火龍果皮多酚的提取及其抑菌性研究

杜潔+戴偉杰+曹庸

摘要：通過正交試驗優(yōu)化了乙醇提取火龍果皮多酚的工藝條件。結(jié)果表明，在乙醇濃度40%，料液比1：20，提取時間40分鐘時，火龍果皮多酚提取得率為1.842%。火龍果皮多酚抑菌性研究結(jié)果顯示，火龍果皮多酚對微生物具有廣譜抗性，表現(xiàn)出良好的抑菌作用，其中對細菌有較強的抑制作用，其次為酵母菌和霉菌。

關(guān)鍵詞：火龍果皮；多酚；抑菌性

中圖分類號： TS209 獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.06.025

多酚是一類主要存在于植物的皮、根、葉及果實中的多羥基化合物[1]，在自然界中資源非常豐富。多酚作為一類重要的天然活性物質(zhì)，具有清除機體內(nèi)自由基、抗脂質(zhì)氧化、延緩機體衰老、預(yù)防心血管疾病、抗腫瘤及抗輻射等生物功能，因而在食品、飲料、醫(yī)藥及日化等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用[2， 3]。

火龍果通常指仙人掌科量天尺屬（Hylocereus undatus）和蛇鞭柱屬（Seleniereus Meja-lantous）植物的果實，原產(chǎn)于中、南美洲，在我國主要分布于廣東、廣西、福建、云南、海南及臺灣等地區(qū)[4]。火龍果按其果皮果肉顏色可分為紅皮白肉、 紅皮紅肉及黃皮白肉三類?；瘕埞胸S富的花青素、多酚、植物白蛋白、維生素及膳食纖維等活性物質(zhì)[5]，因而具有較高的營養(yǎng)和保健價值。

目前，關(guān)于火龍果的研究主要集中在果實果皮中色素、果膠的研究[6]，而多酚類物質(zhì)的研究則鮮見報道?；瘕埞邗r食和加工時，通常會將果皮作為廢物扔棄，不僅浪費了這一寶貴資源，而且不利于環(huán)境保護。本研究以火龍果皮為原材料，提取多酚物質(zhì)并進一步研究其對不同微生物的抑菌作用，旨在對火龍果的深加工提供數(shù)據(jù)參考和理論指導，同時為火龍果皮的綜合利用開拓新途徑。

1 材料與方法

1.1 實驗材料與儀器

1.1.1 材料試劑 火龍果皮，市購紅皮白肉火龍果，剝離果肉，洗凈，100 ℃烘干，粉碎備用；95%乙醇、焦性沒食子酸、硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、硫酸鋅、碳酸氫鈉、醋酸、牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉，以上試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.1.2 主要儀器設(shè)備 多功能粉碎機（XS-10B型，東莞隆鑫機電設(shè)備有限公司），臺式超聲波清洗器（SK8200H型，上?？茖С晝x器有限公司），可見分光光度計（S22PC型，上海棱光技術(shù)有限公司），離心機（DD-5型，湖南凱達科學儀器有限公司），生化培養(yǎng)箱（上海浦東榮豐科學儀器有限公司），數(shù)顯電熱恒溫干燥箱（上海浦東榮豐科學儀器公司）。

1.1.3 菌種與培養(yǎng)基 菌種：枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、面包酵母、黑根霉、黑曲霉、毛霉均由華南農(nóng)業(yè)大學食品化學實驗室提供。

馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基（PDA），廣東環(huán)凱微生物科技有限公司，用于面包酵母、黑根霉、黑曲霉及毛霉的培養(yǎng)。

牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：牛肉膏3克，蛋白胨10克，氯化鈉5克，加水至1000毫升，調(diào)pH至7.6，固體培養(yǎng)基添加2%的瓊脂，于121℃，20分鐘滅菌，用于枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的培養(yǎng)。

1.2 實驗方法

1.2.1 火龍果皮多酚的提取 精確稱取火龍果皮樣品1.0克，加入乙醇溶液超聲提取一定時間，抽濾后將濾液置于100毫升容量瓶并用相應(yīng)乙醇溶液定容，制得多酚提取液。以乙醇濃度、料液比和提取時間為考察因素，采用L9（34）正交試驗對火龍果皮多酚的提取工藝進行優(yōu)化。

1.2.2 火龍果皮多酚含量的測定 采用酒石酸亞鐵分光光度法測定[7， 8]。精確稱取沒食子酸標準樣品1.0克，加水溶解后移至100毫升容量瓶定容，得10.0毫克/毫升沒食子酸標準品儲備液。分別量取儲備液1.0毫升、2.0毫升、3.0毫升、4.0毫升、5.0毫升、6.0毫升、7.0毫升、8.0毫升、9.0毫升、10.0毫升于10支100毫升容量瓶中，定容后各移取1.0毫升于25毫升容量瓶中，加水4毫升和酒石酸亞鐵溶液5毫升，充分混合后定容。在波長540nm處，以試劑空白作參比，測定吸光度，并繪制標準曲線。曲線方程y=0.7x-0.0071，校正系數(shù)R2=0.9935，可見該曲線擬合良好。量取1.0毫升樣品提取液，加蒸餾水4毫升和酒石酸亞鐵溶液5毫升，充分混合后定容。在波長540nm處，測定吸光度通過擬合方程計算多酚含量，并由下式求出提取的火龍果皮多酚的得率：

ω %=c×V/（m×1000）×100

式中：ω，多酚得率；c，火龍果皮多酚質(zhì)量濃度（毫克/毫升）；V，提取液體積（毫升）；m，火龍果皮質(zhì)量（g）。

1.2.3 火龍果皮多酚抑菌性測定 采用濾紙圓片法測定火龍果皮多酚的抑菌性能[9， 10]。

1.2.3.1 菌懸液的制備 在150毫升三角瓶中，加入50毫升生理鹽水及少量玻璃珠，封口，121℃滅菌20分鐘后冷卻。用接種環(huán)挑取1環(huán)菌種于三角瓶中，封口后震蕩10分鐘左右。用血球計數(shù)板檢測，控制菌懸液含菌約105cfu/毫升，備用。

1.2.3.2 火龍果皮多酚溶液樣品的制備 稱取1.0克火龍果皮多酚粉末，用無菌水溶解至所需濃度，再逐級稀釋，備用。

1.2.3.3 濾紙圓片的制備 圓片直徑為0.9厘米，滅菌后用各火龍果皮多酚溶液浸泡10分鐘，用0.85%的無菌生理鹽水作對照。

1.2.3.4 含菌平板的制備 在無菌條件下，吸取1毫升各種菌懸液均勻置于已滅菌的培養(yǎng)皿中，倒入15毫升已冷卻至50℃～60℃的無菌培養(yǎng)液。

1.2.3.5 抑菌性測定 每一含菌培養(yǎng)皿中均勻放置含有火龍果皮多酚溶液及0.85%無菌生理鹽水的濾紙圓片，每一菌種做3個平行。細菌平板倒置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時，酵母菌、霉菌倒置于28℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)48小時，測其抑菌圈直徑。根據(jù)抑菌圈大小確定其抑菌效果，以無明顯抑菌圈的火龍果皮多酚濃度為其最低抑菌濃度（MIC）。

2 結(jié)果與分析

2.1 火龍果皮多酚的提取結(jié)果

火龍果皮多酚提取正交試驗的因素水平及試驗結(jié)果，如表1所示。

結(jié)果表明，影響火龍果皮多酚提取因素的主次順序為A>C>B，即乙醇濃度對火龍果皮多酚提取的影響最大，其次為提取時間，料液比影響最小。最優(yōu)工藝方案為A1C3B1，在此條件下，火龍果皮多酚得率為1.842%，略低于A1C3B3條件下的結(jié)果1.849%（表1）。但考慮到B因素對試驗結(jié)果影響最小，且使用大量的提取劑不僅提高了成本，而且也不利于后續(xù)試劑回收。因此，最終確定提取火龍果皮多酚的最優(yōu)工藝條件為：乙醇濃度40%，料液比1∶20，提取時間40分鐘。

2.2 火龍果皮多酚抑菌試驗結(jié)果

量取1毫升火龍果皮多酚溶液，用無菌水定容于50毫升，再逐級稀釋，制得5個濃度梯度的火龍果皮多酚溶液，濃度分別為2×10-2、2×10-3、2×10-4、4×10-5、2×10-6。不同濃度的火龍果皮多酚溶液對各菌種的抑菌效果，見表2。

由表2可知，火龍果皮多酚只有在濃度為2×10-2時才對霉菌產(chǎn)生抑制，且對霉菌的抑制作用不明顯；對酵母菌則有較明顯的抑制作用，在濃度為2×10-2和2×10-3時均有抑菌圈產(chǎn)生；對細菌的抑制作用最為明顯，在濃度2×10-2、2×10-3和2×10-4時都產(chǎn)生抑菌圈，且隨著火龍果皮多酚濃度的增加，抑菌強度增大（抑菌圈直徑增大）。通過比較抑菌圈直徑可知，火龍果皮多酚對霉菌的抑制作用次序為：毛霉>黑曲霉>黑根霉；火龍果皮多酚對細菌的抑制作用次序為：金黃色葡萄球菌>枯草芽孢桿菌>大腸桿菌。

另外，由表2亦可得到各菌種的MIC：細菌為2×10-4，酵母菌為2×10-3，霉菌為12×10-2。結(jié)果表明，火龍果皮多酚對微生物具有廣譜抗性。

3 結(jié)語

乙醇提取火龍果皮多酚的最優(yōu)工藝條件為：乙醇濃度40%，料液比1∶20，提取時間40分鐘。在此工藝條件下，火龍果皮多酚得率為1.842%。抑菌性試驗表明，火龍果皮多酚對微生物具有廣譜抗性，其抑菌效果次序為：細菌>酵母菌>霉菌。通過最小抑菌濃度（MIC）可知，火龍果皮多酚對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌抑制效果最好，其次是大腸桿菌和面包酵母。

參考文獻

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