張 爽,張璞瑜, 蔣達(dá)青, 張 媚,張立欽, 林海萍
(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,浙江 臨安 311300;2.浙江農(nóng)林大學(xué) 生物農(nóng)藥高效制備技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室,浙江 臨安311300)
棘托竹蓀抑菌物質(zhì)的乙醇提取工藝優(yōu)化與抑菌作用
張 爽1,2,張璞瑜1,2, 蔣達(dá)青1,2, 張 媚1,2,張立欽1,2, 林海萍1,2
(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,浙江 臨安 311300;2.浙江農(nóng)林大學(xué) 生物農(nóng)藥高效制備技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室,浙江 臨安311300)
為研究棘托竹蓀Dictyophora echinovolvata乙醇提取物對(duì)食品腐敗菌和植物病原菌的抑菌作用,以不同體積分?jǐn)?shù)乙醇溶液為提取劑,對(duì)棘托竹蓀子實(shí)體進(jìn)行浸提,通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)測(cè)定了乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、浸提時(shí)間和浸提溫度等4個(gè)因素對(duì)棘托竹蓀提取物抑菌效果的影響,獲得的最佳提取工藝為乙醇體積分?jǐn)?shù)90%,料液比50.0 g·L-1,浸提時(shí)間2.0 h,浸提溫度75℃。用牛津杯法和菌絲生長(zhǎng)速率法分別測(cè)定了棘托竹蓀乙醇提取液對(duì)食品腐敗菌與植物病原菌的抑菌作用。結(jié)果表明:棘托竹蓀乙醇提取液對(duì)食品腐敗細(xì)菌和植物病原真菌均具有抑制作用,但對(duì)啤酒酵母不表現(xiàn)抑制作用。在供試的4種食品腐敗細(xì)菌中,抑菌效果從高到低依次是金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus,枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis,蠟狀芽孢桿菌Bacillus cereus,大腸埃希菌Escherichia coli,抑菌圈直徑分別為24.08,23.12,23.02和22.16 mm,可見(jiàn)棘托竹蓀乙醇提取液對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的抑菌效果顯著大于革蘭氏陰性細(xì)菌。在供試的5種植物病原真菌中,抑菌效果從高到低依次為玉米大斑病菌Exserohilum turcicum,油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum,番茄灰霉病菌Botrytis cinerea,小麥赤霉病菌Fusarium graminearum,蘋(píng)果腐爛病菌Valsa mali,抑菌率分別為75.01%,57.67%,49.65%,21.34%和9.26%,且五者間均存在顯著性差異(P<0.05),可見(jiàn)棘托竹蓀乙醇提取液對(duì)真菌的抑菌作用因菌種而異。圖4表4參16
微生物學(xué);棘托竹蓀;乙醇提??;工藝優(yōu)化;抑菌作用;食品腐敗菌;植物病原菌
棘托竹蓀Dictyophora echinovolvata屬擔(dān)子菌門(mén)Basidiomycotina腹菌綱Gasteromycetes鬼筆科Phallaceae竹蓀屬Dictyophora真菌,是中國(guó)科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)并于1988年定名的新種[1]。棘托竹蓀是一種名貴的食用菌,香氣濃郁,脆嫩爽口,并具有降低血液中脂肪、膽固醇和延緩食品腐敗的功能[2]。盧惠妮等[3]研究發(fā)現(xiàn)棘托竹蓀提取物對(duì)5種常見(jiàn)的食源性致病菌均具有明顯抑制作用,抑菌率從大到小依次為副溶血弧菌Vibrio parahaemolyticus,單增李斯特菌Listeria monocytogenes,大腸埃希菌Escherichia coli O157:H7,腸炎沙門(mén)氏菌Salmonella enteritidis,金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus。棘托竹蓀提取物同時(shí)具有較高的熱穩(wěn)定性和廣泛的pH值穩(wěn)定性;劉文波等[4]利用超聲波輔助破碎竹蓀干粉,制取水、乙醇和石油醚為提取介質(zhì)的浸提物以及竹蓀揮發(fā)油,利用液體培養(yǎng)基連續(xù)稀釋法對(duì)5種供試菌:大腸埃希菌、腸炎沙門(mén)菌、副溶血性弧菌、金黃色葡萄球菌和單增李斯特菌等進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),結(jié)果所有提取物對(duì)供試菌都具有抑菌活性;梁鳴等[5]報(bào)道棘托竹蓀醇提取物抑菌效果優(yōu)于水提取物。盡管目前國(guó)內(nèi)外對(duì)棘托竹蓀的研究已比較廣泛,但對(duì)乙醇提取工藝的優(yōu)化研究還比較少,且目前對(duì)于竹蓀抑菌作用的研究絕大多數(shù)還集中在對(duì)食品腐敗菌的研究,對(duì)植物病原菌的抑菌研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究對(duì)棘托竹蓀抑菌活性物質(zhì)的乙醇提取工藝進(jìn)行優(yōu)化,測(cè)定了提取液對(duì)常見(jiàn)食品腐敗菌與部分植物病原真菌的抑制效果,以期為利用竹蓀開(kāi)發(fā)成天然的食品防腐劑和生物農(nóng)藥奠定基礎(chǔ)。
1.1 材料
1.1.1 供試材料 棘托竹蓀子實(shí)體干品購(gòu)于浙江菇爾康食用菌有限公司,鼓風(fēng)干燥箱60℃烘干至恒量,粉碎物過(guò)80目篩,密封避光保存。
1.1.2 供試菌 選用常見(jiàn)食品腐敗菌:大腸埃希菌,金黃色葡萄球菌,枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis,蠟狀芽孢桿菌Bacillus cereus和啤酒酵母Saccharomyces cerevisiae;部分植物病原真菌:玉米大斑病菌Exserohilum turcicum,油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum,番茄灰霉病菌Botrytis cinerea,蘋(píng)果腐爛病菌Valsa mali和小麥赤霉病菌Fusarium graminearum為供試菌。菌種由生物農(nóng)藥高效制備技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室與浙江農(nóng)林大學(xué)林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供。
1.1.3 培養(yǎng)基 馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基:馬鈴薯200.00 g,葡萄糖20.00 g,瓊脂20.00 g。馬鈴薯去皮切成塊煮30 min,用紗布過(guò)濾取汁,加葡萄糖和瓊脂溶化,補(bǔ)水至1 000 mL,pH值自然。Luria-Bertani(LB)培養(yǎng)基:胰化蛋白胨10.00 g,酵母提取物5.00 g,氯化鈉10.00 g,補(bǔ)水至1 000 mL,pH值自然。培養(yǎng)基121℃蒸汽滅菌20 min備用。
1.2 方法
1.2.1 提取方法 取棘托竹蓀粉末10.00 g,分別按照33.3,40.0,50.0,66.7,100.0 g·L-1的料液比加入60.0,70.0,80.0,90.0,1 000.0 g·kg-1的乙醇水溶液,混勻后置于60,65,70,75,80℃水浴鍋中處理1.5,2.0,2.5,3.0,3.5 h,過(guò)濾,所得濾渣再按原條件進(jìn)行抽提,過(guò)濾,棄濾渣,合并2次濾液,
過(guò)濾除菌濃縮到10.0 mL,置于4℃下保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 抑菌試驗(yàn) ①供試菌株的準(zhǔn)備。在無(wú)菌室中將供試菌株接入相應(yīng)斜面培養(yǎng)基上,細(xì)菌37℃恒溫培養(yǎng)18~24 h,植物病原真菌、酵母菌在30℃恒溫培養(yǎng)44~48 h后備用。②供試菌懸液制備。用接種環(huán)挑取少許菌體于裝有9.0 mL無(wú)菌水的試管內(nèi),制成菌懸液。細(xì)菌用麥?zhǔn)媳葷岱ㄓ?jì)數(shù),酵母菌用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),調(diào)整菌懸液比例為含細(xì)胞(或孢子)量109~1010個(gè)·L-1。③對(duì)食品腐敗菌抑菌作用測(cè)定。吸取0.2 mL供試細(xì)菌懸液涂布于LB平板上,37℃培養(yǎng)18~24 h,0.2 mL啤酒酵母涂布于PDA平板上,30℃培養(yǎng)48 h,采用祖若夫等[6]的牛津杯法測(cè)定抑菌圈,重復(fù)3次。④對(duì)植物病原真菌的抑制率測(cè)定。吸取0.2 mL質(zhì)量濃度為100.0 g·L-1棘托竹蓀提取液涂布于PDA平板上制成含藥培養(yǎng)基平板,在對(duì)照上則涂布相同體積的溶劑;用打孔器取直徑為8 mm的供試菌菌餅,移至含藥培養(yǎng)基平板中央,使菌餅培養(yǎng)基面向上;置于26℃培養(yǎng)44~48 h,采用歐陽(yáng)桐嬌等[7]的菌絲生長(zhǎng)速率法測(cè)定菌落直徑,重復(fù)3次,用公式(1)計(jì)算抑菌率。
1.2.3 提取工藝優(yōu)化試驗(yàn) ①乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)提取物抑菌能力的影響。準(zhǔn)確稱(chēng)取10.00 g竹蓀粉末,以50.0 g·L-1的料液比分別加入到體積分?jǐn)?shù)為60%,70%,80%,90%和100%的乙醇水溶液中,于80℃水浴2 h后過(guò)濾,收集濾渣,用濾渣代替竹蓀粉末,用相同的方法再處理1次,合并2次的濾液,過(guò)濾并濃縮至10.0 mL。按照方法1.2.2節(jié)中③以金黃色葡萄球菌作為指示菌種測(cè)定提取液的抑菌圈直徑。②料液比對(duì)提取物抑菌能力的影響。準(zhǔn)確稱(chēng)取10.00 g竹蓀粉末,分別以33.3,40.0,50.0,66.7,100.0 g·L-1的料液比加入到體積分?jǐn)?shù)90%乙醇水溶液中,于80℃水浴2.0 h后過(guò)濾,之后操作同①。③浸提時(shí)間對(duì)提取物抑菌能力的影響。準(zhǔn)確稱(chēng)取10.00 g竹蓀粉末,以50.0 g·L-1的料液比加入到體積分?jǐn)?shù)為90%乙醇水溶液中,于80℃分別水浴1.5,2.0,2.5,3.0,3.5 h后過(guò)濾,之后操作同①。④浸提溫度對(duì)提取物抑菌能力的影響。準(zhǔn)確稱(chēng)取10.00 g竹蓀粉末,以50.0 g·L-1的料液比加入到體積分?jǐn)?shù)90%乙醇水溶液中,分別于60,65,70,75和80℃水浴2.5 h后過(guò)濾,之后操作同①。⑤多因素正交試驗(yàn)。選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)(A),浸提溫度(B),料液比(C),浸提時(shí)間(D)4個(gè)因素進(jìn)行4因素3水平正交設(shè)計(jì),采用L9(34)正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)以確定最佳工藝參數(shù)(表1)。
表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
2.1 單提取工藝因素試驗(yàn)結(jié)果
2.1.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)提取物抑菌能力的影響 乙醇提取液對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌結(jié)果見(jiàn)圖1。從圖1可見(jiàn):隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的加大,抑菌效果不斷增強(qiáng),乙醇體積分?jǐn)?shù)從60%~90%時(shí),抑菌圈直徑顯著增加(P<0.05),而乙醇體積分?jǐn)?shù)為90%~100%時(shí),抑菌圈直徑增加不顯著,綜合考慮工藝成本,確定90%乙醇水溶液為竹蓀提取溶劑。乙醇體積分?jǐn)?shù)的差異造成抑菌圈直徑的顯著差異,可能是因?yàn)椴煌w積分?jǐn)?shù)乙醇提取液的抑菌成分存在差異,乙醇體積分?jǐn)?shù)高更有利于抑菌物質(zhì)的浸出。
2.1.2 料液比對(duì)提取物抑菌能力的影響 從圖2可以看出:隨著料液比的增加,提取液的抑菌效果不斷下降,料液比從33.3 g·L-1到40.0 g·L-1和50.0 g·L-1,從66.7 g·L-1到100.0 g·L-1,抑菌圈直徑降低均不顯著,而料液比從50.0 g·L-1到66.7 g·L-1,抑菌圈直徑顯著降低(P<0.05),因此確定在料液比為50.0 g·L-1時(shí)進(jìn)行抑菌物質(zhì)的提取。固液提取中,料液比的大小在較大程度上影響著傳質(zhì)的效率和速度,濃度差是提取過(guò)程的一個(gè)推動(dòng)力,保持良好的濃度差可得到較好的提取效果[8]。
2.1.3 浸提時(shí)間對(duì)提取物抑菌能力的影響 分別浸提1.5,2.0,2.5,3.0與3.5 h后,乙醇提取液對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可得:隨著浸提時(shí)間的增加,提取液的抑菌效果不斷上升,提取時(shí)間從1.5 h增加到2.0 h,從2.5 h增加到3.0 h和3.5 h,抑菌圈直徑增加均不顯著,而提取時(shí)間從2.0 h增加到2.5 h,抑菌圈直徑顯著增加(P<0.05)。綜合考慮時(shí)間成本,確定提取時(shí)間為2.5 h。
圖1 不同體積分?jǐn)?shù)乙醇提取液對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑的影響Figure 1 Effect of ethanol concentration on the inhibitory zone diameter of Staphylococcus aureus
圖2 不同料液比提取液對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑的影響Figure 2 Effect of material and resolvent ration on the inhibitory zone diameter of S.aureus
2.1.4 浸提溫度對(duì)提取物抑菌能力影響 從圖4可見(jiàn):隨著浸提溫度的升高,提取液的抑菌效果不斷上升,提取溫度從60℃增加到65℃和70℃,抑菌圈直徑顯著增加(P<0.05),而提取溫度從70℃增加到75℃和80℃,抑菌圈直徑增加均不顯著,綜合考慮能源成本,確定提取溫度為70℃。提取溫度是影響浸出效果的重要因素,溫度高有利于有效成分的溶解和滲透擴(kuò)散,促進(jìn)其浸出[9]。
圖3 不同浸提時(shí)間提取液對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑的影響Figure 3 Effect of ethanol water bath time on the inhibitory zone diameter of S.aureus
圖4 不同浸提溫度提取液對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑的影響Figure 4 Effect of ethanol water bathtemperature on the inhibitory zone diameter of S.aureus
2.2 多提取因素正交試驗(yàn)結(jié)果
以金黃色葡萄球菌為測(cè)試菌株,對(duì)棘托竹蓀子實(shí)體的提取工藝進(jìn)行乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、浸提時(shí)間、浸提溫度等4個(gè)因素的3個(gè)水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果見(jiàn)表2。從表2極差分析結(jié)果可知:影響竹蓀有效成分提取率的主次因素順序?yàn)锳(乙醇體積分?jǐn)?shù))>D(浸提溫度)>B(料液比)>C(浸提時(shí)間),A2B3C1D3為提取參數(shù)因子的最佳組合,即乙醇體積分?jǐn)?shù)為90%,料液比為40.0 g·L-1,浸提時(shí)間為2.0 h,浸提溫度75℃。
對(duì)4個(gè)因素進(jìn)行方差分析,結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可見(jiàn):A和D因子對(duì)提取液抑菌效果有顯著性影響(P<0.05),B和C因子對(duì)提取液抑菌沒(méi)有顯著性影響。說(shuō)明乙醇體積分?jǐn)?shù)、浸提溫度對(duì)竹蓀中抑菌物質(zhì)的提取效果起主要作用。
2.3 抑菌效果
按照正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的提取工藝對(duì)棘托竹蓀的抑菌物質(zhì)進(jìn)行提取,測(cè)得的它對(duì)食品腐敗菌和植物病原真菌的抑菌結(jié)果分別見(jiàn)表4~5。由表4可見(jiàn):棘托竹蓀乙醇提取液對(duì)食品腐敗細(xì)菌均具有抑制作用,但對(duì)啤酒酵母不表現(xiàn)抑制作用。在供試的4種食品腐敗細(xì)菌中,抑菌效果從高到低依次是金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌和大腸埃希菌。其中提取物對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑顯著大于
枯草芽孢桿菌與蠟狀芽孢桿菌(P<0.05),同時(shí)提取物對(duì)這3種革蘭氏陽(yáng)性菌(G+)的抑菌圈直徑亦顯著大于革蘭氏陰性菌(G-)大腸埃希菌(P<0.05),可見(jiàn)在當(dāng)前優(yōu)化工藝下,棘托竹蓀乙醇提取液對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑制效果顯著大于對(duì)革蘭氏陰性菌的抑制效果。
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Design and results of orthogonal experiment
從表5可知:棘托竹蓀乙醇提取液對(duì)供試5種植物病原真菌菌絲生長(zhǎng)的抑制效果從高到低依次為玉米大斑病菌、油菜菌核病菌、番茄灰霉病菌、小麥赤霉病菌和蘋(píng)果腐爛病菌,且五者間的差異均為顯著(P<0.05),可見(jiàn)棘托竹蓀乙醇提取液對(duì)真菌菌絲生長(zhǎng)具有廣譜的抑制作用,但抑制作用強(qiáng)弱因真菌種類(lèi)而異。
表3 正交實(shí)驗(yàn)方差分析表Table 3 VARA analyze of orthogonal experiment
獲得棘托竹蓀子實(shí)體抑菌物質(zhì)提取優(yōu)化工藝為:乙醇體積分?jǐn)?shù)90%,料液比40.0 g·L-1,浸提時(shí)間2.0 h,浸提溫度75℃。極差分析確定影響竹蓀有效成分提取率效率的主次因素順序?yàn)锳(乙醇體積分?jǐn)?shù))>D(浸提溫度)>B(料液比)>C(浸提時(shí)間),A2B3C1D3為提取參數(shù)因子的最佳組合,即乙醇體積分?jǐn)?shù)為90%,料液比為40.0 g·L-1,浸提時(shí)間為2.0 h,浸提溫度75℃。方差分析發(fā)現(xiàn)乙醇體積分?jǐn)?shù)和浸提溫度對(duì)竹蓀抑菌有效成分提取起關(guān)鍵作用。
本研究結(jié)果表明:棘托竹蓀乙醇浸提液對(duì)食品腐敗細(xì)菌有明顯抑菌效果,但對(duì)啤酒酵母不表現(xiàn)抑制作用,該結(jié)果與郝景雯等[10-11]和宋飛飛等[12]的研究結(jié)論一致。棘托竹蓀乙醇浸提液對(duì)4種供試細(xì)菌的抑菌效果從強(qiáng)到弱依次是金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌和大腸埃希菌,與林陳強(qiáng)[13]報(bào)道的結(jié)果一致??梢?jiàn),革蘭氏陽(yáng)性菌相對(duì)革蘭氏陰性菌對(duì)棘托竹蓀乙醇提取物質(zhì)更敏感。革蘭氏陽(yáng)性菌和
革蘭氏陰性菌細(xì)菌對(duì)棘托竹蓀乙醇提取物的敏感性差異可能與革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與組成的差異有關(guān)。棘托竹蓀乙醇提取物對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑制機(jī)理值得進(jìn)一步探明。
表4 棘托竹蓀醇提物對(duì)供試細(xì)菌、酵母菌的抑菌圈直徑Table 4 Antimicrobial activity of the ethanol extract on tested bacteria and Saccharomyces cerevisiae
表5 棘托竹蓀醇提物對(duì)供試植物病原真菌的抑菌率Table 5 Antimicrobial activity of the ethanol extract on phytopathogenic fungi
本研究發(fā)現(xiàn):竹蓀醇提物對(duì)5種植物病原真菌均具有一定抑制作用,其中對(duì)植物生產(chǎn)危害性大的玉米大斑病菌、油菜菌核病菌、番茄灰霉病菌等3種植物病原菌抑制效果較好,因此,竹蓀具有開(kāi)發(fā)成生物農(nóng)藥的較大潛力。
梁鳴等[5]研究認(rèn)為:棘托竹蓀丙酮提取物的化學(xué)成分主要成分為酮、有機(jī)酸、倍半萜、酯等,其中酮類(lèi)物質(zhì)占主導(dǎo)地位,其對(duì)細(xì)菌抑菌作用明顯,而對(duì)霉菌和酵母菌抑菌作用不明顯。羅盛蓮等[14]研究表明:棘托竹蓀乙酸乙酯浸膏水溶液的主要成分是脂肪酸及其酯類(lèi)、烯烴、鄰苯二甲酸酯類(lèi)、酚類(lèi)和酮類(lèi),其中有機(jī)酸和芳香酯類(lèi)含量較多,對(duì)供試的細(xì)菌、霉菌和酵母菌均有明顯抑菌作用。迄今為止,棘托竹蓀乙醇提取物中抑菌活性物質(zhì)的化學(xué)成分尚未明確,值得進(jìn)一步探討。
由于竹蓀本身是一種名貴食用菌,具有較大的食用與保健功能,其可食部分價(jià)格較高,為竹蓀開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)了一定的阻力,但是竹蓀采收加工時(shí),菌蓋和菌托均被棄而不用,而這2部分占總生物量的60%以上[15]。檀東飛等[16]用水蒸汽蒸餾法提取棘托竹蓀菌托干品揮發(fā)油,表明其揮發(fā)油對(duì)受試的霉菌、酵母菌、細(xì)菌都有強(qiáng)的抑菌作用,若棘托竹蓀的菌蓋和菌托可提取抑菌活性物質(zhì)而加以利用,可變廢為寶。這些都值得進(jìn)一步深入研究。
[1] 上海農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所.中國(guó)食用菌志[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1991:271.
[2] 暴增海,周超,夏振強(qiáng),等.棘托竹蓀發(fā)酵液的抑菌作用研究[J].北方園藝,2010(3):171-173.
BAO Zenghai,ZHOU Chao,XIA Zhenqiang,et al.Study on bacteriostatic action of Dictyophora echinovolvata fermentation broth[J].Northern Hortic,2010(3):171-173.
[3] 盧惠妮,潘迎捷,孫曉紅,等.棘托竹蓀子實(shí)體抑菌活性的研究[J].食品科學(xué),2009,30(15):120-123.
LU Huini,PAN Yingjie,SUN Xiaohong,et al.Antibacterial activity of water extract of Dictyophora echinovolvata fruitbody[J].Food Sci,2009,30(15):120-123.
[4] 劉文波,趙勇,孫曉紅,等.竹蓀提取物對(duì)食源性細(xì)菌的抑菌特性研究[J].微生物學(xué)雜志,2013,33(4):50-54.
LIU Wenbo,ZHAO Yong,SUN Xiaohong,et al.Inhibition effects of zhusun (Dictyophora spp.)extract on foodborne pathogens[J].J Microbiol,2013,33(4):50-54.
[5] 梁鳴,檀東飛,李惠珍,等.棘托竹蓀丙酮提取物的化學(xué)成分及丙酮、乙醇、水提取物的抑茵活性研究[C]//中國(guó)菌物學(xué)會(huì).首屆海峽兩岸食(藥)用菌學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.北京:[s.l.],2005:197-201.
[6] 祖若夫,胡寶龍,周德慶.微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教程[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版杜,1993:199-203.
[7] 歐陽(yáng)桐嬌,林勇,張迪,等.長(zhǎng)裙竹蓀發(fā)酵液抗菌活性初步研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012,24(6):76-79.
OUYANG Tongjiao,LIN Yong,ZHANG Di,et al.Preliminary study on antimicrobial activity of fermentation liquor of Dictyophora indusial[J].Acta Agric Jiangxi,2012,24(6):76-79.
[8] 呂峰.我國(guó)薏苡仁資源主要品質(zhì)及薏苡仁活性多糖的研究[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2008.
L譈Feng.Studies on Main Qualities of Coix Lachryma-jobi Kernel Resources of China and Activative Coixan[D]. Fuzhou:Fujian Agriculture and Forestry University,2008.
[9] 王宏雨.食用菌抗氧化活性研究及竹蓀抗氧化物質(zhì)提取工藝優(yōu)化[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2010.
WANG Hongyu.Study on Antionxidant Activities of Mushrooms and Extraction Process Optimization for Dictyophora indusiata[D].Fuzhou:Fujian Agriculture and Forestry University,2010.
[10] 郝景雯,張剛,韓慧,等.長(zhǎng)裙竹蓀乙醇提取工藝及抑菌作用研究[J].食品工業(yè)科技,2008,29(10):123-127.
HAO Jingwen,ZHANG Gang,HAN Hui,et al.Study on the extracted method of Dictyophora indusia fisscher and its antimicrobial action[J].Sci Technol Food Ind,2008,29(10):123-127.
[11] 郝景雯,賈士儒,張剛.長(zhǎng)裙竹蓀乙醇提取物與水提取物抑菌作用研究[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2010,31(10):8-10.
HAO Jingwen,JIA Shiru,ZHANG Gang.Comparison on the antimicrobial activity of ethanol and water extracts of Dictyophora indusia fisscher[J].Food Res Dev,2010,31(10):8-10.
[12] 宋飛飛,尤潔,王倩雯,等.不同溶劑提取菌草竹蓀抑菌活性物質(zhì)的初步研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2015,31(4):
95-98.
SONG Feifei,YOU Jie,WANG Qianwen,et al.Preliminary study on antimicrobial activity of the extracts from Dictyophora indusial by different solvents[J].Chin Agric Sci Bull,2015,31(4):95-98.
[13] 林陳強(qiáng).棘托竹蓀菌托抑菌物質(zhì)及多糖研究[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2011.
LIN Chenqiang.The Study of the Antimicrobial Activity Components and the Polysaccharides of Dictyophora echinovolvata volva[D].Fuzhou:Fujian Agriculture and Forestry University,2011.
[14] 羅盛蓮,游霞,丁聰聰,等.長(zhǎng)裙竹蓀和棘托竹蓀的抑菌作用及其化學(xué)成分研究[J].食品工業(yè)科技,2012,21(33):70-73.
LUO Shenglian,YOU Xia,DING Congcong,et al.Antimicrobial activities and chemical compositions of Dictyophora indusia fisscher and Dictyophora echinovolvata[J].Sci Technol Food Ind,2012,21(33):70-73.
[15] 林陳強(qiáng),陳濟(jì)琛,林戎斌,等.竹蓀資源綜合利用研究進(jìn)展[J].中國(guó)食用菌,2011,30(2):8-11.
LIN Chenqiang,CHEN Jichen,LIN Rongbin,et al.Study on the development of the comprehensive utilization about the Dictyophora resource[J].Edible Fungi China,2011,30(2):8-11.
[16] 檀東飛,吳若菁,梁鳴,等.棘托竹蓀揮發(fā)油化學(xué)成分及抑菌作用的研究[J].菌物系統(tǒng),2002,21(2):228-233.
TAN Dongfei,WU Ruojing,LIANG Ming,et al.Studies on chemical compositions and antimicrobial activity of volatile oil of Dictyophora echinovolvata[J].Mycosystema,2002,21(2):228-233.
Antibiotic activity of Dictyophora echinovolvata and optimization of the ethanol extracted antibiotic substance
ZHANG Shuang1,2,ZHANG Puyu1,2,JIANG Daqing1,2,ZHANG Mei1,2,ZHANG Liqin1,2,LIN Haiping1,2
(1.The Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China;2.Local and National Joint Engineering Laboratory of Biopesticide High-Efficient Preparation,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China)
To study the antibiotic activity of Dictyophora echinovolvata on food spoilage microorganisms and phytopathogenic fungi and to provide a theoretical basis for developing D.echinovolvata into a natural food preservative and a green biological pesticide,an antibiotic extraction of the D.echinovolvata fruiting body was prepared by boiling an ethanol extract.Single factor and orthogonal experiments were used to determine the optimal extraction parameters.Four factors was optimized included ethanol concentration,ratio of material to solvent,extraction time and extraction temperature.Antibiotic activity was determined by the Oxford cup method and mycelium growth rate method.The size of the inhibitory zone diameter was to evaluate antibacterial ability of food spoilage microorganisms,and the inhibitory rate was used for phytopathogenic fungi,with three replications.Results showed that the optimal extraction parameters were ethanol concentration-90%,ratio of material to solvent-50.0 g·L-1,extraction time-2.0 h,and extraction temperature-75℃.Extract from
microbiology;Dictyophora echinovolvata;ethanol extraction;optimizing process;antimicrobial activity;food spoilage microorganisms;phytopathogenic fungi
S646
A
2095-0756(2016)06-1045-07
2015-11-17;
2015-12-15
浙江省科技廳公益技術(shù)研究農(nóng)業(yè)項(xiàng)目(2015C32078)
張爽,從事食藥用菌開(kāi)發(fā)研究。E-mail:1148971445@qq.com。通信作者:林海萍,教授,博士,從事食用菌研究。E-mail:zjlxylhp@163.com
10.11833/j.issn.2095-0756.2016.06.017
D.echinovolvata exhibited a strong antibiotic effect on food spoilage bacteria and phytopathogenic fungi,but no inhibitory effect on Saccharomyces cerevisiae.For four selected species of bacteria causing food decay,the successive order for the bacteriostatic effect with inhibitory zone diameter(in mm)was Staphylococcus aureus(24.08),Bacillus subtilis(23.12),Bacillus cereus(23.02),and Escherichia coli(22.16).The antibiotic effect of gram positive bacteria was significantly greater(P<0.05)than the antibiotic effect of gram-negative bacteria.Five selected phytopathogenic fungi were significantly different(P<0.05)for bacteriostatic effect and inhibitory rate (%)with the successive order being Exserohilum turcicum (75.0%),Sclerotinia sclerotiorum(57.7%),Botrytis cinerea(49.7%),Fusarium graminearum(21.3%),and Valsa mali(9.3%).Obviously,there is a great potential for developing D.echinovolvata into natural food preservatives and green biological pesticide.[Ch,4 fig.4 tab.16 ref.]