豐富，因此有足夠的證據表明大麥多酚具有較好的抗氧化活性和抑菌能力[10]。

試驗以大麥為原料，從中提取多酚類物質，通過考查大麥多酚對羥基自由基（·OH）、超氧陰離子（·） 和1,1 - 二苯基- 2 - 三硝基苯肼（DPPH）的清除能力，評估其抗氧化能力；通過測得大麥多酚對金黃色葡萄球菌、單增李斯特菌、鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌和克羅諾桿菌的抑菌圈直徑、MIC值和MBC 值，評估其抑菌能力，以期擴展大麥多酚的功能性。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

大麥，購自洛陽大張超市；硫酸亞鐵、維C、無水乙醇、水楊酸、雙氧水、DPPH、氫氧化鈉、磷酸氫二鉀，均為分析純，洛陽昊華化學試劑有限公司提供；溶菌肉湯培養基（LB） 和胰酪胨大豆瓊脂培養基（TSA），青島海博生物有限公司提供。

供試菌株：大腸桿菌（Escherichia coliO157∶H7）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureusATCC 13565）、沙門氏菌（Salmonella typhimuriumATCC 14028）、克羅諾桿菌（CronobacterATCC 29544） 和單增李斯特氏菌（Listeria monocytogenesCMCC 54004），東北農業大學提供。

1.2 試驗儀器

牛津杯，上海橋星貿易有限公司產品；UV-1100 型分光光度儀，上海美譜達儀器有限公司產品；HH-S2 型水浴鍋，金壇市醫療儀器廠產品；CP213 型電子天平，上海奧豪斯儀器有限公司產品；YM30B 型滅菌鍋，上海三申醫療器械有限公司產品；KDC-16H 型離心機，科大創新股份有限公司產品；Bcn 1360 型無菌工作臺，上海佳勝儀器制造有限公司產品。

1.3 方法

1.3.1 大麥多酚的提取

將大麥碾碎成粉，過80 目篩網，在溫度78 ℃，pH 值4.7，料液比1∶30 條件下浸泡提取95 min，抽濾2 次，濾液合并后旋轉蒸發，40 ℃下真空濃縮得到大麥多酚濃縮液，最后使用冷凍干燥機干燥成粉末。

1.3.2 抗氧化活性的測定

將大麥多酚粉末配制成質量濃度依次是0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL 的樣品，分別測定其對·OH，·和DPPH·的清除能力，并以維C 做陽性對照。

（1） 大麥多酚對·OH 的清除率。根據吳琳珊[11]的方法，在試管中依次添加9 mmol/L 的FeSO4溶液1 mL，9 mmol/L 的醇溶水楊酸2 mL，去離子水2 mL及8.8 mmol/L 的H2O22 mL，振蕩后暗處放30 min，于波長510 nm 處檢驗吸光度即A0，此時以不加H2O2的體系作為空白溶液。取系列試管，依次加入FeSO4溶液1 mL，乙醇-水楊酸2 mL，樣品2 mL 及H2O22 mL，在上述同樣的條件下反應后測定吸光度記為A1，同上不加H2O2但加樣品測得的吸光度為A2。A1，A2測定時拿蒸餾水作參比。結果測3 次取平均。按下式計算·OH 的清除率：

（3） 大麥多酚對DPPH·的清除率。采用DPPH·比色法測定大麥多酚對DPPH·的清除能力[13]。配制0.2 mmol/L 乙醇溶解的DPPH·備用。向樣品管按順序移入2 mL 的樣品和醇溶DPPH·；在對照管中依次加入2 mL 的樣品溶液和無水乙醇；向空白管按順序移入2 mL 的醇溶DPPH·和無水乙醇。將3 個管分別振蕩，在暗處放置30 min，于波長517 nm 處檢驗吸光度，依次記為A1，A2，A0。同時用維C 作陽性對照。結果測3 次取平均。按照下式計算DPPH·的清除率：

1.3.3 大麥多酚抑菌活性的測定

（1） 抑菌圈直徑的測定。調整菌液濃度為107CFU/mL，取100 μL 涂布在TSA 平板上，將牛津杯水平插入TSA 平板中，每個平板放3 個。向每個牛津杯中加入10 mg/mL 的大麥多酚溶液200 μL，于37 ℃下培養24 h，測定抑菌圈的直徑，重復3 次，取平均值[14]。

（2） MIC 和MBC 值的測定。將滅菌的TSA 冷卻至45 ℃后，放入24 孔板中，再加入大麥多酚使其質量濃度依次為0.312 5，0.625 0，1.250 0，2.500 0，5.000 mg/mL，然后混勻。室溫下冷卻凝固后接種107CFU/mL的菌懸液2 μL 到每孔中央，于37 ℃條件下培養24 h 觀察菌類生長情況，MIC 即為肉眼不見受試菌株生長的大麥多酚的最小濃度。取100 μL 菌懸液在質量濃度為0.625，1.25，2.5，5 mg/mL 的大麥多酚溶液中37 ℃培養24 h 后涂布在TSA 平板上，菌落無法生長的大麥多酚最小濃度即為MBC 值[14]。

2 結果與分析

2.1 大麥多酚抗氧化能力的測定

2.1.1 大麥多酚對·OH 的清除能力

不同質量濃度的大麥多酚對·OH 的清除率見圖1。

圖1 不同質量濃度的大麥多酚對·OH 的清除率

以維C 為陽性對照，測定0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL 的大麥多酚對·OH 的清除能力，結果如圖1 所示。大麥多酚對·OH 的清除能力隨著其質量濃度的增加而增加，0.5 mg/mL 的大麥多酚對·OH 的清除能力為18.78%，低于同等質量濃度下維C 對·OH的清除能力，考慮到維C 是強的抗氧化劑，因此大麥多酚對·OH 的清除能力是可以接受的。

圖2 不同質量濃度的大麥多酚對·的清除率

2.1.3 大麥多酚對DPPH·的清除能力

不同質量濃度的大麥多酚對DPPH·的清除率見圖3。

以維C 為陽性對照，測定0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL 的大麥多酚對DPPH·的清除能力，結果如圖3 所示。大麥多酚對·OH 的清除能力隨著其質量濃度的增加而增加，0.5 mg/mL 的大麥多酚對DPPH·的清除能力為82.05，略低于同等質量濃度下維C 對DPPH·的清除能力，因此大麥多酚對DPPH·具有較好的清除能力。

2.2 大麥多酚對食源性致病菌的抑菌作用

大麥多酚對食源性致病菌的抑菌效果見表1。

圖3 不同質量濃度的大麥多酚對DPPH·的清除率

表1 大麥多酚對食源性致病菌的抑菌效果

試驗以DIZ，MIC 和MBC 為評價指標，測定大麥多酚對5 種食源性致病菌的抑菌效果。結果表明，大麥多酚對金黃色葡萄球菌ATCC 13565（G+）、單增李斯特菌CMCC 54004（G+）、鼠傷寒沙門氏菌ATCC 14028（G-）、大腸桿菌O157∶H7（G-） 和克羅諾桿菌ATCC 29544（G-） 這5 種受試菌株的抑菌圈直徑分別15.5±0.21，15.3±0.18，16.8±0.17，16.5±0.14，16.6±0.19 mm。大麥多酚對金黃色葡萄球菌和單增李斯特菌的MIC 是2.5 mg/mL，MBC是5.0 mg/mL；對鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌和克羅諾桿菌的MIC 是1.25 mg/mL，MBC 是2.5 mg/mL。

3 結論