芫荽抑菌成分提取工藝優化研究

李煜彬，楊 洋

(廣東藥學院 食品科學學院，廣東 中山 528458)

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芫荽抑菌成分提取工藝優化研究

李煜彬，楊 洋*

(廣東藥學院 食品科學學院，廣東 中山 528458)

目的：研究芫荽莖、葉中抑菌成分的提取方法及其成分的抑菌效果。方法：通過單因素實驗確定提取時間、提取溫度和提取溶劑料液比，并作為觀察芫荽莖、葉抑菌成分提取的影響因素，建立正交試驗確定莖、葉各自的最佳提取條件。結果：芫荽莖部分抑菌成分提取的最佳條件為：提取溫度25℃、提取時間120min、提取溶劑料液比12∶1，在該條件下，金黃色葡萄球菌抑菌圈直徑為36mm，大腸桿菌的抑菌圈直徑為37mm，黑曲霉抑菌圈直徑為30mm,釀酒酵母抑菌圈直徑為23mm；芫荽葉部分抑菌成分提取的最佳條件為：提取溫度25℃、提取時間150min、提取溶劑料液比12∶1，在該條件下，金黃色葡萄球菌抑菌圈直徑為32mm，大腸桿菌的抑菌圈直徑為32mm，黑曲霉抑菌圈直徑為25mm,釀酒酵母抑菌圈直徑為20mm。結論：芫荽莖提取液抑菌效果較葉提取液抑菌效果明顯。

芫荽；抑菌成分；提取工藝；抑菌作用

芫荽，最早叫“胡荽”，原產地為地中海沿岸及中亞區，我國各地均有栽培，可以入藥，也作為香辛料，富含維生素、正癸醛、壬醛、芳樟醇及異香豆精類物質等[1-4]，應用廣泛。在我國，芫荽的消費主要在莖葉，因其芳香及顏色主要用于一般食用，而對其功效成分及保健功能了解較少，功能開發力度也不夠。將芫荽作為一種原料，進行新型植物源天然食品防腐劑的開發，對于填補食品防腐劑的市場空白及需求滿足均有重要的意義。為進一步開發和利用芫荽資源,本文通過研究芫荽莖、葉天然抑菌成分提取的最佳工藝條件及莖、葉各自抑菌效果的比較，為芫荽作為新型安全天然食品防腐劑提供一定的參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與主要試劑

新鮮芫荽、馬鈴薯 (購自中山市場)。

供試菌種：大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、釀酒酵母、黑曲霉(廣東省微生物研究所)。

1.2 儀器與設備

XFH-50CA高壓蒸汽滅菌鍋(浙江新豐醫療器械有限公司)、SPX250B-2恒溫培養箱(上海福瑪實驗設備有限公司)、R-1001N旋轉蒸發儀(鄭州長城科工貿有限公司)、JJ500型電子天平、600型恒溫水浴鍋(金壇市富華儀器有限公司)、SW-CJ-2F標準雙人超凈操作臺(蘇凈集團蘇州安泰空氣技術有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 固體培養基的制備 牛肉膏蛋白胨培養基、酵母菌及霉菌采用馬鈴薯培養基制作過程參考相關文獻[5]。

1.3.2 菌種活化及菌懸液的制備 供試菌種原種均采用相應的斜面培養基活化，擴大培養，用無菌生理鹽水配制成106～107菌懸液，備用。

1.3.3 芫荽中抑菌成分提取 芫荽去根、去發黃腐爛，將新鮮莖葉清洗干凈，瀝干，莖葉分開，剪碎1cm左右后放入容器中。加無水乙醚提取,根據相應的提取條件在恒溫水浴鍋中提取。萃取完后過濾，濾液用旋轉蒸發器在常壓下濃縮。水浴溫度為40℃，當冷凝管口無液滴滴下時即為濃縮終點[6]。

1.3.4 提取物抑茵效果測定 提取物抑茵效果采用瓊脂平板擴散法[7-8]測定。取“1.3.2”項制備的菌懸液0.2mL，加到已制備的無菌培養基(細菌采用牛肉膏蛋白胨培養基，酵母菌及霉菌采用馬鈴薯培養基)，以涂布棒涂勻。用直徑6mm無菌打孔器打孔，每個培養皿打4個孔，加入提取液到孔內，加滿為止。每種菌3組培養皿，細菌37℃,正放培養24h，酵母菌、霉菌28℃，正放培養48h，觀察抑菌圈的有無及大小， 并用直尺測量抑菌圈直徑。

1.3.5 芫荽莖、葉抑菌成分最佳提取條件的確定[9]為探索提取工藝條件與提取物抑菌效果的關系，選取芫荽的提取溫度A(15℃，20℃，25℃，30℃，35℃)、提取時間B(30min,60min，90min,120min,150min)及提取劑料液比C(溶劑與芫荽體積比V/V=3∶1、6∶1、9∶1、12∶1、15∶1)等工藝參數，進行單因素實驗，根據單因素實驗結果選用L9(34)正交試驗方案提取抑菌物質。按“1.3.3”和“1.3.4”項方法測定各組對金黃色葡萄球菌的抑菌效果，作為判斷各組位次的指標。

2 結果與分析

2.1 芫荽莖、葉各自提取條件單因素結果與分析

2.1.1 提取溫度的影響 提取溫度對芫荽提取物抑菌效果的影響：當提取時間、提取溶劑料液比固定時，由圖1可看出，在提取溫度為25℃時，芫荽莖提取物的抑菌效果最好。由圖2可看出，在提取溫度為20、25、30℃時，芫荽葉提取物的抑菌效果較好，且相差不大。當溫度升高時，兩種提取物的抑菌效果明顯下降，可能由于溫度升高導致提取溶劑揮發，從而影響抑菌成分的提取效果。見圖1、圖2。

圖1 提取溫度對芫荽莖提取物抑菌效果的影響

圖2 提取溫度對芫荽葉提取物抑菌效果的影響

2.1.2 提取時間的影響 提取時間對芫荽莖提取物抑菌效果的影響：當提取溫度、提取溶劑料液比固定時，由圖3、圖4可看出，提取時間為90min,芫荽莖提取物和葉提取物的抑菌效果最佳，提取時間延長會導致芫荽的抑菌效果降低，說明芫荽中莖所含抑菌成分在90min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。見圖3、圖4。

圖3 提取時間對芫荽莖提取物抑菌效果的影響

圖4 提取時間對芫荽葉提取物抑菌效果的影響

2.1.3 提取溶液料液比的影響 提取溶劑料液比對芫荽抑菌效果的影響：當提取溫度、提取時間固定，由圖5可看出，在提取溶劑料液比為9∶1(體積比)時，芫荽莖提取物的抑菌效果最佳。由圖6可看出，芫荽葉提取物提取溶劑料液比為6∶1、9∶1、12∶1時抑菌效果較好。兩種提取物隨著溶劑的繼續增加，抑菌效果有所下降，可能是溶劑增加降低了有效抑菌成分的濃度。見圖5、圖6。

圖5 提取溶液料液比對芫荽莖提取物抑菌效果的影響

圖6 提取溶液料液比對芫荽葉提取物抑菌效果的影響

2.2 芫荽莖、葉各自抑茵成分正交試驗方案及結果

2.2.1 芫荽莖抑茵成分提取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進行正交實驗，確定芫荽莖抑菌成分提取的最佳條件。實驗因素水平見表1，試驗結果見表2。

表1 芫荽莖抑菌成分提取正交實驗因素水平

由表2可知，影響芫荽莖抑菌成分提取的主次順序為提取溫度(A) >提取時間(B)> 料液比(C)，提取香菜中抑菌成分的最佳提取工藝參數為：A2B3C3，即提取溫度25℃、提取時間為120min、提取料液比為12∶1(V/V)。在該條件下對芫荽莖抑菌成分進行提取，測得其對金黃色葡萄球菌抑茵圈直徑為36mm，大腸桿菌的抑茵圈直徑為37mm，黑曲霉抑菌圈直徑為30mm,釀酒酵母抑菌圈直徑為23mm，證明該條件提取的芫荽莖提取液具有較好的抑菌效果。

2.2.2 芫荽葉抑茵成分提取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進行正交實驗，確定芫荽葉抑菌成分提取的最佳條件。實驗因素水平見表3，實驗結果見表4。

表2 芫荽莖抑菌成分提取L9(34)正交試驗結果分析

表3 芫荽葉抑菌成分提取正交實驗因素水平

表4 芫荽葉抑菌成分提取L9(34)正交試驗結果分析

由表4可知，影響芫荽葉抑菌成分提取的主次順序為提取時間(B)> 料液比(C) > 提取溫度(A)，提取香菜中抑菌成分的最佳提取工藝參數為：A2B3C3，提取溫度25℃、提取時間為150min、提取料液比為12∶1(V/V)。在該條件下對芫荽葉抑菌成分進行提取，測得其對金黃色葡萄球菌抑茵圈直徑為32mm，大腸桿菌的抑茵圈直徑為32mm，黑曲霉抑菌圈直徑為25mm,釀酒酵母抑菌圈直徑為20mm，證明該條件提取的芫荽莖提取液具有較好的抑菌效果。

2.3 芫荽莖、葉提取液各自抑茵效果及其比較

在芫荽莖、葉各自的最佳提取條件下制得芫荽莖提取液和芫荽葉提取液，分別用瓊脂平板擴散法對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、釀酒酵母、黑曲霉進行抑菌實驗。實驗結果見表5、圖7、圖8。

表5 芫荽莖、葉提取液各自抑菌效果 (mm)

圖7 芫荽莖、葉提取液各自抑菌效果直方圖

圖8 芫荽莖、葉提取液各自抑菌效果

在四種菌中，芫荽莖提取液對大腸桿菌的抑菌效果最強，其次為金黃色葡萄球菌、黑曲霉、釀酒酵母；在四種菌中，芫荽葉提取液對金黃色葡萄球菌的抑菌效果最好，其次為大腸桿菌、黑曲霉、釀酒酵母。在莖、葉各自的最佳提取條件下，芫荽莖提取液對四種菌的抑菌效果均比葉提取液抑菌效果強。

3 結論

本實驗證明芫荽無水乙醚莖提取物及葉提取物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、釀酒酵母和黑曲霉均有一定的抑制作用。芫荽莖部位抑菌成分提取的最佳條件為：提取溫度25℃、提取時間120min、提取溶劑料液比12∶1；芫荽葉部分抑菌成分提取的最佳條件為：提取溫度25℃、提取時間150min、提取溶劑料液比12∶1。實驗結果與邊名鴻等[10]研究結果相近，表明芫荽水提液對不同微生物均有較為明顯的抑制作用。關于芫荽的有效抑菌成分及其與食品組分的協同作用效果，有待進一步研究。

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[2] 宋曙輝,王文琪.淺談芫荽的營養與藥用[J].吉林蔬菜,2003(3):25.

[3] 黎海彬，李琳，郭祀遠．藥用植物有效成分提取技術[J].現代化工，2002，22(5)：59-62.

[4] 趙秀玲．芫荽的成分及保健功能的研究進展[J]．食品工業科技，2011，32(4)：427-429.

[5] 劉慧.現代食品微生物學實驗技術[M].北京：中國輕工業出版社,2011：19-30.

[6] 郭紅轉,陸占國,李偉.超聲波技術提取芫荽莖葉精油及成分分析[J].中國調味品,2008(1):42-45.

[7] 張卓然.醫學微生物實驗學[M].北京:科學出版社,1998:26,57,216.

[8] 徐叔云,卞如濂，陳修.藥理實驗方法學[M].第3版.北京:人民衛生出版社，2002:1612.

[9] 潘紅艷,高唯,宮智勇.香菜中天然抑菌成分的提取及其抑菌效果研究[J].武漢工業學院學報,2012,31(1):18-21.

[10] 邊名鴻,曹新志,劉芳,等.芫荽提取物抗菌活性研究[J].食品研究與開發,2012,33(8):123-125.

(責任編輯：李嵐春)

Optimization of the Extraction Technology of Antibacterial Constituents in Coriander

Li Yubin,Yang Yang*

(Food Science School of Guangdong Pharmaceutical University, Zhongshan 528458,China)

Objective:To study the extractive methods of bacteriostatic components and bacteriostatic effects from coriander stem and leaf.Methods:Extracting temperature，extraction time，and solvent/material ratio were selected as influence factors to explore the antibacterial extraction from coriander stem and leaf by single-factor experiment.Orthogonal test was based on the single-factor experiment to ensure the best extraction condition.Results:The best extraction condition of stem was 25℃,120 min and 12∶1 solvent/material ratio.The diameters of Staphylococcus, E.coli, Aspergillusniger and Saccharomyces cerevisiae antimicrobial zone were 36mm, 37mm, 30mm and 23mm respectively.The best extraction condition of leaf was 25℃,150 min and 12∶1 solvent/material ratio.The diameters of Staphylococcus, E.coli, Aspergillus niger and Saccharomyces cerevisiae antimicrobial zone were 32mm,32mm, 25mm and 20mm.Conclusion:The bacteriostatic effects of stem were better than the leafs.

Coriander; Antibacterial Composition;Extraction Technology; Bacteriostatic Effect

2015-07-16

李煜彬(1993-)，男，廣東藥學院在讀生，研究方向為食品科學與工程。E-mail：ben0321@outlook.com

作者簡介：楊洋(1982-)，女，廣東藥學院實驗師，研究方向為食品微生物學及食品生物技術。E-mail:youngest_1027@hotmail.com

R284.2

A

1673-2197(2015)22-0013-04

10.11954/ytctyy.201522006