大蒜對常見益生菌的體外抑菌活性研究

黃莉來

（平陽縣質量檢驗檢測研究院，浙江 溫州 325410）

大蒜為百合科蔥屬植物的地下鱗莖，不僅可作為調味料，還可入藥，是著名的食藥兩用植物。大蒜對人類多種致病菌有抑殺功效，對植物病原菌也有抑制作用。大蒜的抑菌有效成分是大蒜素，大蒜素的化學成分是易揮發的硫醚化合物，包括二烯丙基一硫醚、二烯丙基四硫醚、二烯丙基三硫醚和二烯丙基二硫醚[1]。目前有關大蒜及其提取物對多種病原菌的抑菌試驗有較多報道，但對人體益生菌的作用報道較少見，以益生菌為主要活性成分的食品及藥品能否與大蒜產品配伍的報道也較少見[2]。枯草桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌和酵母菌是常用的腸道益生菌，能促進人體消化吸收，提高機體免疫力，維持腸道菌群結構平衡等。本試驗以前人的成果為基礎，進一步研究了大蒜抑制有害菌的活性，并對大蒜抑制益生菌活性進行了初步探討。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 大蒜及大蒜制品

新鮮大蒜為農貿市場上采購，隨機采購15 份大蒜，要求每份大蒜無蟲、無霉，瓣肉潔白。經醋、糖、醬油腌制而成的大蒜成品，包括臘八蒜、糖蒜、咸蒜各采購15 份。

1.1.2 試驗菌種

益生菌：枯草桿菌（Bacillus subtilis）、保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）和酵母菌（Saccharomyces）。有害菌：金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus）、鼠傷寒沙門氏菌（Salmonella typhimurium）和白色念珠菌（Monilia albican）。以上菌種均來自ATCC。

1.1.3 培養基

酵母菌、白色念珠菌采用沙氏葡萄糖液體培養基和沙氏葡萄糖瓊脂培養基；保加利亞乳桿菌采用MRS 肉湯和MRS 瓊脂；嗜熱鏈球菌采用改良M17肉湯和M17 瓊脂。其余菌株的培養采用胰酪大豆胨液體培養基和營養瓊脂。

1.1.4 儀器設備

生化培養箱（SHP-150，上海森保實驗儀器有限公司）；生物安全柜（HR40-IIA2，青島海爾特種電器有限公司）；霉菌培養箱（MJ-70F-1,上海一恒科技有限公司）；立式壓力蒸汽滅菌器（YXQ-LS-50SII，上海博迅實業有限公司醫療設備廠）；氣相色譜質譜聯用儀(GCMS-QP2010Ultra，日本島津公司)。

1.2 方法

（1）大蒜及其制品的制備。以無菌操作取新鮮大蒜、臘八蒜、咸蒜和糖蒜的蒜瓣，攪碎成蒜泥，稱取適量蒜泥，加入相應的液體培養基中稀釋，采用試管法倍比稀釋，新鮮大蒜稀釋成8 個濃度： 100.000 00 mg·mL-1、50.000 00 mg·mL-1、 25.000 00 mg·mL-1、12.500 00 mg·mL-1、 6.250 00 mg·mL-1、3.125 00 mg·mL-1、1.562 50 mg·mL-1和0.781 25 mg·mL-1。臘八蒜稀釋成8 個濃度：800.00 mg·mL-1、400.00 mg·mL-1、200.00 mg·mL-1、100.00 mg·mL-1、50.00 mg·mL-1、25.00 mg·mL-1、12.50 mg·mL-1和6.25 mg·mL-1。咸蒜和糖蒜稀釋成6個濃度：10 000.0 mg·mL-1、5 000.0 mg·mL-1、 2 500.0 mg·mL-1、1 250.0 mg·mL-1、625.0 mg·mL-1和312.5 mg·mL-1。

（2）菌懸液的制備。取試驗菌新鮮培養物，用生理鹽水稀釋至105～106CFU·mL-1，制成菌懸液備用。

（3）最小抑菌濃度（Minimum Inhibitory Concentration，MIC）的測定。在上述試管中，加入菌懸液0.05 mL，另設培養液對照。培養后肉眼觀察認為無菌生長的試管濃度為最小抑菌濃度。

（4）最小殺菌濃度的測定（Minimum Bactericidal Concentration，MBC）。再以0.01 mL 接種環取肉眼觀察認為無菌生長的試管接種一環于相應的固體培養基中，能殺死99.9%原始種入的細菌濃度即為該菌的最小殺菌濃度。

（5）培養條件。細菌在36 ℃恒溫下，培養24 ～48 h；真菌在28 ℃恒溫下，培養48 ～72 h。

（6）大蒜素含量的測定。大蒜的生物效應主要來自其特有的有機硫化物——大蒜素及其衍生物。完整的大蒜不含生物活性的大蒜素，以不穩定的蒜氨酸形式存在，大蒜經機械破碎，經蒜氨酸酶的催化生成了大蒜素。大蒜素主要成分為二烯丙基三硫醚，目前多采用氣相色譜法和氣相色譜質譜聯用法測定[3]。相較于氣相色譜法，氣相色譜質譜聯用法檢測靈敏度高，定性可靠，其含量以二烯丙基三硫醚的檢測結果計。

2 結果與分析

2.1 大蒜素的含量測定結果

新鮮大蒜、臘八蒜、咸蒜和糖蒜各15 份，計算二烯丙基三硫醚的平均值，結果見表1，從高到低排序：新鮮大蒜＞臘八蒜＞咸蒜＞糖蒜。二烯丙基三硫醚在新鮮大蒜中的含量明顯高于其他3 種，將新鮮大蒜和臘八蒜的二烯丙基三硫醚的含量進行T檢驗，t值為6.374 6，P＜0.05，有顯著性差異，新鮮大蒜的大蒜素含量高于臘八蒜。

表1 大蒜及大蒜制品二烯丙基三硫醚的含量表

研究表明，大蒜素的穩定性受多種因素影響，如溫度、pH 值、紫外線和保存時間。大蒜素在偏酸的環境中相對穩定，15 份臘八蒜的pH 值最小的為3.78，最大的為4.21。臘八蒜由于在酸性環境中，大蒜素可保存較長時間，含量高于咸蒜和糖蒜[4]。

2.2 新鮮大蒜的抑菌和殺菌活性

新鮮大蒜對真菌和細菌有很強的抑殺作用， 15 份新鮮大蒜其中13 份樣品在1.562 5 mg·mL-1的濃度下即對白色念珠菌和酵母菌產生抑制，經T檢驗，t值為0.096 05，P＞0.05，對二者的抑菌效果無顯著性差異。有7 份樣品在3.125 mg·mL-1的濃度即可殺死這兩種真菌。金黃色葡萄球菌和保加利亞乳桿菌的MIC 經T檢驗，t值為0.140 4，P＞0.05，同樣對二者的抑菌效果無顯著性差異。

2.3 MIC 和MBC 測定結果

由表2 可知，在體外條件下，4 種益生菌對大蒜敏感，臘八蒜次之，咸蒜和糖蒜的抑殺活性微弱，這與大蒜素的含量高低有關。因此建議服用含酵母菌、枯草桿菌、嗜熱鏈球菌及保加利亞乳桿菌等益生菌制劑者，最好不要同時食用大蒜,否則有可能導致益生菌制劑不能發揮作用。

表2 大蒜及大蒜制品對試驗株的MIC 和MBC 平均濃度表（單位：mg·mL-1）

2.4 新鮮大蒜對4 種益生菌的抑菌強度比較

由表3 可看出，15 份樣品的大蒜素含量差距不明顯。大蒜對酵母菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、枯草桿菌的抑菌效果不同。對酵母菌最強，在很低的濃度就能抑制其生長。其次是枯草桿菌，最后是保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌。

表3 新鮮大蒜對4 種益生菌的抑菌強度比較結果表

大蒜對真菌有很強的殺傷作用，研究證實，大蒜素能夠破壞氧化還原平衡（還原型谷胱甘肽被氧化），導致酵母細胞凋亡。大蒜素還能通過抑制不同的轉錄因子（YAP1、MSN2/4、RPN4 和SKN7 等），降低一些重要酶類的基因表達，包括氨基酸代謝（尤其是蛋氨酸）、鐵攝取、呼吸鏈、硫胺素代謝和蛋白酶體的蛋白質降解過程[5]。

3 結論

綜上所述，大蒜對試驗益生菌及有害菌均有抑制作用，兩組微生物并無顯著性差異。大蒜對人體有害菌的抗菌優勢使其能用于防病保健，但要注意與活菌制劑及食品的配伍，二者應分開使用。本次實驗只選了4 種益生菌進行研究，大蒜對其他益生菌是否具有抑制作用有待進一步研究。大蒜的抑菌活性說明大蒜不僅可應用于醫療保健領域，還可應用于食品保鮮[6]。此外，大蒜油有刺激性的氣味且理化性質不穩定，若能對其進行脫臭處理并制成相關劑型以保持其穩定性，可使其有更廣闊的市場應用。