不同處理對(duì)刺梨黃酮含量及其抑菌活性的影響

孫紅艷，戚曉陽(yáng)，王國(guó)輝，穆陽(yáng)杰，王宇娜，衛(wèi)怡穎（太原科技大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，山西太原030021）

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不同處理對(duì)刺梨黃酮含量及其抑菌活性的影響

孫紅艷，戚曉陽(yáng)，王國(guó)輝*，穆陽(yáng)杰，王宇娜，衛(wèi)怡穎
（太原科技大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，山西太原030021）

摘要：為了探索不同干燥方式、貯藏時(shí)間對(duì)刺梨黃酮含量及其抑菌活性的影響，采用冷凍干燥、陰干、恒溫鼓風(fēng)烘烤3種方式干燥新鮮刺梨果實(shí)，并對(duì)其黃酮進(jìn)行分離提取及含量測(cè)定，進(jìn)一步研究此黃酮提取液對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑菌活性的影響。結(jié)果表明：3種干燥方式處理后的刺梨黃酮含量具有顯著差異，冷凍干燥有利于刺梨黃酮含量和抑菌成分的保留，其黃酮含量最高達(dá)1.998%，其次是恒溫鼓風(fēng)烘烤和陰干，黃酮含量分別為1.572%和1.330%；低溫貯藏試驗(yàn)顯示隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，刺梨黃酮含量和抑菌活性逐漸降低，鮮果低溫貯藏10d以上將影響其品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：刺梨；黃酮；抑菌活性；干燥方式；貯藏；影響

在分類學(xué)上，刺梨（Ross roxburghii Tratt）屬于薔薇科薔薇屬野生果樹(shù)，是一種落葉灌木野生植物，不僅在日本，在我國(guó)亞熱帶地區(qū)也廣泛分布，例如在甘肅、貴州、陜西等地。刺梨果實(shí)具有極高的藥用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，富含豐富的維生素C、抗癌物質(zhì)及超氧化物岐化酶（SOD）等抗衰老物質(zhì)[1-2]。此外，刺梨中含有豐富的黃酮，具有增強(qiáng)人體免疫力，預(yù)防高血壓、高血糖、高血脂，降低膽固醇含量等作用[3]。

刺梨黃酮是一種天然的活性物質(zhì)，無(wú)毒，但具有抗氧化活性[4]，對(duì)人體的健康亦具有廣泛的作用，如抗過(guò)敏、抗炎癥、抑制病毒、抑制細(xì)菌、抗腫瘤等。同時(shí)，由于人體不能自身合成黃酮類物質(zhì)，但其化合物在人體內(nèi)代謝快、不易蓄積，故需要經(jīng)常補(bǔ)充。而刺梨果實(shí)不易保存，需要低溫或進(jìn)行干燥處理后貯藏。食品干燥的方法較多，不同的干燥方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但對(duì)于刺梨果實(shí)干燥、低溫貯藏的研究較少。因此，本試驗(yàn)以刺梨果實(shí)為材料，研究3種不同干燥方式及不同冷凍貯藏時(shí)間對(duì)刺梨黃酮含量及其抑菌活性的影響，確定最佳干燥方式及適合的冷凍貯藏時(shí)間，以期對(duì)醫(yī)藥企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)和綜合利用提供理論參考。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

1.1.1材料

刺梨果實(shí)來(lái)自貴州省遵義市；大腸桿菌（Escherichia Coli）（ATCC 25322）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）（ATCC25923）購(gòu)買自中國(guó)微生物菌種網(wǎng)；蘆丁購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)；其他試劑均為普通分析純。

1.1.2儀器

ME-204電子天平：梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司；BCD-236SDCN電冰箱：青島海爾股份有限公司；101-AS鼓風(fēng)干燥箱：北京科偉永興儀器有限公司；LGJ-10冷凍干燥機(jī)：北京松源華興科技發(fā)展有限公司；FW80高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：天津市泰斯特儀器有限公司；752N紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海精科實(shí)業(yè)有限公司；GHP-9050N隔水式恒溫培養(yǎng)箱、THZ-100恒溫培養(yǎng)搖床：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；VC-S-1060超凈工作臺(tái)：北京東偉眾強(qiáng)環(huán)境科技有限公司。

1.2方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別稱取150 g/份刺梨果鮮樣，采用冷凍干燥、陰干（平攤于室內(nèi)通風(fēng)處）、恒溫鼓風(fēng)烘烤（70℃）3種干燥方式干燥至樣品恒重；另外在-18℃冰箱冷凍保存3份，分別于保存之后第10天、20天、30天取樣分析。干樣采用磨粉機(jī)粉碎過(guò)三號(hào)篩備用，鮮樣稱重后直接用研缽磨細(xì)；每種處理3次重復(fù)。

1.2.2測(cè)定方法

1）刺梨黃酮的提取參照王振偉等[5]的方法，稍做修改。準(zhǔn)確稱取冷凍干燥、陰干和恒溫鼓風(fēng)烘烤的干樣品2.00 g、鮮樣加入4.00 g，加入40 mL 50 %的乙醇，在40℃、300 W超聲輔助提取40min，之后6 000r/min離心10min，取上清液定容至50 mL容量瓶中，待測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制、黃酮含量測(cè)定及提取率的計(jì)算方法同王振偉等的方法[5]。

2）刺梨黃酮體外抑菌活性測(cè)定

大腸桿菌和金黃色葡萄球菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基活化并擴(kuò)大培養(yǎng)，采用平板牛津杯法進(jìn)行體外黃酮抑菌活性的測(cè)定[6-7]。將兩菌液稀釋至106cfu/mL，取100 μL均勻涂于PCA平板表面，再分別放置6只無(wú)菌干燥的牛津杯（外徑為8 mm，高9 mm）；分別取100 μL黃酮提取液于牛津杯中，以蒸餾水為陰性對(duì)照，青霉素（960 μg/孔）做陽(yáng)性對(duì)照，于培養(yǎng)箱中37℃培養(yǎng)24 h后，分析測(cè)定抑菌圈直徑（DIZ），并通過(guò)稀釋刺梨黃酮提取液的方法測(cè)定其最小抑菌濃度（MIC），每組重復(fù)3次。

1.3統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel和DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同干燥方式和低溫貯藏不同時(shí)間對(duì)刺梨黃酮含量的影響

不同干燥方式和低溫處理不同時(shí)間對(duì)刺梨黃酮含量的影響結(jié)果如表1所示。

表1　不同干燥方式或低溫貯藏不同時(shí)間對(duì)刺梨黃酮含量的影響Table 1 The effects of different desiccation treatments or low temperature storage for different days on flavonoid content of Ross roxburghii Tratt

由表1可知，冷凍干燥后刺梨黃酮含量最高，其次是恒溫鼓風(fēng)烘烤，陰干后的刺梨樣品黃酮含量最低；隨著低溫貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)刺梨黃酮含量總體呈下降趨勢(shì)，且在低溫貯藏10 d后黃酮含量下降幅度較大，與鮮樣相比下降百分比達(dá)38.1 %，低溫貯藏20 d后下降幅度變緩，下降百分比達(dá)47.1 %。

2.2不同干燥方式和低溫貯藏不同時(shí)間對(duì)刺梨抑菌活性的影響

不同干燥方式和低溫處理不同時(shí)間后刺梨黃酮提取液的抑菌活性見(jiàn)表2。

由表2可知，刺梨黃酮提取液對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的代表金黃色葡萄球菌的抑菌活性高于對(duì)革蘭氏陰性菌大腸桿菌的抑菌活性。不同干燥方式干燥刺梨后其黃酮提取液的抑菌活性亦有顯著差異，其中冷凍干燥后的黃酮抑菌活性最高，其次是恒溫鼓風(fēng)烘烤后的樣品，陰干樣品抑菌活性最低；此3種樣品對(duì)大腸桿菌的抑菌圈直徑分別為10.32、7.84、7.16 mm，對(duì)金黃色葡萄球菌的分別是12.11、10.62、8.62 mm。

新鮮刺梨樣品低溫貯藏不同時(shí)間后對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌活性也高于對(duì)大腸桿菌的抑菌活性，低溫貯藏20 d后其抑菌活性顯著下降，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，其抑菌圈直徑顯著降低，例如對(duì)大腸桿菌的抑菌圈直徑依次為10.58、10.37、8.75、8.08 mm。

表2　不同干燥方式或低溫貯藏不同時(shí)間對(duì)刺梨黃酮抑菌活性的影響Table 2 Antibacterial activity of flavonoid of Ross roxburghii Tratt under different desiccation treatments or low temperature storage for different days

2.3刺梨黃酮提取液最小抑菌濃度

為了測(cè)定刺梨黃酮的最小抑菌濃度，我們選擇冷凍干燥之后的樣品做為研究對(duì)象，將其黃酮提取液稀釋為不同濃度的測(cè)試液進(jìn)行體外抑菌活性試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。

表3　刺梨黃酮最小抑菌濃度Table 3 Theminimum antibacterial concentration of flavonoid of Ross roxburghii Tratt

由表3可知，隨著黃酮提取液濃度的降低，其抑菌活性逐漸降低，刺梨黃酮對(duì)大腸桿菌的最小抑菌濃度為0.40 mg/mL，而對(duì)金黃色葡萄球菌為0.20 mg/mL，對(duì)應(yīng)的最小抑菌圈直徑分別為6.08 mm和6.77 mm；當(dāng)黃酮濃度分別低于此兩個(gè)濃度時(shí)將不再有抑菌現(xiàn)象。

3　結(jié)論與討論

刺梨是天然的無(wú)毒的、富含多種營(yíng)養(yǎng)成分的野生藥用植物，關(guān)于刺梨的研究多側(cè)重于刺梨汁的活性，超氧化物歧化酶（SOD）、VC、黃酮等成分的研究[8-13]，及刺梨高含量抗壞血酸積累的分子機(jī)理[14]，另外也有刺梨對(duì)土壤干旱脅迫的生理響應(yīng)的研究[15]。而刺梨果實(shí)的貯藏方式及其抑菌活性的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。進(jìn)一步研究刺梨貯藏的方法及對(duì)其抑菌活性的影響，對(duì)刺梨藥用活性的探討和新產(chǎn)品的研發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

結(jié)果表明，3種刺梨果實(shí)干燥技術(shù)對(duì)刺梨果黃酮含量及其抑菌活性均有不同程度的影響，冷凍干燥由于干燥效率高，且在低溫下不破壞刺梨果實(shí)有效成分，最有利于其黃酮含量和抑菌活性物質(zhì)的保留；其黃酮含量為1.998 %，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑分別為10.32 mm和12.11 mm。陰干的方式最不利于刺梨果實(shí)有效成分的保留，可能由于其處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且干燥過(guò)程不易控制，干燥效率較低。恒溫鼓風(fēng)烘烤的方式干燥效率較高，可以減少刺梨有效成分的損失，但由于溫度過(guò)高對(duì)刺梨黃酮含量和有效抑菌成分均有影響。低溫貯藏不同時(shí)間對(duì)刺梨果黃酮含量及其抑菌活性有明顯的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明低溫貯藏10 d對(duì)刺梨有效成分含量幾乎沒(méi)有影響，而在20 d時(shí)其黃酮含量和抑菌活性明顯下降，貯藏30 d后下降百分比較20 d更低。故在刺梨的加工過(guò)程中，建議對(duì)刺梨果收貨后直接進(jìn)行冷凍干燥后貯藏，若要用家用冰箱低溫保存最好在10 d之內(nèi)食用。

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Influence of Different Treatment on the Total Flavonoid Content and Its Antibacterial Activity in the Fruits of Ross roxburghii Tratt

SUN Hong-yan，QI Xiao-yang，WANG Guo-hui*，MU Yang-jie，WANG Yu-na，WEI Yi-ying
（College of Chemical and Biological Engineering，Taiyuan University of Science and Technology，Taiyuan 030021，Shanxi，China）

Abstract：The aim of present work was to study the different drying methods，different storage times on the influence of the content of total flavone in the fruits of Ross roxburghii Tratt and its antibacterial activity.Freeze drying，dry in the shade and constant temperature air blast baking technologies on the fresh fruits of Ross roxburghii Tratt were studied.Results showed that there was siginificant difference among three drying methods in the content of total flavone，and the freeze drying method was beneficial to the total flavone and antibacterial components，with the content of flavone 1.998 %，followed by constant temperature air blast baking and dry in the shade，being the content of flavone 1.572 % and 1.330 %，respectively.The results of low temperature storage experiments suggested that the content of total flavone and antibacterial activity reduced gradually with the extension of storage time，and the quality of Ross roxburghii Tratt will be deteriorated if the time in cold storage beyond 10 days.

Key words：Ross roxburghii Tratt；total flavone；antibacterial activity；different drying methods；storage；influence

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.001

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然基金（31401319）；山西省青年科技研究基金（2015021146）；山西省高校優(yōu)秀青年學(xué)術(shù)帶頭人支持計(jì)劃（20151006）；山西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（S2015286）；太原科技大學(xué)博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目（HY201301）

作者簡(jiǎn)介：孫紅艷（1983—），女（漢），副教授，博士，研究方向：食品生物工程。

*通信作者：王國(guó)輝（1993—），男（漢），研究方向：食品生物工程。

收稿日期：2015-10-19