柚皮總黃酮抑菌效果及抗氧化活性測定

陳 嬋，林 葉，丁 玲，彭 宏

（福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建福州 350119）

柚皮總黃酮抑菌效果及抗氧化活性測定

陳 嬋，林 葉，丁 玲，彭 宏

（福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建福州 350119）

通過研究柚皮總黃酮對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、青霉菌、啤酒酵母的抑菌作用，以及對·OH和·O2-的清除能力得出，柚皮總黃酮對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌具有良好的抑菌效果，與其質(zhì)量濃度呈正相關(guān)，10 mg/mL柚皮總黃酮的抑菌效果不如5 μg/mL山梨酸鉀溶液，但優(yōu)于5 μg/mL苯甲酸鈉溶液與2 μg/mL尼泊金乙酯溶液；柚皮總黃酮對青霉菌和啤酒酵母沒有抑菌作用；柚皮總黃酮對·OH和·O2-均具有較好的清除能力，其抗氧化效果優(yōu)于VC和茶多酚溶液。

柚皮；總黃酮；抑菌效果；抗氧化

柚皮是柚子的表皮，富含豐富的黃酮類化合物，類檸檬苷素、橙皮苷、果膠、香精等。我國具有豐富的柚子資源，長期以來，占柚果總質(zhì)量20%～48%的柚子果皮常作為垃圾處理，造成資源浪費(fèi)的同時也污染了環(huán)境。將皮渣合理開發(fā)利用，可以提高原料的綜合利用并降低生產(chǎn)成本，同時提高其經(jīng)濟(jì)效益，并可以減少環(huán)境污染［1-2］。

近年來，有關(guān)柚皮總黃酮的研究大多數(shù)以提取工藝為主，與抑菌效果和抗氧化活性相關(guān)的文獻(xiàn)報道及研究對實(shí)踐的指導(dǎo)有限，且不同文獻(xiàn)提取方法不同，研究對象不夠單一與明確，且存在較大的差異［3-6］。例如，楊洋等人［3］研究了柚皮黃酮類化合物提取方法和抗氧化性的研究。結(jié)果表明，體積分?jǐn)?shù)70%乙醇提取法是較好的提取方法，柚皮提取物的抗氧化效果比抗壞血酸和檸檬酸好。焦士蓉等人［5］研究了柚皮黃酮類物質(zhì)的微波輔助提取及其抗氧化活性研究，結(jié)果表明，與水提法、乙醇回流提取法相比，微波法所得提取液對自由基清除率及脂質(zhì)過氧化的抑制作用較強(qiáng)，其半抑制率質(zhì)量濃度分別為33.24，111.78，12.28 mg/mL。為了有效開發(fā)利用柚子加工過程中的廢棄皮渣，本項(xiàng)目研究柚皮總黃酮對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、青霉菌、沙門氏菌、啤酒酵母的抑菌作用以及對·OH和·O2-的清除能力，可為柚子皮渣的合理開發(fā)以及回收再利用提供理論依據(jù)，并為天然食品抗氧化劑和防腐劑的開發(fā)提供了參考。

1 試驗(yàn)材料及儀器

柚子，選擇福建琯溪蜜柚；柚皮總黃酮，福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院自制［7］。

乙醇、甲醇、正丁醇、鹽酸、硫酸鐵銨、三羥甲基氨基甲烷、鄰苯三酚、三氯乙酸、濃硫酸，2-脫氧D核糖、硫代巴比妥酸（TBA），均為分析純；尼鉑金乙酯鈉、山梨酸鉀、苯甲酸鈉，均為食品級；大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、青霉菌、啤酒酵母，以上試劑均由福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室提供。

JA1103型電子天平，上海民橋電子儀器廠產(chǎn)品；722型可見光度計，上海天翔光學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；DHP-9052型電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海申賢恒溫設(shè)備廠產(chǎn)品；LDZX-40A1型壓力蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器械廠產(chǎn)品；BCM-1300A型生物潔凈型標(biāo)準(zhǔn)潔凈工作臺，廣州市深華實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；日本島津UVmini-1240型紫外可見分光光度計，深圳市怡華新電子有限公司產(chǎn)品。

2 試驗(yàn)方法

制備牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基以及馬鈴薯培養(yǎng)基［8］，并對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、青霉菌以及啤酒酵母進(jìn)行菌種的活化和菌懸液的制備，采用濾紙片擴(kuò)散法測定抑菌圈大小。

選擇大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、青霉菌以及啤酒酵母作為供試菌，用浸有無菌水的濾紙片以及70%乙醇作為空白對照，按照2.1的方法測量抑菌圈直徑，得出柚皮總黃酮對不同供試菌的抑菌作用。

將柚皮總黃酮提取液在無菌條件下配成質(zhì)量濃度為5，10，15，20，25 mg/mL的柚皮總黃酮溶液，同時設(shè)無菌生理鹽水和70%的乙醇溶液為空白對照組。按照2.1的方法測量不同質(zhì)量濃度的抑菌圈直徑，得出不同質(zhì)量濃度柚皮總黃酮抑菌作用的強(qiáng)弱。

比較10 mg/mL的柚皮總黃酮溶液與2 μg/mL尼泊金乙酯、5 μg/mL苯甲酸鈉以及5 μg/mL山梨酸鉀溶液的抑菌效果。

比較同質(zhì)量濃度下柚皮總黃酮與茶多酚、VC對羥自由基（·OH）和超氧陰離子自由基（·O2-）的清除能力［9-10］。清除·OH能力采用Fenton反應(yīng)法，清除·O2-能力的測定采用鄰苯三酚自氧化法。

采用DPS2000對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用Duncan新復(fù)極差法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較［11］。

3 結(jié)果與分析

10 mg/mL柚皮總黃酮、無菌生理鹽水及70%乙醇對不同供試菌抑菌作用的影響見表1。

表1 10 mg/mL柚皮總黃酮、無菌生理鹽水及70%乙醇對不同供試菌抑菌作用的影響

為了更好地判斷柚皮總黃酮對不同供試菌的抑菌效果，并消除柚皮總黃酮提取過程中使用提取液70%乙醇的影響，設(shè)立無菌生理鹽水和70%乙醇溶液為空白對照組。結(jié)果表明，無菌生理鹽水對5種供試菌均沒有抑菌作用，而柚皮總黃酮對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌有較好的抑菌效果，抑菌作用遠(yuǎn)高于70%乙醇溶液對照組；柚皮總黃酮以及空白對照均對青霉菌及啤酒酵母沒有抑菌作用。由此得出，柚皮總黃酮的抑菌效果為沙門氏菌＜金黃色葡萄球菌＜大腸桿菌。

不同質(zhì)量濃度柚皮總黃酮對供試菌的抑菌效果見表2。

表2 不同質(zhì)量濃度柚皮總黃酮對供試菌的抑菌效果

由表2可知，不同質(zhì)量濃度柚皮總黃酮對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌的抑菌作用隨著柚皮總黃酮質(zhì)量濃度的提高，抑菌圈增大、抑菌作用增強(qiáng)，且抑菌作用是與柚皮總黃酮質(zhì)量濃度成正相關(guān)，當(dāng)質(zhì)量濃度增加時，抑菌效果也越好；雖然高質(zhì)量濃度的柚皮總黃酮對青霉菌具有一定的抑菌作用，但抑菌圈小，且抑菌時間持續(xù)很短，意義不大；柚皮總黃酮對啤酒酵母沒有抑菌作用。

柚皮總黃酮、尼泊金乙酯、苯甲酸鈉、山梨酸抑菌作用的比較見表3。

表3 柚皮總黃酮、尼泊金乙酯、苯甲酸鈉、山梨酸抑菌作用的比較

本文參照食品添加劑的使用量，配制2 μg/mL尼泊金乙酯溶液、5 μg/mL的苯甲酸鈉和山梨酸鉀溶液作為10 mg/mL柚皮總黃酮溶液抑菌效果的陽性對照。結(jié)果表明，柚皮總黃酮對所試大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌具有較好的抑制作用，抑菌圈直徑均為15 mm以上，抑菌效果顯著。抑菌效果隨著不同供試菌的不同而有所不同，10 mg/mL柚皮總黃酮的抑菌效果不如質(zhì)量濃度為5 μg/mL山梨酸鉀，優(yōu)于5 μg/mL苯甲酸鈉與2 μg/mL尼泊金乙酯，該數(shù)據(jù)為柚皮總黃酮的抑菌能力提供了理論依據(jù)；但柚皮總黃酮對青霉菌和啤酒酵母沒有抑菌作用。

配制10 mg/mL的柚皮總黃酮溶液，并設(shè)茶多酚、VC作為陽性對照組。分別加入0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mL于Fenton反應(yīng)體系中，測定其對·OH的清除作用。

柚皮總黃酮、茶多酚、VC對·OH的清除能力見圖1。

圖1 柚皮總黃酮、茶多酚、VC對·OH的清除能力

由圖1可知，柚皮總黃酮對·OH具有較好清除能力，且隨柚皮總黃酮質(zhì)量濃度的增加清除能力上升。柚子皮總黃酮對·OH的清除作用優(yōu)于同質(zhì)量濃度茶多酚溶液以及VC。

配制10 mg/mL的柚皮總黃酮溶液，用鄰苯三酚自氧化法測定其清除·O2-能力。

柚皮總黃酮、茶多酚、VC對·O2-清除能力見圖2。

圖2 柚皮總黃酮、茶多酚、VC對·O2-的清除能力

由圖2可知，柚皮總黃酮對·O2-具有一定的清除能力，且隨柚皮總黃酮質(zhì)量濃度的增加清除能力上升。柚子皮總黃酮對·O2-的清除作用優(yōu)于VC溶液，略高于同質(zhì)量濃度茶多酚溶液。

4 結(jié)論

（1）經(jīng)試驗(yàn)研究表明，柚皮總黃酮對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌有明顯的抑菌作用，抑菌效果與柚皮總黃酮的質(zhì)量濃度成正相關(guān)；對青霉菌的抑菌較差，只有在高質(zhì)量濃度時才有一定的抑菌作用；對啤酒酵母沒有抑菌作用。

（2）10 mg/mL柚皮總黃酮溶液的抑菌效果不如5 μg/mL山梨酸鉀溶液，但優(yōu)于5 μg/mL苯甲酸鈉溶液與2 μg/mL尼泊金乙酯溶液。柚皮總黃酮可作為抑菌劑和保鮮劑被進(jìn)一步開發(fā)利用。

（3）柚皮總黃酮對·OH和·O2-均具有較好的清除能力，且隨柚皮總黃酮質(zhì)量濃度的增加清除能力上升。柚皮總黃酮對·OH的清除作用優(yōu)于同質(zhì)量濃度茶多酚溶液以及VC溶液；對·O2-的清除作用優(yōu)于VC溶液，略高于同質(zhì)量濃度茶多酚溶液。說明柚皮總黃酮的抗氧化性較強(qiáng)，其抗氧化效果優(yōu)于VC和茶多酚。

［1］ 鄧婷婷，劉素純，賀建華.柚皮提取物有效成分的研究概況 ［J］.中國食物與營養(yǎng)，2008（6）：16-19.

［2］ 張秀莉，王春明，雷旭東.黃酮類化合物的抗腫瘤活性及其機(jī)制研究進(jìn)展 ［J］.甘肅醫(yī)藥，2011（4）：205-207.

［3］ 楊洋，韋小英．柚皮黃酮類化合物提取方法和抗氧化性的研究 ［J］．食品與發(fā)酵工業(yè)，2002，28（6）：9-11．

［4］ 陳寶宏，鄭萍．乙醇提取柚子皮中總黃酮條件及其抑菌分析 ［J］．食品工程，2011（4）：43-45．

［5］ 焦士蓉，鄭貴菊．柚皮黃酮類物質(zhì)的微波輔助提取及其抗氧化活性研究 ［J］．食品與機(jī)械，2007，23（1）：73-75．

［6］ 蔣玲艷，王林果，賓蓉禮，等．沙田柚柚皮提取物的抗菌性能研究 ［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（22）：9 354-9 355，9 357．

［7］ 陳嬋，丁玲，彭宏，等．不同方法提取柚皮總黃酮含量的比較研究 ［J］．江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015，27（5）：75-78.

［8］ 陳嬋，黃瓊，彭宏，等．紫色甘薯原花青素抑菌效果的研究 ［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（35）：17 308-17 310.

［9］ 陳美珍，余杰，郭慧敏．大豆分離蛋白酶解物清除羥自由基作用的研究 ［J］．食品科學(xué)，2002，23（1）：43-48．

［10］李葉，唐浩國，劉建學(xué).黃酮類化合物抑菌作用的研究進(jìn)展 ［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2008（12）：50-53.

［11］袁永成.山楂粗黃酮抗氧化能力及抑菌活性研究 ［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2012（2）：53-56.◇

This paper studies the antibacterial effect on Escherichia coli，Staphylococcus aureus，Salmonella and Penicillium of total flavonoids from shaddock peel.And the effect on scavenging·OH and·O2-of total flavonoids.The results show that the total flavonoids from shaddock peel showed significant antibacterial effect on Escherichia coli，Staphylococcus aureus，Salmonella and show a positive correlation with the concentration of total flavonoids.The effect of antibacterial about 10 mg/mL of total flavonoids from shaddock peel on the Escherichia coli，Staphylococcus aureus and Salmonella better than 2 μg/mL nipagin esters and 5 μg/mL sodium benzoate，but less than 5 μg/mL potassium sorbate.Beside show inconspicuousness antibacterial effect on Penicillium and brewer's yeast.The results show that the total flavonoids from shaddock peel could effectively scavenge·OH and·O2-in the experimental range，and the total flavonoids from shaddock peel had stronger scavenging ability on·OH and·O2-compared with tea polyphenols and VC.

shaddock peel；total flavonoids；antibacterial effect；antioxidant activity

1671-9646（2016）09a-0036-03

TS201.4

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.09.012

2016-06-16

福建省教育廳科技項(xiàng)目（JB13310）；福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院院內(nèi)課題（13-ES-02）。

陳 嬋（1980— ），女，碩士，講師，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏方向。