剪切乳化提取荷葉不溶性膳食纖維對微生物生長的影響

李丹，沈曉巖，何奕潔，符儷平,黃莉，鄭慧 湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院食品藥品工程系，湖南 長沙 410208

膳食纖維是指不被人體消化吸收的碳水化合物，根據(jù)其溶解性可分為可溶性和不溶性膳食纖維（insoluble dietary fiber，IDF）。IDF主要包括纖維素、木質(zhì)素和部分半纖維素等，因其具有吸水膨脹性，能促進(jìn)胃腸蠕動，減少脂類、糖類等成分吸收，具有減肥降脂功效[1]。荷葉為蓮的重要組成部分，是衛(wèi)計(jì)委頒布的“藥食兩用”中藥名單中的藥材之一[2]。荷葉富含大量膳食纖維，其具有抗氧化、抗驚厥、降脂減肥等多種功效，但因其結(jié)構(gòu)致密，開發(fā)難度較大，所以目前開發(fā)程度較低。

高剪切分散乳化技術(shù)作為一種集粉碎、分散、乳化和均質(zhì)量為一體的新型技術(shù)，對食品加工有重要意義[3]。該技術(shù)通過高速運(yùn)動的流體在流體內(nèi)部產(chǎn)生剪切力，對物料進(jìn)行破碎，相較其他傳統(tǒng)提取方法，在提取速度、提取率、能耗和操作上都具有明顯優(yōu)勢[4]。本實(shí)驗(yàn)采用高剪切乳化技術(shù)輔助酸法提取荷葉IDF，探究提取后的荷葉IDF對有害菌、有益菌生長的影響，為荷葉的進(jìn)一步開發(fā)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與主要儀器

1.1 .1 材料與試劑

干荷葉；沒食子酸、福林酚、乙酸乙酯、蘆丁、三氯化鋁、醋酸-醋酸鈉緩沖溶液、鄰苯二甲醛、濃硫酸、鹽酸、碳酸鈉、乙醇等；國產(chǎn)分析純；LB培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基：杭州百思生物技術(shù)有限公司；大腸桿菌、金黃色葡萄球菌：上海魯微科技有限公司；保加利亞乳桿菌凍干粉、嗜酸乳桿菌凍干粉：西安千葉草生物科技有限公司。

1.1 .2 主要儀器

FM20-D型高剪切分散乳化機(jī)（上海弗魯克流體機(jī)械制造有限公司），ZHWY- 200D型恒溫振蕩器（上海智誠分析儀器制造），生化培養(yǎng)箱（天津泰斯特儀器有限公司），UV-2450型紫外可見分光光度計(jì)（日本島津儀器有限公司）。

1.2 方法

1.2 .1 荷葉 IDF 的提取[1、5]

荷葉IDF：準(zhǔn)確稱取一定量粉碎過50目篩的荷葉粉按料液比1:25（g/mL）加入0.25 mol/L HCl溶液，于45℃恒溫水浴鍋中酸解2h。酸解完成后調(diào)pH至中性，4000 r/min離心10 min，收集沉淀于鼓風(fēng)干燥箱中60℃烘干至恒重得荷葉IDF；

剪切乳化荷葉IDF：準(zhǔn)確稱取一定量粉碎過50目篩的荷葉粉按料液比1:25（g/mL）加入0.25 mol/L HCl溶液，8000 r/min下剪切乳化處理4 min，后續(xù)操作不變，得剪切乳化荷葉IDF。

1.2 .2 對有害菌、有益菌生長的影響[6]

2 結(jié)果與分析

2.2.1 荷葉IDF對有害菌生長的影響

大腸桿菌、金黃色葡萄球菌是常見的食源性致病菌，是評判食物污染程度的重要指標(biāo)。由圖1、2可知，隨著荷葉IDF的添加量的增加，大腸桿菌、金黃色葡萄球菌菌落數(shù)減??；與未剪切乳化荷葉IDF相比，剪切乳化預(yù)處理降低了荷葉IDF對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抑制作用。當(dāng)添加量為0.5 g/100 mL時(shí)，剪切乳化荷葉IDF對大腸桿菌的抑制作用為荷葉IDF抑制作用的74.5%，對金黃色葡萄球菌的抑制作用為荷葉IDF抑制作用的81.77%。

圖1 荷葉IDF對大腸桿菌菌落數(shù)的影響

2.2.2 荷葉IDF對有益菌生長的影響

保加利亞乳桿菌和嗜酸乳桿菌是機(jī)體代謝重要的益生菌，被廣泛應(yīng)用在食品加工中，能夠提高機(jī)體對食物的轉(zhuǎn)化吸收，且其活性代謝物可抑制腸道內(nèi)有害菌的生長，調(diào)節(jié)腸道微生物平衡[7]。由圖3、4可知，荷葉IDF可促保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌生長，隨荷葉IDF添加量的增加，益生菌菌落數(shù)呈遞增趨勢。當(dāng)添加量為0.1 g/100 mL時(shí)，剪切乳化荷葉IDF對保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌促生長作用均強(qiáng)于未剪切處理的荷葉IDF。

圖2 荷葉IDF對金黃色葡萄球菌菌落數(shù)的影響

圖3 荷葉IDF對保加利亞乳桿菌菌落數(shù)的影響

圖4 荷葉IDF對嗜酸乳桿菌菌落數(shù)的影響

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)初步研究了剪切乳化處理荷葉IDF對微生物的影響。結(jié)果顯示，荷葉IDF可抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的生長，促進(jìn)保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌的生長。當(dāng)荷葉IDF的添加量為0.1g/100mL時(shí)，剪切乳化預(yù)處理促進(jìn)保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌的生長，研究為荷葉資源的研究與開發(fā)提供基礎(chǔ)。