苦瓜提取物對(duì)細(xì)菌的抑制作用初探

王海琪 宮三潤(rùn)怡 潘文

摘 要：本文的研究對(duì)象為苦瓜提取物的抑菌活性并求出其抑菌比，通過(guò)對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，以及結(jié)合實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)探討了提取物的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，苦瓜提取物能夠?qū)Σ糠旨?xì)菌起到明顯的抑制效果，金黃色葡萄球菌與枯草芽孢桿菌為其中最具代表性的細(xì)菌。大量提取單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，若苦瓜粉末處于乙醇濃度為70%、料液比為1∶30，并保持60℃水浴回流4h后，得到的苦瓜提取物的抑菌效果最好。故得出結(jié)論，苦瓜提取物的穩(wěn)定性較強(qiáng)，高溫下處理的活性損失小，耐紫外線，抑菌活性時(shí)間長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月。

關(guān)鍵詞：苦瓜提取物? 穩(wěn)定性? 抑制作用? 微生物

苦瓜是我國(guó)南北方地區(qū)均普遍栽培的可食用蔬菜，口感以甘苦為主，但營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高。例如，果肉部分不僅富含維生素，還含有對(duì)人體有益的微量元素，食用價(jià)值在各類果蔬中當(dāng)屬翹楚。現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，苦瓜還具有一定的藥用價(jià)值，主要體現(xiàn)在降血糖、抗癌、抗菌、抗過(guò)濾性病原體、提高免疫力，以及抗氧化、抗衰老等方面[1，2]。基于此，本實(shí)驗(yàn)探討苦瓜提取物在抑菌方面的實(shí)驗(yàn)研究，以及苦瓜提取物作為食源性防腐劑的可能性和應(yīng)用潛力。實(shí)驗(yàn)對(duì)象選擇罐頭、農(nóng)產(chǎn)品、飲料等代表性食品中常見(jiàn)的酵母菌、霉菌、細(xì)菌等腐敗菌株[3]，通過(guò)對(duì)照試驗(yàn)來(lái)確定苦瓜提取物的抑菌譜，然后篩選出對(duì)苦瓜提取物表現(xiàn)較為敏感的菌株，并將其作為試驗(yàn)的指示菌，進(jìn)而探討苦瓜對(duì)常見(jiàn)細(xì)菌的抑制作用。

1 材料與方法

1 材料

1.1.1 試驗(yàn)材料

選取適量于菜市場(chǎng)購(gòu)買的新鮮苦瓜，洗凈后切成大小均勻的薄片，于50℃條件下烘干，然后對(duì)其進(jìn)行粉碎、過(guò)篩、干燥與保存。

1.1.2 供試菌種

啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、大腸桿菌（Escherichia coli）、枯草芽孢桿菌（Bacillus sabtilis）、金黃色葡萄球菌（Staphy lococcus aureus）、桔青霉（Penicillium citrinum）、黑曲霉（Aspergillus niger），均來(lái)源于集美大學(xué)食品與生物工程學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 苦瓜提取物的制備

準(zhǔn)備適量苦瓜干粉，按照1∶30的料液比置于70%的乙醇中，然后于60℃水浴回流持續(xù)提取4h，取上清，得到苦瓜提取物。

1.2.2 菌種的活化

參照王貽蓮等[4]的方法，在無(wú)菌試驗(yàn)臺(tái)中采用平板劃線法于培養(yǎng)基中移接相應(yīng)的菌株。菌種活化的過(guò)程需注意分別活化，并將其放入對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)箱中。細(xì)菌菌種置于培養(yǎng)箱，需保持在37℃恒溫狀態(tài)下培養(yǎng)24h;酵母菌和霉菌菌種置于培養(yǎng)箱，則需保持在28℃恒溫狀態(tài)下培養(yǎng)48h。

1.2.3 供試菌株懸浮液的制備

提取已完成活化的菌種，在經(jīng)過(guò)滅菌處理的三角瓶中加入適量無(wú)菌水，參考孟曉等[5]的研究來(lái)制備具有最低抑菌濃度的菌懸液。

1.2.4 苦瓜抑菌譜的測(cè)定

采用濾紙片法，以20mg/mL的山梨酸鉀溶液作為對(duì)比，選擇濃度為70%的乙醇作為空白對(duì)照，每種設(shè)3個(gè)重復(fù)，然后以無(wú)水乙醇作為對(duì)照，測(cè)定抑菌圈直徑，取其平均值。

1.2.5 測(cè)定不同預(yù)處理及不同溶媒條件對(duì)苦瓜抑菌活性的影響

試驗(yàn)原材料需要通過(guò)4種不同的處理方式來(lái)完成相應(yīng)的預(yù)處理，預(yù)處理所獲得的試驗(yàn)原材料分別為鮮汁、切片、干粉，以及微波處理后的切片。試驗(yàn)開(kāi)始之前需測(cè)定待處理樣品的含水量，然后計(jì)算苦瓜干物質(zhì)含量，不同樣品均按照測(cè)定的干物質(zhì)含量進(jìn)行計(jì)算;苦瓜粉末處于乙醇濃度為70%、料液比為1∶30，保持60℃水浴回流4h，然后過(guò)濾，得上清，即為樣品液。利用濾紙片法計(jì)算抑菌直徑，取其平均值[6]。另外，分別準(zhǔn)備4份相同分量的苦瓜干粉，按照1∶30的比例對(duì)應(yīng)添加水、70%的乙醇、乙酸乙酯、正己烷這4種溶媒，并于60℃水浴回流4h，提取，過(guò)濾得上清，即為樣品液。同樣利用濾紙片法計(jì)算抑菌直徑，取其平均值。

1.2.6苦瓜提取工藝的單因素試驗(yàn)[6]

等質(zhì)量稱取苦瓜干粉4份，將樣品置于不同提取時(shí)間、提取溫度、乙醇濃度和料液比條件下進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)濾紙片法分別完成抑菌直徑的測(cè)定，最終選用其平均值。

1.2.7 紫外線、環(huán)境溫度及存放時(shí)間對(duì)苦瓜提取物抑菌活性的影響[7，8]

將苦瓜提取物分別置于不同的環(huán)境溫度、紫外光及不同存放時(shí)間條件下，指示菌選擇枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌，采用抑菌圈直徑法測(cè)定處理前后樣品的抑菌效力。為保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，將該試驗(yàn)過(guò)程重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦瓜提取物對(duì)不同受試菌的抑制效果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，苦瓜提取物對(duì)所選試驗(yàn)菌株均具有良好的抑制效果，尤其是對(duì)枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制作用十分顯著，但是對(duì)真菌幾乎沒(méi)有抑制作用;山梨酸鉀的作用恰好同提取物相反，其對(duì)真菌菌株的抑制作用較強(qiáng)，而對(duì)細(xì)菌菌株的抑制作用較弱。因此，以下實(shí)驗(yàn)主要探討不同工藝條件下苦瓜提取物對(duì)細(xì)菌抑制作用的比較。

2.2 預(yù)處理、溶媒對(duì)苦瓜抑菌活性的影響

通過(guò)不同預(yù)處理的苦瓜提取物的抑菌活性有所差異，新鮮苦瓜汁的抑菌活性遠(yuǎn)不及干粉、切片、微波處理后的切片——后3種預(yù)處理的苦瓜提取物抑菌活性非常強(qiáng)，將其按照從強(qiáng)到弱的順序進(jìn)行排列：苦瓜干粉>微波處理后的切片>苦瓜切片。由此說(shuō)明，對(duì)實(shí)驗(yàn)材料（新鮮苦瓜）采取不同的預(yù)處理措施會(huì)導(dǎo)致其抑菌活性有所差別。此外，溶劑浸提的苦瓜提取物含量也有所差異，即不同溶劑對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果具有一定的影響。試驗(yàn)選擇的4種溶媒對(duì)于提取物按照影響力由強(qiáng)到弱進(jìn)行排列，依次為70%的乙醇、乙酸乙酯、正己烷、水。除此之外，溶劑的極性和提取物的抑菌能力之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，提取物中具有抑菌作用的成分為極性物質(zhì)。