王建清，楊 艷，金政偉，趙亞珠

(天津科技大學包裝與印刷工程學院，天津 300222)

小茴香等7種植物蒸餾提取物的抑霉菌效果

王建清，楊 艷，金政偉，趙亞珠

(天津科技大學包裝與印刷工程學院，天津 300222)

以存在于水果的常見霉菌中的灰霉、黑根霉、交鏈孢、青霉和黑曲霉為研究對象，采用濾紙片擴散法和對倍稀釋法，對小茴香、檸檬草、孜然、廣藿香、肉桂葉、桉樹葉和鼠尾草這 7種植物的蒸餾提取物有效抑菌成分(精油)進行抑菌篩選研究．結(jié)果表明：小茴香抑菌效果最好且得率高，為 1.90%，對青霉、黑根霉最低抑菌濃度(MIC)均為 3.2,μL/mL，灰霉、黑曲霉和交鏈孢MIC為6.4,μL/mL；其次為肉桂葉，對交鏈孢和灰霉有很強抑菌效果，9,d內(nèi)抑菌率為100%．

抑菌；小茴香；霉菌；精油

Abstract：By filter paper diffusion method and dilution method，the inhibition characters of Foeniculum vulgare Mill，Cymbopogon citratus，Cuminum cyminum L.，Pogostemon cablin Benth，Cinnamomum cassia Presl.，Eucalyptus leaves and Salvia japonica Thunb. essential oil extracted by steam distillation were studied. Common Botrytis cinerea，Rhizopus nigricans，Alternaria，Penicillium citrinum，Aspergillus niger in the mould existing in fruits were chosed as research objects.The results show that Foeniculum vulgare Mill is the most effective bacteriostatic agent and has the highest extraction productivity which is 1.90%. Minimal inhibitory concentration of Foeniculum vulgare Mill effect on Penicillium citrinum and Rhizopus nigricans is 3.2,μL/mL. Minimal inhibitory concentration of Foeniculum vulgare Mill effect on Botrytis cinerea，Aspergillus niger，Alternaria is 6.4 μL/mL. The latter is Cinnamomum cassia Presl，especially to Botrytis cinerea and Alternaria has the best effect. The Inhibitory rate was 100% in 9 d.

Keywords：inhibition；Foeniculum vulgare Mill；mould；essential oil

近年來很多科學家開始采用天然的具有抗氧化、殺菌作用的中草藥植物和香辛料對果蔬進行保鮮[1]．國外已有不少天然植物抗菌劑且得到了商業(yè)化應(yīng)用[2]．國內(nèi)天然植物殺菌劑也取得了一定成果，見姬等[3]報道小茴香和肉桂葉提取物對漢遜德巴利酵母和耐鹽酵母菌有很好抑菌效果；郭松年等[4]報道丁香肉桂葉可以抑制青霉和黑曲霉的生長；張應(yīng)烙等[5]證實孜然提取物對蘋果霉心病菌、白菜黑斑病抑菌率均為100%，對黃瓜炭疽病菌為 78.5%；佟棽棽等[6]和Tzortzakis[7]分別證實檸檬草對表皮葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、灰葡萄孢菌和黑曲霉有很好抑制作用．本研究對文獻報道較多的7種天然植物的精油成分進行提取，針對導(dǎo)致水果腐敗變質(zhì)的常見霉菌進行抑菌效果研究，以選出抑菌效果好的天然抑菌劑，為果蔬保鮮提供依據(jù)．

1 材料與方法

1.1 實驗材料與供試菌種

小茴香(Foeniculum vulgare Mill，產(chǎn)地甘肅)、檸檬草(Cymbopogon citratus，產(chǎn)地云南)、孜然(Cuminum cyminum L.，產(chǎn)地新疆)、廣藿香(Pogostemon cablin Benth，產(chǎn)地內(nèi)蒙古)，安國市冷背藥材有限公司．肉桂葉(Cinnamomum cassia Presl.，產(chǎn)地廣西)、桉樹葉(Eucalyptus leaves，產(chǎn)地安徽)、鼠尾草(Salvia japonica Thunb.，產(chǎn)地安徽)，亳州市騰王藥業(yè)有限公司．

灰霉(Botrytis cinerea)、青霉(Penicillium citrinum)、黑根霉(Rhizopus nigricans)、交鏈孢(Alternaria)和黑曲霉(Aspergillus niger)，天津科技大學食品與生物技術(shù)學院農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后病害研究室，分離自發(fā)病果實．

1.2 實驗儀器

水蒸氣蒸餾提取裝置，自制；超潔凈工作臺，蘇州凈化設(shè)備有限公司；電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海一恒科學儀器有限公司；UB100i 型光學顯微鏡，重慶市奧浦光電技術(shù)有限公司；高壓蒸汽滅菌鍋，山東新華醫(yī)療器械廠．

1.3 天然植物精油提取方法

將小茴香等 7種天然植物分別粉碎至 30目，水蒸氣蒸餾裝置提取制得其精油，無水硫酸鈉干燥后備用．

精油得率的計算：將提取到的精油收集至油水分離器中，靜置 30,min后將精油倒出，稱其質(zhì)量．并按照式(1)計算得率

式中：m為精油的質(zhì)量，g；m0為原料的質(zhì)量，g．

1.4 抑菌活性的測定方法

1.4.1 菌懸液的制備

分別挑取少量霉菌孢子至無菌生理鹽水中，用玻璃珠打散制成菌懸液，借助血球計數(shù)板調(diào)菌懸液濃度為 108mL–1備用．

1.4.2 抑菌活性實驗

按無菌操作的方式，培養(yǎng)皿中倒入 15,mL培養(yǎng)基，待培養(yǎng)基冷卻凝固后，用移液管吸取500 μL菌懸液于培養(yǎng)基表面，用無菌涂布棒涂布均勻．將直徑為6,mm 的無菌濾紙放入培養(yǎng)皿中央，在每個濾紙片上滴10,μL待測精油．待精油被濾紙片吸收充分不再流動時，將培養(yǎng)皿置于28,℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48,h，十字交叉法測抑菌圈直徑，結(jié)果取平均值．每個菌種分別作3組平行，1個空白對照．以不加提取物精油的培養(yǎng)皿作為空白．

1.4.3 最低抑菌濃度(MIC)的確定

參照許志剛[8]的方法，略有改動．用培養(yǎng)基將植物提取物對倍稀釋成系列濃度，其濃度梯度分別為0.8、1.6、3.2、6.4、12.8,μL/mL，每個濃度 3 次重復(fù)，同時作空白對照，然后加入 0.l,mL菌懸液混勻，28,℃培養(yǎng) 48,h，觀察菌種的生長情況，以完全沒有菌生長的最低濃度作為該精油的最低抑菌濃度．

2 結(jié)果與討論

2.1 小茴香等 7種天然植物水蒸氣蒸餾提取精油的結(jié)果

天然植物皆具有一定的氣味，實驗采取水蒸氣蒸餾法提取其精油．不同香辛料提取精油的得率見表1．小茴香最高，為 1.90%(100,g小茴香可制得 1.9,g精油)，桉樹葉最低，為 0.24%(每種天然植物精油提取 3次計算得率，結(jié)果取平均值)．小茴香和桉樹葉提取得率不同，可能是由于水溶性精油在植物不同部位的含量存在差異，果實中含量與莖葉相比較高．對于小茴香和孜然同樣屬于茴香類果實，差異可能是由于天然植物主要成分的種類不同，決定其提取工藝的不同，即不同提取工藝下同種物質(zhì)的得率不同[9]．對于同種工藝某種物質(zhì)表現(xiàn)出較高的得率．

表1 不同天然物水蒸氣蒸餾提取精油得率Tab.1 Extraction productivity of essential oil from natural plants by vapor distillation

2.2 小茴香等7種天然植物精油抑菌活性篩選

不同天然植物精油對青霉的抑菌活性如圖 1所示．實驗中對青霉抑菌效果最好的為小茴香和檸檬草，但檸檬草對青霉抑制效果長效性略差，從第 6天開始抑菌圈直徑直線下降，第 9天時為 0,cm；廣藿香抑菌圈直徑在實驗記錄的 9,d中波動不大，均值為2,cm．剩余的 4種抑菌劑抑菌圈直徑基本呈下降趨勢，其中肉桂葉和孜然對青霉抑菌效果較好，整體優(yōu)于其余兩種．

圖 2中對交鏈孢抑菌效果最好的為小茴香和肉桂葉，其次是廣藿香．其中廣藿香對交鏈孢抑菌效果存在和檸檬草對青霉同樣的趨勢，前 6,d抑菌效果較好，之后抑菌圈開始直線下降．再次為檸檬草，但其波動趨勢也較大，其余抑菌效果較差．

圖1 不同植物提取精油對青霉抑菌活性的影響Fig.1 Inhibition effect of different essential oil of natural plants against Penicillium citrinum

圖2 不同植物提取精油對交鏈孢抑菌活性的影響Fig.2 Inhibition effect of different essential oil of natural plants against Alternaria

圖3中肉桂葉對灰霉抑菌效果最好，抑菌圈穩(wěn)定沒有波動，具有長效的特點；廣藿香抑菌圈也整體穩(wěn)定，抑菌率為 60%．小茴香對于灰霉的抑菌效果只在前 5,d較好，第 6天開始抑菌圈直徑直線下降，說明長效性較差．

圖3 不同植物提取精油對灰霉抑菌活性的影響Fig.3 Inhibition effect of different essential oil of natural plants against Botrytis cinerea

圖4為不同植物精油對黑根霉的抑菌效果，所有抑菌劑的抑菌圈直徑波動很小，但比較之，最好的為小茴香，其次是肉桂葉和廣藿香．

圖 5為不同天然植物精油對黑曲霉的抑菌效果．小茴香抑菌效果最好，在實驗記錄時間內(nèi)抑菌圈直徑整體穩(wěn)定，最小值為 8,cm，說明小茴香對黑曲霉具有強效的抑菌效果．其次為肉桂葉和檸檬草，且肉桂葉對黑曲霉抑菌效果強于檸檬草．其他的幾種植物提取物效果較差．

圖4 不同植物提取精油對黑根霉抑菌活性的影響Fig.4 Inhibition effect of different essential of natural plants against Rhizopus nigricans

圖5 不同植物提取精油對黑曲霉抑菌活性的影響Fig.5 Inhibition effect of different essential oil of natural plants against Aspergillus niger

綜合分析不同天然植物精油對霉菌的抑菌效果可知：小茴香抑菌效果最好，該抑菌劑可以很好地抑制青霉、交鏈孢和黑曲霉生長；小茴香對青霉的抑菌圈直徑大于郭松年等[4]報道的丁香對青霉(抑菌圈為5,cm)的抑菌效果，從側(cè)面說明小茴香對青霉有較強的抑制作用．但小茴香對灰霉抑菌圈直徑，前 6,d為9,cm，從第7 天開始為6,cm．說明小茴香對灰霉的抑菌效果缺乏長效性．若需長效抑菌劑，可以與對灰霉抑菌效果較好的抑菌劑復(fù)配，使其發(fā)揮協(xié)同作用，提高抑菌效果．其次為肉桂葉，該抑菌劑對交鏈孢和灰霉抑菌效果較好，抑菌圈直徑大于郭松年等[4]報道的醇提法肉桂葉精油對于灰霉抑菌效果值，小于桂皮對于青霉的抑菌效果值，這可能是由于同種植物不同部位有效抑菌成分含量不同，而且提取方法對得率有一定的影響．再次為廣藿香，廣藿香精油主要成分為廣藿香酮和廣藿香醇[10]，其精油對灰霉、黑根霉和交鏈孢均有一定的抑制作用．對灰霉抑菌效果優(yōu)于小茴香，可以與小茴香復(fù)合制備長效廣譜抑菌劑．檸檬草對黑曲霉也有一定的抑制作用，且與 Tzortzokis等[7]報道的抑菌效果一致．

2.3 最低抑菌濃度

小茴香對不同霉菌的最低抑菌濃度見表 2．小茴香對青霉、黑根霉有很好的抑菌效果，最低抑菌濃度僅為 3.2,μL/mL，對灰霉、黑曲霉和交鏈孢霉稍差，為6.4,μL/mL，與普通的抑菌劑相比具有良好抑菌效果，而且天然抑菌劑安全無毒[11–12]，可以達到小劑量抑菌的效果，符合人們對于低成本天然抑菌劑的要求.實驗中小茴香對交鏈孢和黑曲霉在長效抑菌性研究中具有良好效果，但 MIC值高于小茴香對青霉和黑根霉的值．這可能是由于活性效果研究是從長效性角度去分析，而MIC是從量化的指標去衡量，分析角度不同，不相沖突．同樣說明小茴香對于黑曲霉和灰霉長效抑菌劑的量化要求較高．

表2 小茴香對不同霉菌的最低抑菌濃度(MIC)Tab.2 Minimal inhibitory concentration of Foeniculum vulgare Mill against different mould

3 結(jié) 論

7種植物提取物水蒸氣蒸餾提取實驗中，小茴香得率最高1.90%，其次檸檬草0.93%．7種植物提取物精油抑菌活性研究中，小茴香效果最好，尤其對青霉和交鏈孢；肉桂葉其次，對灰霉具有強抑制效果；再次為廣藿香，對根霉和灰霉抑菌作用較好．MIC研究中，小茴香對青霉和黑根霉均為 3.2,μL/mL，灰霉、黑曲霉和交鏈孢為 6.4,μL/mL．

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Inhibition Mould of Distillation Extracts from Seven Species of Natural Plants

WANG Jian-qing，YANG Yan，JIN Zheng-wei，ZHAO Ya-zhu
(College of Packaging and Printing Engineering，Tianjin University of Science & Technology，Tianjin 300222，China)

TS255

A

1672-6510(2011)01-0010-04

2010-09-14；

2010-12-01

國家“十一五”科技支撐計劃項目(2006BAD30B02)

王建清（1953—），男，湖南人，教授，jianqw@tust.edu.cn.