宜賓油樟皂制備及其抑菌能力的研究*

李秀萍，陸 兵，郭云霞，張敬慧，程 偲，李小燕

(宜賓職業技術學院，四川 宜賓 644003)

油樟(Cinnamomum longepaniculatum(Gamble)N.Chao)是屬于樟科樟屬的常綠喬木[1]。四川宜賓為我國的油樟主產地，素有“油樟王國”之稱，宜賓現有油樟約3.3萬公頃，占我國和全球油樟資源比例分別為85%和65%[2],所以生長于該地的油樟也被稱為“宜賓油樟”。宜賓油樟的營養器官——根、莖、葉均可用于提取樟油[3]，但不同部位提取的樟油成分含量有較大差異。2020年宜賓油樟油的產量約為1.2萬噸，分別占四川省、全國和全球的90%以上、70%以上和50%左右，可見宜賓油樟油產量極其豐富。油樟精油包含桉葉素、萜品醇、水芹烯、芳樟醇、松油醇等活性成分[4]，具有抗炎、抗氧化[5-7]、抗自由基[8]、抗菌和抗癌[9]的作用，同時鎮痛[10]、治療皮膚真菌病[11]、驅蚊、止癢、提神的功效。此外，樟油還被報道具有抗細菌、真菌和病毒的廣譜抑菌活性[12-14]。陶翠等[15]對油樟葉揮發油抗須毛癬菌,犬小孢子菌和石膏小孢子菌的效果進行研究，發現其對這三種真菌有較強的的殺菌作用。張超等[16]以油樟葉為原料，用有機溶劑提取得到油樟揮發油，用于大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌三種常見致病菌的抑制活性研究，發現其對這三種細菌有不同程度的抑制作用。隨著人們健康意識的提高，特別是此次新型冠狀病毒的爆發與持續，使人們越來越認識到日常生活中消毒殺菌對預防各種病原菌的重要作用。但是人們平時日常消毒殺菌主要依靠消毒液、酒精等產品，這些產品雖然能消毒殺菌，但卻也帶來了令人不適的氣味，且對人體直接使用，會對人體皮膚造成損害。而油樟精油具有上述優點，因此可以油樟精油與肥皂結合，制成油樟精油皂，用于人們日常洗手、洗澡和洗衣等消毒殺菌。鑒于還沒有文獻對樟油皂進行報道，本文以通過優化以椰子油、橄欖油和棕櫚油為皂基配方，以及油樟精油添加量，制得宜賓油樟皂，并對宜賓油樟皂進行理化檢測、感官評價與抑菌能力的探究，為將資源豐富的宜賓樟油用于開發宜賓油樟皂提供科學依據。

1 實 驗

1.1 材料與試劑

油樟精油，購于宜賓縣泥溪鎮；椰子油、橄欖油、棕櫚油，規格均為1000 mL，均購于宜賓綠源超市。氫氧化鈉、瓊脂等試劑均為市售分析純，大腸桿菌為實驗室保藏菌株。

1.2 儀器與設備

BSC-1304IIA2超凈工作臺，蘇州安泰空氣技術公司；BJPX-400恒溫培養箱，卓絕醫療器械有限公司；CJ-881磁力攪拌器，金壇市醫療器廠；YXQ-LS-75SII立式壓力蒸汽滅菌器，上海博迅醫療生物公司；PHS-2FpH計，上海儀電科學儀器公司；JD400-3電子分析天平，沈陽龍騰電子有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 宜賓油樟皂制備工藝流程

椰子油、橄欖油、棕櫚油 → 于燒杯中水浴加熱(50～60 ℃) → 分次加入NaOH溶液(50 ℃) → 加入蒸餾水 → 攪拌皂化(500 r/min) → 出現結膏點 → 加入油樟精油 → 攪拌3 min → 入模 → 冷卻 → 風干 → 脫模 → 宜賓油樟皂

1.3.2 皂基配比的優化

宜賓油樟皂以椰子油、橄欖油和棕櫚油作為基礎油脂，根據不同的油脂性狀特點，以此來確定基礎油脂的比例。皂基油脂配比，需要參考硬度值，即為為INS。INS硬度值，是在扣除水分及其他添加物以外，不同的油脂配方的皂，皂在相同濕度環境、相同的時間，皂體呼吸空氣中的水分之后易于熔化后變軟的程度。油脂配方的INS值在160～180最佳，以此為基礎優化宜賓油樟皂皂基的配比。

表1 皂基配比的優化Table 1 Optimization of soap base ratio

1.3.3 不同濃度宜賓油樟皂的制備

按1.3.1的制備步驟，在最佳皂基中分別加入0%、0.5%、1%、1.5%和2%的油樟精油，制備一系列濃度的宜賓油樟皂，依次標記為A～E組,進行理化性質檢測，并用于后續實驗。

1.3.4 宜賓油樟皂理化指標檢測和感官評價

1.3.4.1 水分和揮發物含量測定

稱取一定量的宜賓油樟皂，放置于干燥的蒸發皿中，將它們一起稱重后，放到烘箱內105 ℃干燥1 h。將其取出，用攪拌棒將宜賓油樟皂壓碎至細粉狀。再將其放回烘箱中，105 ℃干燥3 h后，取出，置于干燥器內，冷卻至室溫稱量。重復操作，每次置于烘箱內1 h，直至恒重，并記錄最后稱量結果。按下式對水分和揮發物含量進行計算，以三次平行測定結果的算術平均值表示至整數個位作為測定結果。

式中：W為水分和揮發物含量，%；m0為宜賓油樟皂質量，g；m1為烘干前蒸發皿與宜賓油樟皂的總質量，g；m2為烘干后蒸發皿與宜賓油樟皂的總質量，g。

1.3.4.2 宜賓油樟皂pH值測定

精確稱取1.3.3中的A～E組宜賓油樟皂1.000 g于燒杯中,用蒸餾水溶解，倒至100 mL容量瓶，用蒸餾水定容至刻度線。取適量的宜賓油樟皂溶液，用pH計進行pH測定。

1.3.4.3 宜賓油樟皂感官評價

隨機選取20人對油樟手工皂的皂型效果和氣味進行感官評價。皂型效果主要評價：表面有無開裂，質感硬、適中、軟。氣味主要評價：有無酸敗氣味。20人評價結束后，對評價結果進行統計，將占比最高的感官評價作為最終結果。

1.3.5 宜賓油樟皂抑菌能力探究

1.3.5.1 宜賓油樟皂的稀釋液制備

分別稱取1.3.3中的A～E組宜賓油樟皂各5.000 g，加入無菌水，充分震蕩搖勻，配置成50%的不同油樟精油濃度的宜賓油樟皂溶液。

1.3.5.2 大腸桿菌菌懸液的制備

在無菌操作臺中，用接種環從大腸桿菌培養皿上輕刮菌苔1環，收集到內盛25 mL無菌生理鹽水的三角瓶中，配制成大腸桿菌濃度為105 cfu/mL的菌懸液。

1.3.5.3 大腸桿菌染菌平板的制作

在無菌操作臺中，將已滅菌且冷卻至50 ℃的大腸桿菌培養基倒入無菌的培養皿中，每個皿的培養基為15～20 mL。在大腸桿菌培養基凝固后，每皿中加入1.3.5.2中的大腸桿菌菌懸液0.1 mL，用無菌涂布棒將菌懸液涂布均勻，靜置30 min。

1.3.5.4 宜賓油樟皂抑菌活性測定[17]

將直徑為10 mm的滅菌圓形濾紙，分別放入1.3.5.1不同油樟精油濃度的宜賓油樟皂溶液和無菌水中浸泡2 h，然后瀝干至不滴水的濕潤狀態。將浸有不同油樟精油濃度的宜賓油樟皂溶液的濾紙片分別貼在1.3.5.3中涂布有大腸桿菌的培養基上。另每培養皿貼2片以無菌水浸泡的濾紙作為空白對照。將大腸桿菌培養皿置于37 ℃恒溫培養箱中，倒置培養，24 h后觀察。通過濾紙周圍是否有明顯的抑菌圈，確定抑菌效果。每個實驗進行3次平行。

1.3.5.5 宜賓油樟皂最小抑菌濃度的測定

取1.3.5.1中E組的宜賓油樟皂溶液，加無菌水進行二倍梯度稀釋，分別稀釋成原溶液濃度的100%、50%、25%、12.5%和6.25%的宜賓油樟皂稀釋溶液。分別取不同稀釋度的宜賓油樟皂稀釋溶液1 mL與已滅菌且冷卻至50 ℃的大腸桿菌培養基混合均勻后，倒入到培養皿中，待培養基凝固后，即可得到含不同宜賓油樟皂稀釋度的平板。在平板上，加入大腸桿菌菌懸液0.1 mL，涂布均勻，置于37 ℃恒溫培養箱中，倒置培養24 h后，觀察菌體生長情況。有大腸桿菌生長標記為(+)，無大腸桿菌生長標記為(-)，以不生長大腸桿菌的最低濃度為宜賓油樟皂的最低抑菌濃度(MIC)。每個實驗進行3次平行。

2 結果與討論

2.1 皂基的配比優化實驗結果

在椰子油:橄欖油:棕櫚油配比分別為30%:40%:30%、30%:30%:40%、40%:30%:30%下，對不同皂基的配比進行比較，確定宜賓油樟皂的最優皂基配比。皂基的配比優化實驗結果見表2。

表2 皂基的配比優化實驗結果Table 2 Experimental results of soap base ratio optimization

由表2可知，三種不同宜賓油樟皂皂基配比的水分和揮發物含量均為13%，均符合中國輕工行業標準QB/T 2485-2008《香皂》(水分和揮發物含量 ≤ 30%)。三種不同皂基的pH值均在8左右，說明用于皂化的氫氧化鈉均已消耗完全，與不同皂基配比無關，此時顯示出的弱堿性是由氫氧化鈉與油脂發生皂化反應后生成的鈉鹽造成的。從皂型效果來看，皂基配比①最好，而皂基配比②太過干燥而開裂，皂基配比③太過濕潤而具有粘感。因此，選取皂基配比①，即椰子油:橄欖油:棕櫚油配比為30%:40%:30%作為宜賓油樟皂的最優皂基配比。

2.2 不同濃度的宜賓油樟皂理化指標和感官評價實驗結果

在椰子油：橄欖油：棕櫚油配比為30%:40%:30%時，添加0%、0.5%、1%、1.5%和2%的油樟精油，制得不同油樟精油濃度的宜賓油樟皂，并對其進行理化指標測定和感官評價，其結果見表3。

表3 不同濃度的宜賓油樟皂理化指標和感官評價實驗結果Table 3 Physical and chemical indexes and sensory evaluation results of different concentrations of Yibin camphor soap

由表3可知，添加不同濃度的油樟精油后，宜賓油樟皂的水分和揮發物含量在12%～18%之間，仍符合中國輕工行業標準QB/T 2485-2008《香皂》(水分和揮發物含量≤30%)，pH值在7.92～8.26之間，說明油樟精油添加對pH無影響。同時A～E組宜賓油樟皂的皂型均無開裂，質感良好，無酸敗氣味。由此可以看出宜賓油樟皂對油樟精油的可溶性較大，適合制作不同濃度的宜賓油樟皂。

2.3 宜賓油樟皂抑菌活性實驗結果

取油樟精油濃度分別為0%、0.5%、1%、1.5%、2%的宜賓油樟皂，加無菌水，分別配制成50%的宜賓油樟皂溶液，以無菌水作為空白對照，考察其對大腸桿菌的抑菌活性，宜賓油樟皂抑菌活性結果見表4。

表4 宜賓油樟皂抑菌活性實驗結果Table 4 Experimental results of antimicrobial activity of Yibin camphor soap

由表4可知，當宜賓油樟皂中油樟精油添加量為0%和0.5%時，與無菌水空白對照一樣，在大腸桿菌平板上的濾紙片周圍均無明顯抑菌圈出現，說明對大腸桿菌無抑菌活性。油樟精油含量大于等于1%時，隨著油樟精油濃度的升高，有明顯的抑菌圈，說明對大腸桿菌的抑制效果越來越明顯。其中油樟精油添加量為1.5%、2%時，對大腸桿菌的抑制作用最為明顯。

2.4 宜賓油樟皂最小抑制濃度的測定實驗結果

將油樟精油濃度為2%的宜賓油樟皂，加適量無菌水配制成50%的溶液，再加無菌水進行二倍梯度稀釋，分別稀釋成原溶液濃度的100%、50%、25%、12.5%和6.25%的宜賓油樟皂稀釋溶液，考察宜賓油樟皂的最小抑制濃度，其結果見表5。

表5 宜賓油樟皂最小抑制濃度的測定實驗結果Table 5 Experimental results of the determination of the minimum inhibitory concentration of Yibin camphor soap

由表5可知，油樟精油添加量為2%的宜賓油樟皂，當其稀釋度為6.25%、12.5%和25%時，大腸桿菌生長，此時無抑菌作用；當其稀釋度為100%和50%時，大腸桿菌不生長，此時有抑菌作用。因此油樟精油添加量為2%的宜賓油樟皂最小抑制濃度為50%。

3 結 論

在皂基優化實驗，通過比較不同配比皂基含水和揮發物含量、pH和皂型效果，確定了皂基最優配比為椰子油:橄欖油:棕櫚油為30%:40%:30%。不同油樟精油添加量制成的宜賓油樟皂的含水和揮發物含量在12%～18%，符合中國輕工行業標準QB/T 2485-2008《香皂》(水分和揮發物含量≤30%)，pH在8.0左右，屬于弱堿性，皂型效果良好，無酸敗氣味。將宜賓油樟皂配成50%濃度的溶液，加濾紙浸泡，發現當油樟精油添加量為0%和0.5%時，濾紙周圍為抑菌圈，對大腸桿菌無抑菌活性；當油樟精油添加量在1%～2%時，有明顯抑菌圈，對大腸桿菌有抑菌活性。2%油樟精油濃度的宜賓油樟皂進行二倍稀釋，發現其最小抑制濃度為50%。通過以上實驗，得到了制備宜賓油樟皂的工藝條件，驗證了其抑菌活性，為宜賓油樟皂的生產提供了科學依據。