伍勍騏
摘 要:自然界存在著多種天然抗菌產(chǎn)物。利用這些天然抗菌物可以研發(fā)抗菌藥物、食品添加劑等產(chǎn)品。以中學(xué)微生物培養(yǎng)知識為基礎(chǔ),設(shè)計實驗提取分離辣椒中的辣椒素,并通過濾紙片法檢測辣椒素對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌這三種常見菌的生長影響。結(jié)果表明辣椒素對三種試驗細(xì)菌有明顯抗菌作用。
關(guān)鍵詞:辣椒素;抑菌作用;科學(xué)實驗
辣椒是一種廣泛使用的調(diào)味劑,其中辣椒素作為其主要活性成分可用做食品添加劑、保健藥品、防蟻防鼠忌避劑等。通過閱讀參考書《微生物學(xué)》的相關(guān)章節(jié),我們了解到自然界中微生物眾多,部分具有致病性。研究天然抗菌劑對食品工業(yè)、健康產(chǎn)業(yè)都有重要意義。
基于中學(xué)微生物相關(guān)實驗知識的啟發(fā)和參考文獻(xiàn)的閱讀,在專業(yè)老師的指導(dǎo)下,我們設(shè)計了如下實驗:第一,在本地市場購買干辣椒,并采用乙醇提取法提取辣椒中的辣椒素;第二,通過平板涂布培養(yǎng)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌,并放置含辣椒素的濾紙片檢測抑菌斑大小,從而進(jìn)行了“辣椒素對常見細(xì)菌的抗菌作用”的科學(xué)實驗研究。
一、辣椒素的提取
研究思路:采用乙醇-石油醚溶液,提取辣椒素。
實驗?zāi)康模禾骄繌母衫苯贩壑刑崛±苯匪氐姆椒ā?/p>
實驗原理:利用乙醇對活性物質(zhì)的溶解能力分離提純辣椒素。
實驗材料及用具:干辣椒粉,乙醇,石油醚,攪拌機(jī),燒杯,磁力攪拌器,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,濾紙,滅菌試管,試管架。
實驗步驟:
(1)稱取100 g的干辣椒,并將辣椒去籽留皮切碎后采用攪拌機(jī)打碎;
(2)采用0.8 mm篩子篩取干辣椒粉末;
(3)將篩好的辣椒粉末置于燒杯中,分別按1∶3、1∶4、1∶5、1∶8、1∶10的體積比加入乙醇-石油醚(乙醇∶石油醚為1∶4)混合液;
(4)將燒杯置于磁力攪拌器上,提取100分鐘;
(5)提取好的辣椒素通過濾紙過濾得到成品。測定所得辣椒素的含量,采用紫外可見分光分度法,分析辣椒素提取純度并記錄實驗結(jié)果。
得出結(jié)論:按照1∶3的比例加入辣椒粉和乙醇-石油醚混合溶液提取辣椒素效果最好。
二、辣椒素對常見細(xì)菌的抑菌作用
研究思路:空白對照,單一變量原則。
實驗?zāi)康模禾接懤苯匪貙Σ煌?xì)菌的抑菌效果。
實驗原理:辣椒素對細(xì)菌有較強(qiáng)的抑菌活性。
實驗材料及用具:提取后的辣椒素,LB固體培養(yǎng)基,濾紙,恒溫培養(yǎng)箱,移液器,移液管,直尺。
實驗步驟:
(1)將濾紙修剪為10 mm的圓形濾紙片;
(2)將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌活化,涂布于固體培養(yǎng)基上;
(3)在每個培養(yǎng)皿上放置3片濾紙片;
(4)于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12小時之后,觀察并用直尺測量抑菌斑大小,記錄實驗結(jié)果。
得出結(jié)論:辣椒素對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌均有明顯抑制作用,且對金黃色葡萄球菌抑制作用最強(qiáng)。
在分析實驗結(jié)果和后續(xù)的研究過程中,我們認(rèn)識到辣椒這一重要食品調(diào)味劑除了可用于食品工業(yè)之外,還能夠應(yīng)用于醫(yī)療保健行業(yè)。采用乙醇-石油醚提取工藝提取天然活性產(chǎn)物,較丙酮法更加操作簡單、成本低廉、安全環(huán)保。因此,是目前工業(yè)化生產(chǎn)中廣泛使用的提取方法。辣椒是日常生活中常見的調(diào)味劑。隨著大農(nóng)業(yè)發(fā)展,辣椒來源廣泛,適合用于工業(yè)生產(chǎn)。發(fā)展多種分離天然活性物質(zhì)的工藝技術(shù)與人類健康產(chǎn)業(yè)有十分密切的關(guān)系。
辣椒素對細(xì)菌有抑菌作用。有日本研究者通過在牙膏中添加辣椒素達(dá)到抑制放線菌生長的功效。辣椒素也可以應(yīng)用于食品存儲。利用辣椒素的抗菌性能,可以將它應(yīng)用于糧食存儲研究。目前,抗生素濫用也給人們健康帶來威脅。通過辣椒素替代抗生素的抗菌作用,有利于解決抗生素濫用的問題。
植物抗菌活性物質(zhì)眾多。我國有著長期的植物活性物質(zhì)利用歷史。包括多種中藥植物都能夠分離抗菌物質(zhì)。這些抗菌物質(zhì)有著綠色、環(huán)保、安全的特征,有廣泛的應(yīng)用前景。例如,艾葉、銀杏、綠茶中都發(fā)現(xiàn)有抗菌物質(zhì)。通過有機(jī)溶劑提取,進(jìn)行抗菌實驗研究,便于研發(fā)新型抗菌工藝。
自然界植物種類多樣,對人類生活非常重要。辣椒作為日常生活中的最常用植物之一,在可以提取后對細(xì)菌有抑制作用。因此,只要用心觀察研究,就可以從身邊找到有重要應(yīng)用價值的植物成分。
參考文獻(xiàn):
[1]林稚蘭.微生物學(xué)[M].北京大學(xué)出版社,2011
[2]何國菊,李燦.干紅辣椒中辣椒素的提取工藝研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(42):133-137.
[3]劉營營,歐陽建勛,李忠海,等.糧食科技與經(jīng)濟(jì)[J],2010(35):18-22.
編輯 段麗君