大蒜素的抑菌作用及其稳定性研究Word格式.docx
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Research
Institute,
Chinese
Academy
Fishery
Sciences,
Guangzhou
510300,
3.
Technology,
Shanghai
Shanghai,
201306,
China)
Abstract:
Allicin,broad-spectrum
antimicrobial
activity,
is
the
main
bioactive
components
garlic.
In
order
to
obtainan
minimum
inhibitory
concentrations
(MICs)
E.
coli
Staphyloccocus
aureus
Rosenbach
were
determined
through
double
broth
dilution
method.
Meanwhile,
effects
UV
irradiation,
temperature
pH
stability
also
evaluated.
The
results
show
that
MICs
E.coli
2.5%
1.25%
respectively.
Moreover,
temperature,
had
effect
Allicin.
Keywords:
allicin;
antibacterial
activity;
minimal
concentration
(MIC);
doi:
10.3969/j.issn.1674-506X.2011.03-019
大蒜素(Allicin)是从大蒜的球形鳞茎中提取的菌,对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、痢疾杆
挥发性油状物,具有强烈刺激味和蒜所特有的辛辣菌、伤寒杆菌、肺炎球菌,链球菌等有害菌有明显抑
味,可与乙醇、乙醚及苯等有机溶剂互溶,大蒜素为制和杀灭作用,对有益菌如干酪乳杆菌则无抑制作
蒜氨酸经酶水解后的产物,其主要含有大蒜辣素、大用,而且大蒜素无毒副作用,无药物残留
,无耐药性,
蒜新素等,大蒜辣素和大蒜新素总称为大蒜素
[1-3],是是替代抗生素,生产安全无公害产品最佳添加剂,是
大蒜主要生物活性成分,具有抗菌、抗肿瘤、降胆固人类健康的保证。
本文研究大蒜素对大肠杆菌金黄
醇、抗血小板聚集、护肝、预防心血管疾病和降血压色葡萄球菌的最小抑菌浓度及不同条件对大蒜素抗
等多种生理学作用[4]。
大蒜素具有在人和动物体内无菌活性稳定性的影响,为将来更好的利用和开发大
残留、不易产生耐药性、不造成环境污染、价格低廉蒜素提供数据支持。
等优点,而备受国内外研究者的关注。
1材料与方法
大蒜素现已证实具有较强的抗菌功效
[5],已在饲1.1材料与试剂
料、食品
[6]、医药上得到较好利用。
大蒜素可抑菌杀大蒜本地市售,产自山东金乡;
营养肉汤、营
收稿日期:
2010-12-11
作者简介:
(1986-),男,在读研究生,研究方向:
水产品加工与贮藏工程(海洋生物活性物质研究与开发)。
*通讯作者:
刘颖(1966-),女,副教授,博士,主要从事应用微生物方面的研究。
47卷(总第
163期)时威等:
大蒜素的抑菌作用及其稳定性研究
养琼脂北京奥博星生物技术有限责任公司;
95%
酒精、NaOH、盐酸、Tween80北京北化精细化学品
有限责任公司均为分析纯。
金黄色葡萄球菌、大肠杆菌本校微生物实验
室。
1.2仪器与设备
DK-S24型电热恒温水浴锅上海森信实验仪
器有限公司;
净化工作台苏净集团苏州安泰空气
技术有限公司;
DELTA
320
pH计梅特勒
-托利多
仪器有限公司;
AL104精密电子天平上海天平仪器
厂;
游标卡尺北京达昱科仪科技有限公司;
旋转蒸
发仪上海申生科技有限公司;
微量移液器法国
Gilson公司。
1.3实验方法
1.3.1酶解法提取大蒜素
大蒜
→去皮洗净
→捣碎
→40℃下酶解
60min→
料液比
1∶4加入
95%乙醇
→30℃下萃取
120min→
4000r/min离心分离
→上清液
→压强在
0.01MPa,
65r/min下旋转蒸发浓缩→大蒜素原液。
大蒜素原液的定义:
1mL提取液中含有
1g大蒜
所得的提取物,原液用
12000r/min离心
15min除菌,
4℃条件下避光保存备用。
对照:
用
95%乙醇为溶剂
按以上提取工艺浸提。
1.3.2菌悬液制备
将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别接种于营养
琼脂斜面,37℃培养
24h,然后用
10mL生理盐水将
斜面细胞洗下制成菌悬液,将菌悬液用无菌生理盐
水稀释为浓度
108
CFU/mL,备用。
1.3.3大蒜素抗菌能力的测定
采用杯碟法,以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为
指示菌,将制备的指示菌悬液取
1mL菌悬液加
入
100mL灭菌后冷却至
55℃的营养琼脂培养基中,快
速混匀后倾注于培养皿中,待凝固后,将牛津杯无菌
操作置于培养皿中,用微量加样器加入
0.1mL供试
样液,每种指示菌做
3个重复。
1.3.4最小抑菌浓度
(MIC)的测定
[7]
将
1g/mL的大蒜素原液用
10%的
Tween80稀释
至
100%~3.125%(V/V)10个梯度,然后吸取
1mL加
入
9mL营养琼脂培养基中,使药液最终浓度为
10%
~0.3125%(V/V),充分混匀,倒平板。
冷却后接种,在
37℃恒温下培养
12h~24h。
从无菌生长的培养皿中
找出最低抑菌浓度的培养皿,此浓度即为提取液的
最低抑菌浓度
(MIC)。
以
Tween80作为对照。
1.3.5不同处理条件对大蒜素抗菌活性的影响
1.3.5.1紫外线照射对大蒜素抗菌效果的影响
将大蒜素原液分别在紫外灯下处理
0min、
5min、10min、15min、20min、25min,以大肠杆菌和金
黄色葡萄球菌为指示菌,测定抑菌圈直径大小,试验
重复
3次。
1.3.5.2加热处理对大蒜素抗菌效果的影响
将大蒜素原液分别置于
20℃、30℃、
40℃、50℃、
60℃、70℃水浴处理
30min。
以大肠杆菌和金黄色葡
萄球菌为指示菌,测定抑菌圈直径大小,试验重复
3
次。
1.3.5.3
pH值对大蒜素抗菌效果的影响
1mol/L
HCl和
NaOH溶液调成把大蒜素原
液
pH为
2、4、6、8、10,平衡
24h后以大肠杆菌和金
1.3.5.4大蒜素药效稳定性的测定
以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指示菌,测定
大蒜素原液抑菌圈直径大小,试验重复
自接菌
后
2天开始检查测量抑菌圈直径,之后每日定时测
量记录,直至抑菌圈长满菌落。
1.3.5.5保存时间对大蒜素抗菌效果的影响
将大蒜素原液在室温下避光保存,每间隔七天
以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指示菌,测定抑菌
圈直径大小。
试验重复
测定其抗菌活性随保存
时间的变化。
2结果与分析
2.1大蒜素原液对供试菌
MICs的测定
表
1大蒜素的最小抑菌浓度(MIC%)
Tab.1
Minimum
(MIC%)
大肠杆菌金黄色葡萄球菌
对照
--
大蒜素
2.5
1.25
由表
1可知,大蒜素对大肠杆菌和金黄色葡萄
球菌都有不同程度的抑菌作用,其中对金黄色葡萄
球菌的抑菌能力要强于大肠杆菌,对金黄色葡萄球
菌的
MIC为
1.25%,对大肠杆菌的
2.5%。
2.2紫外线照射对大蒜素抗菌效果的影响
由图
1可知,随紫外处理时间的变化,大蒜素的
抗菌活性随着处理时间的延长呈下降的趋势,由此
可见,大蒜素受紫外线影响较大,容
易被氧化。
2.3加热处理对大蒜素抗菌效果的影响
2可知,大蒜素在不同温度处理后,在低于
2011年第
3期
78
但对碱不稳定。
2.5大蒜素药效持续时间的测定
抑菌圈直径(mm)
图1紫外照射对大蒜素的抑菌活性的影响
时间(min)
1817.51716.51615.51514.50510152025
金黄色葡萄球菌
大肠杆菌
Fig.1
Effect
ultraviolet
antimicrobials
activity
Allicin
1817.51716.51615.51514.5246810
温度(℃)
1817.51716.51615.51514.53040506070
图2加热处理对大蒜素抑菌活性的影响
Fig.2
图
4大蒜素的药效持续时间的测定
Fig.4
relationship
between
efficacy
inhibition
activity
4可知,大蒜素的药效总的来说随时间而
下降的,且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在持续作
5d~7d后药效下降比较显著。
药效持续
6d时,对
金黄色的抑菌效果降低了
3.42%,对大肠杆菌的抑
菌效果降低了
3.63%。
10d时,对金黄色葡
萄球菌的抑菌效果降低了
14.35%,对大肠杆菌的抑
11.92%。
50℃条件下,抑菌活性没有明显变化,在
50℃以上处2.6大蒜素保存时间对抗菌效果的影响
理后,抑菌效力开始减弱,对金黄色葡萄球菌的抑菌
效果降低了
22.68%,对大肠杆菌的抑菌效果降低了
23.30%。
可知温度在
50℃以上时,随温度的升高大
蒜素被破坏的速率大大加快。
由此可见大蒜素在高
温下不稳定。
2.4
PⅡ
1817.51716.51615.515246810
3
pH值对大蒜素抑菌活性的影响
Fig.3
3可知,在酸性条件下,大蒜素对金黄色葡
萄球菌和大肠杆菌的抑制能力影响不大,在碱性条
抑菌圈直径(mm)时间(d)
1817.51716.51615.51514.5071421283542495663
5大蒜素保存时间对抑菌活性的影响
Fig.5
Relationship
conservation
time
5可知,大蒜素的活性随时间的变化的总
趋势是随着时间的延长而逐渐下降的,特别是
35d
后下降的趋势明显,但保存
42d仍表现出较好的抑
菌活性,对金黄色葡萄球菌的抑菌效果仅降低了
4.22%,对大肠杆菌的抑菌效果也仅下降了
5.12%。
3结论
通过研究可知大蒜素对金黄色葡萄球菌和大肠
杆菌都有良好的抑制作用,大
蒜素对大肠杆菌、金黄
件下随
pH值的升高,对菌体的抑制能力下降,在
色葡萄球菌的最小抑菌浓度分别为
2.5%、1.25%;
大
8~10之间变化较大,pH值为
10时抑菌效果最
蒜素在高温下不稳定,容易被氧化,在酸性条件下大
差,金黄色葡萄球菌抑菌效果降低了
13.14%;
大肠
蒜素性质稳定,但在碱性条件下大蒜素稳定性较差;
杆菌抑菌效果降低了
10.90%,原因可能是:
碱性条
件会加速大蒜素的水解反应,从而使该物质的抑菌
性减小。
由此可见,大蒜素在酸性环境下相对稳定,
在室温下避光保存保存
42天仍表现出较好的抑菌
活性。
本实验可为大蒜素的开发利用提供一定参考,
为将来更好的利用和开发大蒜素提供数据支持。
(下转第
86页)
86
3.5
改进效果验证
在不改变原有配方的特色和风味的条件下,我
们进行了以下优化改进:
一、将原来的
88%味精改成
95%味精。
二、更换造粒机筛网,并在流化床出料口安装
筛网进行筛分,控制鸡精颗粒大小。
三、严格控制干燥温度和下料速度,从而达到
控制水分含量。
四、在生产车间安装蒸汽加热管道,以干燥操
作环境和降低环境湿度,同时安装换气扇以加快空
气流通和散热效果,保持环境清洁、干燥;
取改进后的样品与原产品做吸潮对比实验,条
件同
2。
结果如下:
从表
6中看出:
改进配方的吸潮率明显下降,效
果显著。
4
结论
本文通过对鸡精吸潮因素的探索研究,找到了
(上接第
78页)
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1可知,最佳提取工艺条件为
A1B2C2,即
提
取时间为
2.5h,水浴酶解温度
55℃,酶用量为
7.0%,
3个因素的影响大小为
A&
gt;
B&
C,时间是对可溶性膳
食纤维提取率起主导地位的因素
其次为提取时酶
解温度
最后为酶用量,提取率为
6.22%。
根据
K值
因素表,最佳方案选定为为
A2B2C2,即:
时间
3.5h,酶
7.0%
牛蒡中可溶性膳食纤维提取的最佳工艺条件
为:
中性蛋白酶酶解
7,酶解时间
3.5h,水浴酶解
温度
55℃,用量
7.0
%;
糖化酶酶解:
4.5,酶解时
间
70min,水浴酶解温度
60℃,用量
1.1
%。
牛蒡中可
溶性膳食纤维提取率为
6.34
所得产品呈浅黄
色、气味良好、感官形状良好。
6改进样品与原产品吸潮情况对比
Tab.6
improvement
samples
original
product
absorption
moisture
situation
名称
8小时吸潮率
%
24小时吸潮率
48小时吸潮率
%
改进样品
1.64
2.63
3.01
原产品
1.90
4.56
7.47
改善鸡精吸潮程度的控制条件为初始水分
0.8%、颗
粒大小为
24-30目、味精含量采用
95%,并以此为依
据对生产作业指导书进行修正,用于生产实际中,大
大降低了鸡精产品吸潮率,改善了鸡精品质,提高了
产品货架期。
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