邵安冉,邢 敏,陳 曦,劉盼盼,郭冰蕊,云 帥,陳俊亮,費(fèi) 鵬
(河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,河南洛陽 471023)
植物的多酚提取物是二次代謝的產(chǎn)物,結(jié)構(gòu)中含有酚羥基,大部分存在于植物的葉、果實(shí)和種皮中,含量少于纖維素、木質(zhì)素和半纖維素[1]。酚羥基在有氧的條件下容易氧化成醌,使氧含量降低,還會(huì)清除超氧陰離子等自由基。因此,大多數(shù)植物的多酚類化合物都具有抗氧化活性和抑菌能力,能延緩衰老、降低高血壓、降低高血脂、預(yù)防癌癥[2-3]。胎菊是杭白菊的上等品,富含多酚類物質(zhì),理論上具有抑制致病菌生長(zhǎng)、阻礙氧化過程、延緩衰老、降低或維持膽固醇水平的功能,但國內(nèi)外對(duì)胎菊多酚抗氧化和抑菌方面的研究鮮有報(bào)道[4]。
試驗(yàn)以胎菊為原料提取多酚類物質(zhì),并通過測(cè)定胎菊多酚對(duì)羥基自由基(·OH)、超氧陰離子(O2-·) 和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH·)清除能力評(píng)估其抗氧化能力;通過測(cè)得胎菊多酚對(duì)常見的5種食源性致病菌(金黃色葡萄球菌、單增李斯特菌、鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌和克羅諾桿)的抑菌圈直徑(DIZ)、最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)評(píng)估其抑菌能力,為胎菊多酚的功能性研究提供理論依據(jù)。
胎菊,購自洛陽大張超市;硫酸亞鐵、維C、鄰苯三酚、無水乙醇、水楊酸、雙氧水、DPPH、氫氧化鈉、磷酸氫二鉀,均為分析純,洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司提供;溶菌肉湯培養(yǎng)基(LB)和胰酪胨大豆瓊脂培養(yǎng)基(TSA),青島海博生物有限公司提供。
供試菌株:大腸桿菌(Escherichiacoli O157∶H7)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ATCC13565)、沙門氏菌(Salmonella typhimurium ATCC14028)、克羅諾桿菌(Cronobacter ATCC29544) 和單增李斯特氏菌(Listeria monocytogenes CMCC54004),東北農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。
牛津杯,上海橋星貿(mào)易有限公司產(chǎn)品;UV-1100型分光光度儀,上海美譜達(dá)儀器有限公司產(chǎn)品;HH-S2型水浴鍋,金壇市醫(yī)療儀器廠產(chǎn)品;CP213型電子天平,上海奧豪斯儀器有限公司產(chǎn)品;YM30B型滅菌鍋,上海三申醫(yī)療器械有限公司產(chǎn)品;KDC-16H型離心機(jī),科大創(chuàng)新股份有限公司產(chǎn)品;Bcn 1360型無菌工作臺(tái),上海佳勝儀器制造有限公司產(chǎn)品。
1.3.1 胎菊多酚的提取
參考潘匯[5]的研究,將胎菊粉碎后過82目篩備用,得到胎菊粉添加蒸餾水,使胎菊粉與蒸餾水的比為1∶30。然后,于70℃條件下浸提80 min,抽濾浸提液,所得濾液收集起來,重復(fù)3次。之后通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)和真空冷凍干燥將其干燥成粉末。
1.3.2 胎菊多酚抗氧化活性的研究
配制質(zhì)量濃度為0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mg/mL的胎菊多酚,以相同質(zhì)量濃度下的維C為陽性對(duì)照,選取·OH,O2-·和DPPH·作為評(píng)估胎菊多酚抗氧化能力的指標(biāo),分別利用H2O2/Fe體系反應(yīng)法[6]、鄰苯三酚自氧化法[7]和DPPH比色法[8]測(cè)定胎菊多酚對(duì)·OH,O2-·和DPPH·的清除能力。
1.3.3 胎菊多酚抑菌活性的研究
(1) 胎菊多酚對(duì)食源性致病菌抑菌圈的測(cè)定。根據(jù)參考孟君等人[9]的方法,采用牛津杯法測(cè)定胎菊多酚對(duì)5種食源性致病菌抑菌圈的直徑。將菌液濃度為1×107CFU/mL的5種食源性致病菌菌液均勻涂在TSA培養(yǎng)基上,把3個(gè)牛津杯(外徑8 mm)均勻置于TSA培養(yǎng)基上,再吸取200 μL的胎菊多酚于牛津杯中,在37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,用游標(biāo)卡尺量出抑菌圈的直徑。
(2) 胎菊多酚對(duì)食源性致病菌MIC的測(cè)定。MIC值的測(cè)定參考石超[10]的方法。將TSA培養(yǎng)基滅菌后冷卻至45℃,加入到24孔培養(yǎng)板中,加入胎菊多酚,并調(diào)整最終胎菊多酚的質(zhì)量濃度為為5,2.5,1.25,0.625,0.312 5,0 mg/mL。調(diào)整受試菌株菌液濃度約為1×108CFU/mL,在室溫下固化后,取2 μL菌液于24孔板各孔中間,培養(yǎng)24 h,受試菌株生長(zhǎng)肉眼不可見時(shí)胎菊多酚的最低質(zhì)量濃度即為MIC。
(3)胎菊多酚對(duì)食源性致病菌MBC的測(cè)定。在測(cè)定MIC的基礎(chǔ)上,5種受試菌株的菌懸液(濃度為108CFU/mL)在≥1 MIC的胎菊多酚中于37℃下處理1 h,取處理后的100 μL菌液涂布在TSA平板上37℃下培養(yǎng)24 h,使菌落無法長(zhǎng)出的胎菊多酚的濃度即為MBC[11]。
2.1.1 胎菊多酚對(duì)·OH的清除能力
不同質(zhì)量濃度的胎菊多酚對(duì)·OH的清除率見圖1。
圖1 不同質(zhì)量濃度的胎菊多酚對(duì)·OH的清除率
利用H2O2/Fe體系反應(yīng)法,分別測(cè)定0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mg/mL的胎菊多酚對(duì)·OH的清除能力,并以相同質(zhì)量濃度下的維C作為陽性對(duì)照,結(jié)果如圖1所示。胎菊多酚對(duì)·OH的清除能力和其質(zhì)量濃度成正比,當(dāng)胎菊多酚的質(zhì)量濃度達(dá)到0.5 mg/mL時(shí),胎菊多酚對(duì)·OH的清除率達(dá)到26.42%。此外,與同等濃度的維C相比,胎菊多酚對(duì)·OH的清除能力較低,考慮到維C為強(qiáng)抗氧化劑,而試驗(yàn)中的胎菊多酚為粗體物,可見胎菊多酚對(duì)·OH具有一定的清除能力。
2.1.2 胎菊多酚對(duì)O2-·的清除能力
不同質(zhì)量濃度的胎菊多酚對(duì)O2-·的清除率見圖2。
以維C作為陽性對(duì)照,同樣取0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mg/mL 5個(gè)質(zhì)量濃度分析胎菊多酚對(duì)O2-·的清除能力,結(jié)果見圖2。將胎菊多酚、維C的清除率對(duì)比來看,胎菊多酚的清除能力明顯低于維C的清除能力,但考慮到維C為強(qiáng)抗氧化劑,而試驗(yàn)中的胎菊多酚為粗體物。因此,胎菊多酚對(duì)O2-·的清除效果良好,且當(dāng)胎菊多酚的質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL時(shí),其對(duì)O2-·的清除率達(dá)到23.08%。
圖2 不同質(zhì)量濃度的胎菊多酚對(duì)O2-·的清除率
2.1.3 胎菊多酚對(duì)DPPH·的清除能力
不同質(zhì)量濃度的胎菊多酚對(duì)DPPH·的清除率見圖3。
圖3 不同質(zhì)量濃度的胎菊多酚對(duì)DPPH·的清除率
利用DPPH比色法測(cè)定胎菊多酚對(duì)DPPH·的清除能力,結(jié)果如圖3所示。隨著胎菊多酚質(zhì)量濃度的增加,其對(duì)DPPH·的清除能力也增加。當(dāng)胎菊多酚的質(zhì)量濃度達(dá)到0.5 mg/mL時(shí),其對(duì)DPPH·的清除能力達(dá)到97.49%,高于相同濃度下維C對(duì)DPPH·的清除能力。由于維C是強(qiáng)抗氧化劑,可見胎菊多酚對(duì)DPPH·具有很強(qiáng)的清除能力。
胎菊多酚對(duì)食源性致病菌的抑菌效果見表1。
表1 胎菊多酚對(duì)食源性致病菌的抑菌效果
以抑菌圈直徑、MIC、MBC作為評(píng)價(jià)指標(biāo),測(cè)定胎菊多酚對(duì)5種常見致病菌株的抑菌效果,結(jié)果如表1所示。胎菊多酚對(duì)金黃色葡萄球菌ATCC 13565(G+)、單增李斯特菌CMCC 54004(G+)、鼠傷寒沙門氏菌ATCC 14028(G-)、大腸桿菌O157∶H7(G-)和克羅諾桿菌ATCC 29544(G-)這5種受試菌株的抑菌圈直徑分別16.6±0.18,16.5±0.20,18.8±0.21,19.2±0.17,19.1±0.18 mm。胎菊多酚對(duì)金黃色葡萄球菌和單增李斯特菌的MIC是1.25 mg/mL,MBC是2.5 mg/mL;對(duì)鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌和克羅諾桿菌的MIC是0.625 mg/mL,MBC是1.25 mg/mL。
通過測(cè)定胎菊多酚對(duì)·OH,O2-·和DPPH·的清除能力評(píng)估其抗氧化能力,結(jié)果表明0.5 mg/mL的大麥多酚對(duì)·OH,O2-·和 DPPH·的清除率分別為26.42%,23.08%,97.49%,具有較好的抗氧化能力;同時(shí),胎菊多酚對(duì)金黃色葡萄球菌、單增李斯特菌、沙門氏菌、大腸桿菌和克羅諾桿菌的抑菌能力被評(píng)估,結(jié)果顯示大麥多酚對(duì)李斯特菌和金黃葡萄球菌的MIC是1.25 mg/mL,MBC是2.5 mg/mL;對(duì)鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌和克羅諾桿菌的MIC是0.625 mg/mL,MBC是1.25 mg/mL,說明胎菊多酚具有較高的抑菌活性。試驗(yàn)證明了胎菊多酚具有較好的抗氧化能力和抑菌活性,為胎菊多酚的功能性研究提供了理論依據(jù)。