荸荠皮中抗菌物质的提取条件研究

品 工 抗 菌 物 质 的 提 取 条 件 研 究 湖北S-学院(武汉430068) 曾 莹 武汉科技学院(武汉430073) 向新柱 摘 要 在单因素实验的基础上，用正交实验法优选从荸荠皮中提取抗菌物质的最佳工艺条件．．结果表明： 浸提剂为乙酸／乙醇溶液；液固比为 l2：l；浸提温度为 30℃～37oC；浸提 时间为 3h～6h；浸提处理 1次 的条件下制备的荸荠皮提取物，可获得较好的效果 关键词 荸荠皮 抗菌物质 最佳提取工艺 Abstract The optimum conditions of extracting antibiotic substance from Eleocha6s tuberosa peel were investi— gated by using orthogonal design from some single factor experimces，The results showed that extraction solvent v,'as acetic acid／ethanol，L／S was 12：l，extract condition：30~C～37~C，3h～6h，f0r l time were optima1．The extract of Eleocharis tubemsa peel of MIC was 0．2％ ， Key words Eleocharis tuberosa peel antibiotic substance optimum extracting process 荸荠 (Eleocharis tuberosa)是一种优良的果蔬食 品。资料报道，荸荠中含有一种不耐热的抗菌成份一 荸荠英 (pu( hiin)，对大肠杆菌；金黄色葡萄球菌；变形 杆菌等有抗菌作．FH。本文试图探索从荸荠皮中提取抗 菌成份的最佳丁艺条件及其抗菌效果。 l 材料与方法 1．1 材 料 1．1．1 原 料 鲜荸荠皮 取自新鲜荸荠的外皮。 1．1．2 主要仪器与试剂 食物处理器；循环水真空泵；721分光光度计；电 热恒温水浴锅；95％乙醇；36％乙酸；85％～9HD％乳酸； 柠檬酸。 1．1．3 指示菌 凝结芽孢杆菌r Bacillus coagulans) 金黄色葡萄球菌f Staph) lococcus aureus J 大肠杆菌f Esctwrichia coli) 以上菌种由湖北工学院微生物实验室提供。 1．1．4 培养基 营养琼脂培养基 1．2 方 法 1．2．1 基本工艺流程 荸荠皮一粉碎一浸提一抽滤一滤液一浓缩一荸荠 皮提取物 1．2．2 提取条件的选择 因为提取物中抗菌物质的含量与其抗菌效力成正 比，为此本研究实验分别在不同的提取条件下制备荸 荠皮提取物，以抗菌效力作为衡量浸提效果的指标进 行比较，优选最佳提取条件。 · 30 《食品工~))2oo4年第3期 1．2，3 抗菌效力的测定 1．2．3．1 选用 102型新华滤纸，经打孑L器制成直径为 6mm的圆形滤纸片，分装于洁净干燥的小培养皿内，50 张／皿，干热灭菌(160℃，2h)后，分别加入样品0．5mL， 让每张滤纸片都浸透样品，制成样品滤纸片。再将培 养基灭菌后分别倒入无菌培养皿中，每皿 15～2OraL 待凝固后，用无菌吸管吸取 0．1mL指示菌液，加到平 板上，用玻璃推棒把菌液涂布均匀，制成含菌双碟平 板。最后，用无菌镊子夹取样品滤纸片，放在含菌双碟 平板上，每皿3片；置适宜温度下培养一定时间后量取 抑菌圈直径 。 1．2．3．2 将荸荠皮提取物用无菌蒸馏水进行稀释， 制备系统浓度稀释液。然后，用无菌吸管将稀释液分 别定量加入到无菌培养皿中，与定量倒入的培养基充 分混匀，静置；凝固后制成含样品平板。在其上按皿底 的记号，用无菌棉签分别蘸取指示菌液，涂于平板上； 置适宜温度下培养一定时间后，观察各菌生长情况。 以完全没有菌生长的最低提取物浓度为该提取物的最 低抑菌浓度(MIC)。 2 结果与分析 2．1 单因素试验 2．1．1 浸提剂的选择 分别用95％乙醇和用乙酸；乳酸；柠檬酸；盐酸作 为酸化剂制备的酸化醇作浸提剂，料液比为 l：6／次； 置 30℃下浸提 2次，2．5h／次；经过滤，减压浓缩后按 1．2．3．1方法测其抗菌力。结果见表 l。 由表中数据可见：用酸／醇溶液作浸提剂可使浸提 效果显著提高。其中乙酸／乙醇溶液的浸提效果最好 维普资讯 http://www.cqvip.com A 71, 表 1 不同浸提剂对荸荠皮提取物抗菌力的影响 押茵图 ＼浸提荆 盘径 ＼ ％ HCI 柠檬酸 乳酸 乙酸 ＼ 乙醇 ／95％ ／95％ 95强 ／95％ 乙醇 乙酮L 乙醇 乙醇 指示茵 —＼ ． c0d丑 17 0 24．3 24 【】 24．3 24 5 I7 O 28 4 29 2 28．7 29．R E c I8．5 27 9 27 2 27．1 28．2 押菌圈直径总计 52．5 80 6 帅 4 80 I 82．5 2．1．2 浸提温度的选择 将一定量的乙酸／乙醇溶液与一定量的荸荠皮混 合后．分别置不同的温度下浸提处理制备荸荠皮提取 物．按 1．2．3．1方法测定其抗菌力=结果见图 l： 枉 孽 碗 呈 温度 ℃ 图 1 浸提温度对荸荠皮提取物抗菌力的影响 注：I；2；3分别为：凝结芽孢杆茵fBacitlu．~(∞ 一 tansj；金黄色葡萄球菌 f Staphylococcus($tllW[t~J：犬肠杆 菌fE -krichia coil J 下同。 可见．当浸提温度在 40℃以下时，荸荠皮提取物 的抗菌力随浸提温度的升高而增大。 浸提温度在4o℃以上，则随着搜提温度的升高， 浸提设果下降。 浸提温度在37℃左右时浸提效果较好： 2．1．3 浸提时间的选择 将乙酸／乙醇溶液与荸荠皮混合后．置 37℃下分 别浸提处理不同的时间，制备荸荠皮提取物 ，按 1 2．3 I方法测定其抗菌力 结果见图 2= l 宣 埋 章 0 5 l0 15 20 25 30 35 时间t hl 图2 浸提时间对荸荠皮提取物抗菌力的影响 可见：随浸提时间的延长，荸荠皮提取物的抗蔺力 提高，但是在 8h后抗菌力的增幅较小 而浸提时间延 长使能耗增加，操作周期延长。因此，从节约能源，缩短 操作周期考虑宜将浸提II 问控制在 8h以内 2．1．4 浸提剂用量的选择 分别按不同的液固比将浸提剂与荸荠皮混台．置 37℃下处理 8h后过滤，减压浓缩 ，按 1．2．3．1方法测 定其抗菌力=结果见图 3 ； 墅 韫 量 液／固(v／w J 图3 浸提剂用量对荸荠皮提取物抗菌力的影响 可见：l1)增加浸提剂的用量．有平ll于抗蘸物质的 提取 《2)当L／S{液固比)(I2：l时，浸提效果随浸提 剂用量的增加而提高的幅度较大。当L／S{液固比)> I2：I时，浸掇效果提高的幅度则较小 考虑到提提剂 用量过大，不仅增加了浸提剂的消耗．还增加r浓缩回 收溶剂的能耗，因而确定液固比为 12：l较宜。 2 2 提取工艺条件的优化 为进一步优选最佳提取 工艺条件，在单因素试验的基础上选择液固比；提取次 数；提取温度；提取时间进行正交试验。按I 2．3．23y法 测定其抗菌力，结果见表2。 表2 荸荠皮中抗菌物质提取 Le(3 ) 正交试验和结果分析 浸提温度 浸提时问 MlC 样号 L／S(v／w】 提 取 嵌敷 f 】 fh1 l％l 1 A- 8：I B- 1 C 30 D 3 0．425 Al 8：1 乜： 2 C 2 40 D， 6 0．5 3 A- 8：】 13 3 C， 50 D] 9 0．49 4 A2 】2：】 BI l C 40 D 9 0 324 5 A2 12：1 B： 2 C 50 【] 3 0 327 6 A 12：1 B 3 C- =5o D 6 0 3135 7 3^ 16 ：1 B． 1 C 50 D 6 O．23 8 Aj 16 ：】 B 2 C- 3O 【】 9 0 234 9 ^ 16：】 B3 3 C2 40 Dl 3 0 242 K1 1．415 0．979 0 964 0 994 K： 0．956 1．06】 1．()66 I，035 I K 0．706 l o37 I．047 l 048 R 0．7O9 O 082 0．102 0．054 由表中数据进行极差分析可见：(I)浸提条件对浸 提漱果的影响与单因素试验结果趋势相同=(2)澉固比 {A J是主要影响因素，其下依次为提取温度 fc)；提取 次数(B)；提取时间(D)对浸提效果的影响较小。{3】最 佳提取工艺条件为 K,B．C1D．。重复最佳条件试验．荸荠 皮提取物的最低抑菌浓度为 0 2％．故确定最佳提取 _[艺条件为：乙酸／乙醇溶液提取 1次．液固比 12：l， 浸提温度 3O ．浸提时间3h 3 小 结 通过以抗菌效力为考核指标．对影响荸荠皮中抗 菌物质提取效果的工艺条件进行实验研究．认为：以乙 酸／乙醇作为浸提刹，液固比为 12：l，浸提湿度 30℃ ～ 37cc；浸提时间为3h一6I1的条件下，从荸荠皮中提 取抗菌物质，可获得较好的浸提效果 在此条件下制 备的荸荠皮提取物，其 MIC为0．2％。 参考文赫{略)珂 {食品I~ 2oo4年第3期 3 维普资讯 http://www.cqvip.com