胎菊多酚抗氧化及抑菌活性的研究

邵安冉，邢 敏，陳 曦，劉盼盼，郭冰蕊，云 帥，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）

0 引言

植物的多酚提取物是二次代謝的產物，結構中含有酚羥基，大部分存在于植物的葉、果實和種皮中，含量少于纖維素、木質素和半纖維素[1]。酚羥基在有氧的條件下容易氧化成醌，使氧含量降低，還會清除超氧陰離子等自由基。因此，大多數植物的多酚類化合物都具有抗氧化活性和抑菌能力，能延緩衰老、降低高血壓、降低高血脂、預防癌癥[2-3]。胎菊是杭白菊的上等品，富含多酚類物質，理論上具有抑制致病菌生長、阻礙氧化過程、延緩衰老、降低或維持膽固醇水平的功能，但國內外對胎菊多酚抗氧化和抑菌方面的研究鮮有報道[4]。

試驗以胎菊為原料提取多酚類物質，并通過測定胎菊多酚對羥基自由基（·OH）、超氧陰離子（O2-·） 和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH·）清除能力評估其抗氧化能力；通過測得胎菊多酚對常見的5種食源性致病菌（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）的抑菌圈直徑（DIZ）、最小抑菌濃度（MIC）和最小殺菌濃度（MBC）評估其抑菌能力，為胎菊多酚的功能性研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

胎菊，購自洛陽大張超市；硫酸亞鐵、維C、鄰苯三酚、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（Escherichiacoli O157∶H7）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ATCC13565）、沙門氏菌（Salmonella typhimurium ATCC14028）、克羅諾桿菌（Cronobacter ATCC29544） 和單增李斯特氏菌（Listeria monocytogenes CMCC54004），東北農業大學提供。

1.2 試驗儀器與設備

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 試驗方法

1.3.1 胎菊多酚的提取

參考潘匯[5]的研究，將胎菊粉碎后過82目篩備用，得到胎菊粉添加蒸餾水，使胎菊粉與蒸餾水的比為1∶30。然后，于70℃條件下浸提80 min，抽濾浸提液，所得濾液收集起來，重復3次。之后通過旋轉蒸發和真空冷凍干燥將其干燥成粉末。

1.3.2 胎菊多酚抗氧化活性的研究

配制質量濃度為0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL的胎菊多酚，以相同質量濃度下的維C為陽性對照，選取·OH，O2-·和DPPH·作為評估胎菊多酚抗氧化能力的指標，分別利用H2O2/Fe體系反應法[6]、鄰苯三酚自氧化法[7]和DPPH比色法[8]測定胎菊多酚對·OH，O2-·和DPPH·的清除能力。

1.3.3 胎菊多酚抑菌活性的研究

（1） 胎菊多酚對食源性致病菌抑菌圈的測定。根據參考孟君等人[9]的方法，采用牛津杯法測定胎菊多酚對5種食源性致病菌抑菌圈的直徑。將菌液濃度為1×107CFU/mL的5種食源性致病菌菌液均勻涂在TSA培養基上，把3個牛津杯（外徑8 mm）均勻置于TSA培養基上，再吸取200 μL的胎菊多酚于牛津杯中，在37℃培養箱中培養24 h，用游標卡尺量出抑菌圈的直徑。

（2） 胎菊多酚對食源性致病菌MIC的測定。MIC值的測定參考石超[10]的方法。將TSA培養基滅菌后冷卻至45℃，加入到24孔培養板中，加入胎菊多酚，并調整最終胎菊多酚的質量濃度為為5，2.5，1.25，0.625，0.312 5，0 mg/mL。調整受試菌株菌液濃度約為1×108CFU/mL，在室溫下固化后，取2 μL菌液于24孔板各孔中間，培養24 h，受試菌株生長肉眼不可見時胎菊多酚的最低質量濃度即為MIC。

（3）胎菊多酚對食源性致病菌MBC的測定。在測定MIC的基礎上，5種受試菌株的菌懸液（濃度為108CFU/mL）在≥1 MIC的胎菊多酚中于37℃下處理1 h，取處理后的100 μL菌液涂布在TSA平板上37℃下培養24 h，使菌落無法長出的胎菊多酚的濃度即為MBC[11]。

2 結果與分析

2.1 胎菊多酚抗氧化能力的測定

2.1.1 胎菊多酚對·OH的清除能力

不同質量濃度的胎菊多酚對·OH的清除率見圖1。

圖1 不同質量濃度的胎菊多酚對·OH的清除率

利用H2O2/Fe體系反應法，分別測定0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL的胎菊多酚對·OH的清除能力，并以相同質量濃度下的維C作為陽性對照，結果如圖1所示。胎菊多酚對·OH的清除能力和其質量濃度成正比，當胎菊多酚的質量濃度達到0.5 mg/mL時，胎菊多酚對·OH的清除率達到26.42%。此外，與同等濃度的維C相比，胎菊多酚對·OH的清除能力較低，考慮到維C為強抗氧化劑，而試驗中的胎菊多酚為粗體物，可見胎菊多酚對·OH具有一定的清除能力。

2.1.2 胎菊多酚對O2-·的清除能力

不同質量濃度的胎菊多酚對O2-·的清除率見圖2。

以維C作為陽性對照，同樣取0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL 5個質量濃度分析胎菊多酚對O2-·的清除能力，結果見圖2。將胎菊多酚、維C的清除率對比來看，胎菊多酚的清除能力明顯低于維C的清除能力，但考慮到維C為強抗氧化劑，而試驗中的胎菊多酚為粗體物。因此，胎菊多酚對O2-·的清除效果良好，且當胎菊多酚的質量濃度為0.5 mg/mL時，其對O2-·的清除率達到23.08%。

圖2 不同質量濃度的胎菊多酚對O2-·的清除率

2.1.3 胎菊多酚對DPPH·的清除能力

不同質量濃度的胎菊多酚對DPPH·的清除率見圖3。

圖3 不同質量濃度的胎菊多酚對DPPH·的清除率

利用DPPH比色法測定胎菊多酚對DPPH·的清除能力，結果如圖3所示。隨著胎菊多酚質量濃度的增加，其對DPPH·的清除能力也增加。當胎菊多酚的質量濃度達到0.5 mg/mL時，其對DPPH·的清除能力達到97.49%，高于相同濃度下維C對DPPH·的清除能力。由于維C是強抗氧化劑，可見胎菊多酚對DPPH·具有很強的清除能力。

2.2 胎菊多酚對食源性致病菌的抑菌效果

胎菊多酚對食源性致病菌的抑菌效果見表1。

表1 胎菊多酚對食源性致病菌的抑菌效果

以抑菌圈直徑、MIC、MBC作為評價指標，測定胎菊多酚對5種常見致病菌株的抑菌效果，結果如表1所示。胎菊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16.6±0.18，16.5±0.20，18.8±0.21，19.2±0.17，19.1±0.18 mm。胎菊多酚對金黃色葡萄球菌和單增李斯特菌的MIC是1.25 mg/mL，MBC是2.5 mg/mL；對鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌和克羅諾桿菌的MIC是0.625 mg/mL，MBC是1.25 mg/mL。

3 結論

通過測定胎菊多酚對·OH，O2-·和DPPH·的清除能力評估其抗氧化能力，結果表明0.5 mg/mL的大麥多酚對·OH，O2-·和 DPPH·的清除率分別為26.42%，23.08%，97.49%，具有較好的抗氧化能力；同時，胎菊多酚對金黃色葡萄球菌、單增李斯特菌、沙門氏菌、大腸桿菌和克羅諾桿菌的抑菌能力被評估，結果顯示大麥多酚對李斯特菌和金黃葡萄球菌的MIC是1.25 mg/mL，MBC是2.5 mg/mL；對鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌和克羅諾桿菌的MIC是0.625 mg/mL，MBC是1.25 mg/mL，說明胎菊多酚具有較高的抑菌活性。試驗證明了胎菊多酚具有較好的抗氧化能力和抑菌活性，為胎菊多酚的功能性研究提供了理論依據。