菠蘿皮醇提取物抑菌活性的研究

譚雯文+劉亭君+董常亮+梁家華

摘 要：以菠蘿皮為原料，利用醇提法提取活性物質(zhì)，通過平板打孔法研究該提取物對(duì)常見的4種食品污染菌的抑菌作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：菠蘿皮醇提取物對(duì)大腸桿菌、黑曲霉、金黃色葡萄球菌具有明顯的抑制作用，在測(cè)試范圍內(nèi)，其最小抑菌濃度（MIC）分別為40、100、200 g/L；對(duì)大腸桿菌、黑曲霉的最低殺菌濃度（MBC）分別為800、1000 g/L，對(duì)金黃色葡萄球菌的MBC未在測(cè)試范圍內(nèi)；菠蘿皮醇提取物對(duì)桔青霉則無抑制作用。通過比較介質(zhì)pH對(duì)提取物穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)菠蘿皮醇提取物在酸性條件下有抑菌活性，在堿性條件下則無抑菌活性。

關(guān)鍵詞：菠蘿皮 醇提取物 抑菌活性 濃度

食品中添加防腐劑能夠有效抑制微生物的生長而使食品的保質(zhì)期延長，但目前食品中使用的防腐劑大多是化學(xué)合成，對(duì)人體健康存在一定危害。隨著人們健康意識(shí)的普遍提高，開發(fā)高效、低毒、廣譜和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的防腐劑越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，其中從植物中尋找有抑菌防腐作用且安全性高的活性物質(zhì)有著廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。

菠蘿又名鳳梨，主要分布在我國廣西、云南、廣東、海南、臺(tái)灣等地區(qū)，是我國南方栽培面積最大，產(chǎn)量較多的大宗水果之一，華南地區(qū)年產(chǎn)量超過110萬t[1 ]。由于菠蘿水分含量高，難以長期保存，經(jīng)常是就近加工，目前國內(nèi)菠蘿的加工產(chǎn)品主要是糖水菠蘿罐頭、菠蘿果汁，但在加工過程中幾乎有50 %～60 %的下腳料——菠蘿皮渣被隨意丟棄[2 ]，不僅浪費(fèi)了大量的資源，又嚴(yán)重影響加工區(qū)的生態(tài)環(huán)境。據(jù)報(bào)道菠蘿皮渣中含有的營養(yǎng)成分與果肉的基本成分是相接近[3 ]，如何綜合高效地利用廢棄的菠蘿皮，使其變廢為寶，現(xiàn)國內(nèi)外已有很多有效的嘗試，例如用菠蘿皮發(fā)酵制作乳酸飲料，將菠蘿皮粉碎后的果渣釀造成白蘭地，使用菠蘿皮榨汁來發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，用菠蘿皮渣提取果膠等[4-5 ]。

但關(guān)于菠蘿皮抑菌作用的研究，目前國內(nèi)還未見公開報(bào)道。本文通過醇提法提取菠蘿皮的活性成分，研究其對(duì)常見的4種食品污染菌的抑菌作用，為菠蘿皮的綜合利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

菠蘿皮將新鮮的菠蘿皮切片，于60 ℃恒溫干燥箱烘24 h，粉碎后裝入密封袋室溫保存。

供試菌種細(xì)菌：大腸桿菌（Escherichia coli）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）

霉菌：黑曲霉（Aspergillus niger）、桔青霉（Penicillium citrinum，以上菌種均由桂林理工大學(xué)生物工程實(shí)驗(yàn)室保藏。

培養(yǎng)基大腸桿菌采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，金黃色葡萄球菌采用營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基，霉菌采用馬鈴薯葡萄糖（PDA）培養(yǎng)基[6 ]。

HWS-24電熱恒溫水浴鍋 上海恒科技有限公司；LSH-150-2振蕩培養(yǎng)箱 韶關(guān)市明天環(huán)保儀器有限公司；SWCJ-IF超凈操作臺(tái) 蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；RE-2000A真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器有限公司；TDZZ5-WS臺(tái)式低速自動(dòng)平衡離心機(jī) 長沙湘智離心機(jī)儀器有限公司；SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；DFY-800高速粉碎機(jī) 浙江大德中藥機(jī)械有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 菠蘿皮提取物的制備

稱取粉碎后的菠蘿皮10 g，按料液比1：25加入75 %乙醇溶液于具塞三角瓶中，在70 ℃恒溫水浴鍋中震蕩浸提1 h，然后3000 r/min離心5 min，用紗布過濾，取清液用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至膏狀，再用蒸餾水溶解定容至10 mL，其濃度為1000 g/L（指1 mL提取液相當(dāng)于1 g菠蘿皮干樣品），最后置于4 ℃冰箱中保存待用。

1.2.2 菌種活化及菌懸液的制備

將4種供試菌種接入相應(yīng)的搖瓶培養(yǎng)基中進(jìn)行活化，細(xì)菌活化18 h，霉菌活化40 h，然后再將活化后的菌種轉(zhuǎn)接到相對(duì)應(yīng)的斜面培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。用接種環(huán)分別刮取一定量已活化好的菌種于9 mL無菌生理鹽水中，充分搖勻，再用10倍稀釋法將菌懸液稀釋至含菌量為107 CFU/mL的實(shí)驗(yàn)用菌懸液[7 ]。

1.2.3 提取物抑菌活性的測(cè)定

將15 mL經(jīng)高壓滅菌的培養(yǎng)基倒入無菌培養(yǎng)皿中，靜置冷卻，待凝后加入0.1 mL菌懸液于平板上，用無菌玻璃涂布棒將菌液涂布均勻，制成帶菌平板[8 ]。然后用無菌打孔器打出直徑為6 mm的孔，在每個(gè)孔加入80 μL菠蘿皮乙醇提取液，以無菌水做空白對(duì)照，每孔平行1次。細(xì)菌于36 ℃恒溫培養(yǎng)24 h，霉菌于27 ℃培養(yǎng)48 h。觀察菌落生長情況，采用十字交叉法測(cè)量抑菌圈直徑。

1.2.4 最低抑菌濃度（MIC）、最低殺菌濃度（MBC）的測(cè)定用無菌水將1000 g/L菠蘿皮提取液配制成1000、800、600、400、200、100、80、60、40、20、10 g/L等系列濃度，參照抑菌活性實(shí)驗(yàn)步驟，以未加提取物的培養(yǎng)基為對(duì)照培養(yǎng)各測(cè)試平板至相應(yīng)培養(yǎng)時(shí)間，觀察各菌體生長情況，比較不同提取物濃度溶液的抑菌效果，每個(gè)濃度做3個(gè)平行。以培養(yǎng)基打孔周圍無菌生長的最低提取濃度為該提取物的最低抑菌濃度（MIC），將提取物的濃度高于及等于MIC的培養(yǎng)皿繼續(xù)培養(yǎng)24 h，觀察各菌體的生長情況，以仍無菌生長的最低提取濃度為該提取物的最低殺菌濃度（MBC）[9-10 ]。

1.2.5 介質(zhì)pH對(duì)菠蘿皮提取物抑菌活性的影響

用1 mol/L鹽酸或NaOH溶液將培養(yǎng)基pH分別調(diào)為2.0、4.0、6.0、8.0、10.0，參照抑菌活性實(shí)驗(yàn)步驟，每孔加入80 μL濃度為200 g/L的菠蘿皮提取物，細(xì)菌于36 ℃恒溫培養(yǎng)24 h，霉菌于27 ℃下培養(yǎng)48 h。實(shí)驗(yàn)平行重復(fù)3次，測(cè)定抑菌圈直徑，比較介質(zhì)的pH對(duì)菠蘿果皮提取物抑菌活性的影響。