花椒抑菌作用研究進(jìn)展

趙二勞，徐未芳，劉樂，范建鳳

（忻州師范學(xué)院 化學(xué)系，山西 忻州 034000）

花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim.）為蕓香科花椒屬植物花椒樹的成熟果皮，花椒樹在我國栽培歷史悠久，種植廣泛，故我國花椒資源豐富［1，2］。花椒為我國特有的中藥材和食用香辛調(diào)料［3］，用途廣泛，作為中藥材，在我國始載于《本草綱目》，具有散寒除濕、消食解郁、補(bǔ)腎溫胃、止瀉殺蟲等功效；作為香辛調(diào)料，具有定麻味、增香辛、除腥去膻之功效［4］，被譽(yù)為“八大味”之一?，F(xiàn)代科學(xué)研究表明［5，6］，花椒含有抑菌成分，具有抑菌作用，抑菌作用是花椒的重要功能活性之一，在天然防腐劑領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，我國學(xué)者關(guān)于花椒抑菌作用的研究較多，本文梳理概述了花椒抑菌作用在我國的研究進(jìn)展，為花椒抑菌作用的深入研究及其抑菌產(chǎn)品的開發(fā)提供依據(jù)。

1 花椒提取物抑菌作用

花椒提取物主要分水提物、乙醇提取物及一些其他有機(jī)溶劑提取物，目前，對花椒水提物及乙醇提取物抑菌作用的研究較多。

1.1 花椒水提取物抑菌作用

喬明峰等以金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌為供試陽性菌，以大腸桿菌和沙門氏菌為供試陰性菌，研究了花椒水提物的抑菌作用，結(jié)果表明：花椒水提物對金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌等陽性菌具有明顯的抑制作用，而對大腸桿菌和沙門氏菌等陰性菌無明顯的抑制作用［7］。王瑤等采用紙片擴(kuò)散法和96孔板微量稀釋法研究了熱水浸提花椒提取物對痤瘡致病菌的抑菌作用，結(jié)果表明：花椒水提物對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和痤瘡丙酸桿菌的抑菌圈分別為7.93，7.67，6.33mm，對該3種痤瘡致病菌的 MIC值均大于100mg／mL，表明花椒水提物具有一定的抑菌作用［8］。高逢敬等的研究表明，不同方法提取的青花椒水提物對金黃色葡萄球菌、產(chǎn)朊假絲酵母、熱帶假絲酵母以及一些霉菌均有不同程度的抑制作用，而對大腸桿菌和綠色木霉卻無抑制作用。綜上可知，花椒水提物有一定的抑菌作用，但對不同的菌種的抑制能力不同［9］。

1.2 花椒乙醇提取物抑菌作用

宋麗雅等采用牛津杯法及倍半稀釋法測定比較了閃式提取、回流提取和超聲輔助提取花椒乙醇提取物的抑菌效果，發(fā)現(xiàn)閃式提取的花椒乙醇提取物的抑菌效果最佳，該條件下，花椒提取物對金黃色葡萄球菌、藤黃節(jié)桿菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌、白色念珠菌和青 霉菌的抑菌圈分別為26.09，37.89，21.58，5.71，27.47，26.01mm；對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念球菌的 MIC分別為7.5，7.5，10.0mg／mL，表明花椒乙醇提取物對革蘭氏陽性菌的抑菌作用最強(qiáng)，真菌次之，對革蘭氏陰性菌的抑菌作用最弱。吳周和等對花椒乙醇提取物的抑菌作用研究發(fā)現(xiàn)，花椒醇提物對漢遜氏酵母菌和黑曲霉的MIC為12.5mg／mL，對金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌的MIC為50.0mg／mL，對大腸桿菌和青霉菌的MIC為100mg／mL，表明花椒醇提物對實(shí)驗(yàn)常用食品污染菌，特別是真菌有較強(qiáng)的抑制作用［10］。江潔芳則以金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉、黃曲霉和啤酒酵母等為供試菌，研究了花椒乙醇提取物的抑菌作用，發(fā)現(xiàn)花椒乙醇提取物對細(xì)菌、霉菌和釀酒酵母均有很強(qiáng)的抑制效果，菌譜較寬，且抑菌活性具有較好的熱穩(wěn)定［11］。時(shí)振東等研究發(fā)現(xiàn)花椒乙醇提取物對金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、鼠傷寒沙門菌、黃曲霉、黑根霉、酵母菌等均具有抑制作用，且花椒、生姜和黃傘乙醇提取液等體積復(fù)配可增強(qiáng)抑菌效果，擴(kuò)大抑菌譜［12］。而繆曉平等的研究表明，花椒乙醇提取物對金黃色葡萄球菌、黑曲霉和釀酒酵母均有一定的抑制作用［13］。劉婷等研究了花椒籽乙醇提取物的抑菌作用，發(fā)現(xiàn)100%的花椒籽提取物對副溶血弧菌的抑制作用最強(qiáng)，其最小抑菌濃度與最小殺菌濃度均為12.50mg／mL，且提取條件對抑菌效果有明顯影響，適宜的提取條件是pH為7.0，提取溫度為20～40℃［14］。龔晉文等對花椒葉乙醇提取物抑菌作用的研究表明，花椒葉乙醇提取物對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及枯草芽孢桿菌均有一定的抑制作用，但抑制強(qiáng)度不同，對革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌的抑制效果相對較好［15］。綜上，花椒乙醇提取物具有較強(qiáng)的抑菌作用，其抑菌作用強(qiáng)于花椒水提物，其原因可能是花椒中含有脂溶性抑菌成分，乙醇可將其溶出，從而提高了抑菌能力。

1.3 其他溶劑提取物抑菌作用

陸寧海等研究花椒甲醇、乙醇、丙酮和二甲苯4種不同溶劑提取物對水稻紋枯病菌、番茄早疫病菌、大蔥紫斑病菌和棉花枯萎病菌4種植物病原菌菌絲生長的抑制作用，結(jié)果表明：該4種不同溶劑提取物對供試菌種均有不同程度的抑制作用，且二甲苯提取物的抑菌活性相對最強(qiáng)，當(dāng)其提取物溶液用量為0.5mL時(shí)，對水稻紋枯病菌、番茄早疫病菌、大蔥紫斑病菌和棉花枯萎病菌4種病菌的抑菌率分別為80.0%，78.7%，73.3%，23.2%；乙醇和丙酮提取物的抑菌性次之，甲醇提取物的抑菌活性較弱，其提取物溶液用量為0.5mL時(shí)，對水稻紋枯病菌、番茄早疫病菌、大蔥紫斑病菌和棉花枯萎病菌4種病菌的抑菌率分別為56.1%，33.0%，23.4%，24.9%［16］。李燕等研究了花椒籽的石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、無水乙醇、水等不同溶劑提取物的抑菌作用，結(jié)果表明：不同溶劑提取物具有不同的抑菌活性，其中乙酸乙酯提取物的抑菌作用最強(qiáng)，其對金黃色葡萄球菌的MIC和MBC分別為12.5，25.0mg／mL；對大腸桿菌的 MIC和 MBC分別為25.0，50.0mg／mL［17］。綜上可知，花椒不同溶劑提取物也具有一定的抑菌作用。

2 花椒精油的抑菌作用

祝瑞雪等采用抑菌圈法和二倍稀釋法研究了漢源花椒精油對食品腐敗菌的抑制作用，發(fā)現(xiàn)花椒精油對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、側(cè)孢芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌的 MIC分別為1.25，5.0，2.5，1.25，2.5mg／mL；MBC分別為2.5，20.0，10.0，5.0，5.0mg／mL，表明漢源花椒精油具有良好的抑菌作用［18］。徐坤以大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌和黑曲霉為指示菌，研究了花椒油的抑菌作用及其穩(wěn)定性，結(jié)果表明：花椒油對實(shí)驗(yàn)供試菌均有較好的抑制效果，特別是對枯草桿菌、黑曲霉和大腸桿菌的抑制作用最顯著，對枯草桿菌和黑曲霉的MIC為0.159g／mL，對大腸桿菌的 MIC為0.318g／mL。且該油穩(wěn)定性較好，在一定無機(jī)鹽、溫度和紫外光條件下都具有良好的抑菌效果［19］。王峰等研究表明，不同方法（超臨界萃取、亞臨界萃取和水蒸氣蒸餾）萃取的花椒精油，對金黃色葡萄球菌、傷寒沙門氏菌、濃綠桿菌均有良好的抑制作用，但對假絲酵母和黑曲霉的抑制作用較弱，且3種方法提取的精油抑菌活性差異不大［20］。麻琳等通過抑菌圈實(shí)驗(yàn)和96孔板二倍稀釋法對漢源紅花椒、江津青花椒和峨眉山藤椒3種花椒精油的抑菌作用進(jìn)行研究［21］。結(jié)果表明：3種花椒精油均有一定的抑菌作用，但抑菌能力不同。相對而言，紅花椒精油的抑菌效果最好，其對金黃色葡萄球菌的MIC為0.31mg／mL。郭紅祥等的研究也表明花椒精油具有一定的抑菌作用，其對黑曲霉菌和米曲霉菌的 MIC分別為12.5，6.25μL／mL；對白色念球菌和大腸桿菌的 MIC分別為25，50μL／mL［22］。張正周等研究發(fā)現(xiàn)，花椒精油與肉桂精油、八角茴香精油和百里香精油相比，其最能有效地抑制青霉菌、黑根霉菌和黑曲霉菌的生長，抑菌作用最強(qiáng)，該精油對青霉菌、黑根霉菌、黑曲霉菌的最小抑菌濃度分別為78，78，≤39μL／L；MBC均為78μL／L［23］。吳靜研究了花椒精油體內(nèi)外對大腸桿菌的抑制作用，結(jié)果顯示：花椒精油體外對大腸桿菌的MIC為24.0mg／mL，抑菌圈直徑約為20.0mm，表明花椒精油具有較強(qiáng)的抑菌作用［24］。體內(nèi)試驗(yàn)表明花椒精油對大腸桿菌感染致小鼠腹瀉有明顯改善作用，對損傷的腸道組織具有明顯的保護(hù)作用。另外，王瑤等研究比較了花椒精油與水提物對痤瘡致病菌的抑菌作用，并探討了其抑菌機(jī)制，結(jié)果表明：花椒精油對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和痤瘡丙酸桿菌的MIC分別為10.0，16.7，5.0mg／mL，均小于花椒水提物的 MIC，表明花椒精油對3種致痤瘡病菌具有很強(qiáng)的抑菌作用，且其抑菌效果好于水提物。其抑菌機(jī)制可能是由于花椒精油能增加細(xì)胞壁的通透性，使胞內(nèi)物外漏所致。綜上，花椒精油具有明顯的抑菌作用，且強(qiáng)于花椒水提取及醇提取物。

3 花椒揮發(fā)油的抑菌作用

袁娟麗等采用K-B紙片擴(kuò)散法和濃度稀釋法測定了花椒揮發(fā)油對金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、銅綠假單胞菌、枯草桿菌、白色假絲酵母菌和近平滑假絲酵母菌6種菌株的抑菌作用，發(fā)現(xiàn)花椒揮發(fā)油不但對細(xì)菌有較好的抑制作用，而且對真菌的抑制效果更佳，表明花椒揮發(fā)油具有明顯抑菌活性［25］。沈慧等采用平板稀釋法研究了微波萃取和水蒸氣蒸餾萃取的野花椒揮發(fā)油的抑菌作用，結(jié)果表明：2種方法萃取的揮發(fā)油對4種供試菌種的抑制活性由強(qiáng)到弱的次序都為枯草芽孢桿菌＞酵母＞白色葡萄球菌＞大腸桿菌，相對而言，水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油較微波輔助萃取的揮發(fā)油抑菌活力更強(qiáng)［26］。干信等研究了從大紅袍花椒和梅花椒所提揮發(fā)油的抑菌作用，發(fā)現(xiàn)2種花椒揮發(fā)油不僅能抑制革蘭氏陰性菌，也能抑制革蘭氏陽性菌，還能抑制霉菌和真菌，表明花椒揮發(fā)油具有廣譜抑菌作用［27］。王珊珊等研究了不同溶劑提取的花椒揮發(fā)油對不同菌種的抑制作用，發(fā)現(xiàn)不同溶劑提取的花椒揮發(fā)油對供試細(xì)菌都有一定的抑制作用，相對而言，以乙醚提取的花椒揮發(fā)油抑菌效果最好［28］。另外，唐裕芳等、張二芳等的研究也表明，花椒揮發(fā)油具有廣譜抑菌作用［29，30］。綜上可知，花椒揮發(fā)油的抑菌作用更強(qiáng)，抑菌譜更寬。

4 花椒中其他成分的抑菌作用

張雪松等以大腸桿菌和酵母菌為指示菌，采用濾紙片擴(kuò)散法研究了正丁醇、乙醇和乙酸乙酯為溶劑提取的花椒油樹脂的抑菌作用，結(jié)果表明：以上3種不同溶劑提取的花椒油樹脂均有較強(qiáng)的抑菌作用，對酵母菌的抑制作用明顯強(qiáng)于對大腸桿菌的抑制作用，對大腸桿菌的抑制作用強(qiáng)弱順序?yàn)檎〈继崛∮蜆渲疽掖继崛∮蜆渲疽宜嵋阴ヌ崛∮蜆渲琈IC分別為1.5，2.0，3.0mg／mL［31］。姜太玲等研究了花椒籽蛋白抗菌肽的抑菌作用，發(fā)現(xiàn)花椒籽蛋白抗菌肽對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌以及沙門氏菌等常見細(xì)菌均有一定的抑制作用，抑菌能力強(qiáng)弱依次為枯草芽孢桿菌＞大腸桿菌＞沙門氏菌＞金黃色葡萄球菌［32］。謝輝等研究了花椒總生物堿的抑菌活性，結(jié)果顯示：花椒總生物堿對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的MIC均為3.91mg／mL，對枯草芽孢桿菌的 MIC為7.81mg／mL，對黑曲霉和釀酒酵母的 MIC分別為15.63，31.25mg／mL，表明花椒總生物堿具有較寬的抑菌譜，且抑菌作用較強(qiáng)［33］。李玄以金黃色葡萄球菌為細(xì)菌代表，以白色念球菌為真菌代表，采用濾紙片法測定了花椒果皮中黃酮、多酚類物質(zhì)的抑菌活性，發(fā)現(xiàn)不同溶劑提取的花椒黃酮、多酚類成分對2種供試菌種均有抑制作用，但抑菌能力有一定差異，其原因可能是粗提物中黃酮、多酚類物質(zhì)含量不同所致。馬英姿等［35］研究發(fā)現(xiàn)，蜆殼花椒中性親脂性成分對沙門氏菌和金黃色葡萄球菌有明顯的抑制作用，對大腸桿菌也有一定抑制作用，表明蜆殼花椒中性親脂性成分具有良好的抑菌作用［34］。杜賓等研究了花椒內(nèi)生細(xì)菌Y-6抗菌蛋白的抑菌活性，發(fā)現(xiàn)花椒內(nèi)生菌株Y-6蛋白對番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌和梨黑斑病菌有不錯(cuò)的抑菌作用，抑菌率分別為90.4%，95.2%，90.1%［36］。綜上可知，花椒中的一些功能活性成分也均具有一定的抑菌作用。

5 展望

花椒含有抑菌成分，具有廣譜抑菌作用，可作為開發(fā)天然抑菌劑的重要來源之一，我國豐富的花椒資源使我們有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢對花椒的抑菌作用及其應(yīng)用進(jìn)行深入研究。目前，我國有關(guān)花椒抑菌作用的研究雖然不少，但還不夠系統(tǒng)，有關(guān)花椒抑菌作用機(jī)制的研究尚處于起步階段。因此，今后既需要全面、深入研究花椒中各種成分對多種細(xì)菌、真菌以及病毒等微生物的抑制活性，更需要深入研究花椒中各種成分的抑菌作用機(jī)制，使花椒抑菌作用的研究從感性研究上升到理性研究，開發(fā)花椒抑菌相關(guān)產(chǎn)品，應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ钪?，造福人類?/p>