茶多酚抑菌作用和防腐效果初探

茶多酚抑菌作用和防腐效果初探 杨联松 檀根甲 徐美清 (安徽省农科院水稻研究所, 合肥 230031) (安徽农业大学植保系, 合肥 230036) (安徽省省立医院, 合肥) 摘要　研究了茶多酚对食品中的一些腐败菌的抑制作用, 结果明: 茶多酚对一些常见的腐败菌生长有明显抑制作用, 初步认为 茶多酚可用作水果蔬菜及各种食品保鲜剂和防腐剂。 关键词　茶多酚; 霉菌; 细菌; 酵母; 抑制作用 A Study on An tim icrobia l Action and An tiseptic Effect of Tea Polyphenols on Some Common Putref ied M icrobes Yang L ian song et a l (R ice Research Institu te, A nhui A cadem y of A gricu ltu ral Sciences, H efei 230031) Abstract　T he antim icrob ial action of tea po lypheno l to som e common food putrefied m icrobes w as studied. T he resu lts show ed tea po lypheno l could effectively inb ib it the grow th of common putrefied m icrobes in food and its an tim icrob ial spectrum w as w ide. It’s suggested that tea po lypheno l w as used as keep ing fresh agent and p reservative agent (an tisp tic agent) of fru it and vegetab les during sto rage. Key words　T ea po lypheno l,M o ld, Bacterium , Yeast, A ntim icrob ial effect 　　近几十年来, 国内外都在大力研究和开发广谱、高 效、低毒和廉价的食品防腐剂, 尤其是对天然防腐剂的 研究和应用。在天然防腐剂的研究方面, 以从茶叶中提 取的茶多酚最为活跃, 应用日趋广泛。茶多酚不仅在化 工、美容以及食品加工行业中具有独特的作用, 而且还 具备抗菌、消毒、抗皮肤病及过敏、抗病毒, 尤其是抗流 感及艾滋病病毒的作用。 1　与方法 1. 1　材料 1. 1. 1　供试菌株。a: 枯草杆菌2B acillus su la tilis; b: 金色葡萄球菌2S tap h lococcus sv reus; c: 大肠杆 菌2E scherich iacoli; d: 番茄溃疡病菌2C lav ibacter m ich ig anensis; e: 猕猴桃溃疡病菌2P seccd om onas sy rim g ae PV. act im uidae; f: 辣椒疮痂病菌2X an2 thom onas vesca toria; g: 黑曲霉2A sp erg ills n ig er; h: 根霉菌2R h iz op us n ig ricans; i: 毛霉菌2M ucor race2 m osus; j: 青 霉2P en icillium citrinum ; k: 柑桔炭疽病菌2Colletotrichum g loeosp orioioles; l: 苹果炭疽病菌2C. g loeosp orioioles; m : 香蕉炭疽病菌2 c. m usae; n: 棉花枯萎病菌2F usarium vasinf ectum A tk; o: 赤霉菌2G ibberella SP. ; p: 小麦赤霉菌2 F usarium g ram inearum ; q: 伤寒杆菌2S a lm onella ty2 p h im u rium ; r: 龋齿链球菌2S trep tococcus f aeca lis; s: 啤酒酵母菌2S accharomy ces cerev isiae; t: 酒酿酵母2 收稿日期: 1996208212 菌S accharomy ces SP. ; u: 果香酵母菌B rettanomy ces brux ellensis。 1. 1. 2　供试培养基。a. b. c. d. e. f. q. r 等 8 种菌株采 用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基(BPA )。g～ p 等 10 种菌 株采用察氏培养基。 s. t. u 等 3 种菌株用马铃薯培养 基(PDA )。 1. 1. 3　供试茶多酚。由安徽省煤碳厅工业研究所提 供。为红褐色固体粉剂, 质量浓度为 950g·L - 1。 滤纸圆片为直径 6mm , 厚度 1. 5mm 的新华滤 纸。 1. 2　方法 1. 2. 1　抑菌测定法。①含菌双碟平板的制备。将试菌 菌种在适宜的斜面培养基上进行活化后, 配成 108 个ö m l 左右的菌悬液, 振荡 0. 5h。把溶化的培养基分别倒 成双碟平板, 冷却备用。再在无菌条件下, 把各种菌悬 液分别均匀地涂抹在备好的双碟平板表面上, 待用。② 抑菌试验。用打孔器将滤纸制成直径为 6mm 的小圆纸 片, 干热灭菌后, 备用。将滤纸片投入 100g·L - 1和 10g·L - 1的茶多酚溶液中, 5m in 后在无菌条件下将其 贴在已备好的各种含菌双碟平板上。放入供试菌适宜 的温度下培养若干时间后, 测量抑菌圈直径大小, 重复 3 次。 1. 2. 2　最小抑菌浓度 (M IC ) 的测定——两倍稀释 法: 将灭菌后的滤纸片浸在浓度分别为 1%、0. 5%、 0125%、0. 125%、0. 062 5%、0. 031% 和 0% 的茶多 酚溶液中。然后把各种浓度里的滤纸片放到不同的含 菌双碟平板上。倒置培养皿将霉菌放入 28℃下培养 373 安徽农业科学, 1996, 24 (4) : 373- 375 Jou rnal of A nhu iA gricu ltu ral Sciences 48h, 其余放到 37℃下培养 24h, 观察结果。 1. 2. 3　保鲜防腐试验。①黄瓜片保鲜。把新鲜的黄瓜 片分别放到浓度为 100g·L - 1、10g·L - 1和清水(CK) 中浸 3m in 后, 放到无菌培养皿中, 10d 后观察结果。② 番茄汁的防腐保鲜。将新鲜干净的番茄榨汁后, 杀菌备 用。处理 1, 未加任何防腐剂, 作对照; 处理 2, 加 1% 茶 多酚; 处理 3, 加 0. 5% 茶多酚; 处理 4, 加 1g·L - 1苯 甲酸钠, 然后放在 37℃恒温箱中, 保存 10d, 观察结 果。 3　结果与分析 3. 1　茶多酚抑菌试验结果 　　从茶多酚抑菌试验结果可以看出(表1) , 2 种浓度 的茶多酚溶液对供测试的鼠伤寒杆菌、根霉菌、枯萎菌 无抑制作用, 对黑曲霉作用不明显而对枯草杆菌、金色 葡萄球菌、大肠杆菌、番茄溃疮、龋齿链球菌以及毛霉 菌、青霉菌、赤霉菌、炭疽菌抑菌作用明显, 即使在 10g ·L - 1的较低浓度下亦如此。 3. 2　茶多酚最小抑菌浓度测定结果 　　表 1　　　　不同浓度茶多酚的抑菌作用 种类 病菌 不同浓度的茶多酚的抑菌圈直径mm 100g·L - 1 10g·L - 1 细 菌 48h 枯草杆菌 金色葡萄球菌 大肠杆菌 番茄溃疡菌 猕猴桃菌 辣椒疮痂 鼠伤寒杆菌 龋齿链球菌 12 21 14 21 22 31 6 18. 5 8 17 8 15 6 6 6 11 霉 菌 72h 黑曲霉菌 根霉菌 毛霉菌 青霉菌 炭疽菌 枯萎菌 赤霉菌 香蕉炭疽病 苹果菌 柑桔菌 10 6 18 13. 5 14 6 15 10. 5 13 15 6 6 14. 5 9 11 6 9. 5 6 9 10 酵 母 48h 啤酒酵母 酒酿酵母 果香酵母 9 8. 5 10 8 7 6. 5 表 2　 茶多酚最小抑菌浓度测定试验结果 mm 种类 病菌 不同浓度下茶多酚的抑菌圈直径 10g·L - 1 5g·L - 1 2. 5g·L - 1 1. 25g·L - 1 0. 625g·L - 1 0. 31g·L - 1 0 (CK) 细 菌 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌 鼠伤寒杆菌 龋齿链球菌 19 9 8 11 16 8. 5 6 9 14 8 6 8 13 8 6 7 9 7 6 6 8 6. 5 6 6 6 6 6 6 霉 菌 青霉菌 小麦赤霉菌 苹果炭疽病菌 香蕉炭疽病菌 柑桔炭疽病菌 啤酒酵母菌 7 8 9 6 10 9 7 6 7 6 7 8 7 6 6 6 6 7 7 6 6 6 6 7 7 6 6 6 6 7 6. 5 6 6 6 6 6. 5 6 6 6 6 6 6 　　表 2 表明, 茶多酚对金黄色葡萄球菌的最小抑菌 浓度在 0～ 0. 31g ·L - 1 之间; 对龋齿链球菌为 1125g·L - 1; 对鼠伤寒杆菌、小麦赤霉菌为 10g · L - 1; 对苹果炭疽病菌、柑桔炭疽病菌为 5g·L - 1; 对香 蕉炭疽菌为 10～ 100g·L - 1; 对大肠杆菌、青霉菌、啤 酒酵母菌为 0. 31g·L - 1。 总之, 茶多酚对细菌抑菌作用明显, 对霉菌的抑 菌作用较明显, 而对酵母不明显。 3. 2　防腐保鲜试验结果 3. 2. 1　黄瓜保鲜试验。 10d 后的结果显示, 茶多酚 10g·L - 1组正常无菌, 黄瓜片保持新鲜, 10g·L - 1组 有少量菌落出现, 黄瓜片有少量失水现象; 而空白对照 组长出了大量菌落, 并且黄瓜片干扁。 3. 2. 2　番茄汁的防腐保鲜试验。处理 1 出现酸败味, 并且有混浊现象; 处理 4 正常, 味正色鲜; 处理 2、处理 3 颜色变褐, 味正常。 防腐保鲜试验表明, 茶多酚除能具保鲜功能外, 还能代替苯甲酸钠起防腐作用。 4　讨论 (1) 茶多酚最小抑菌浓度试验显示各种菌的最小 抑菌浓度不一致, 要测定它们各自的最小抑菌浓度仅 做此项试验是不够的, 还需做大量的工作。 ( 2) 通过试验可知茶多酚对大部分细菌、真菌有 抑制作用。应该提出的是茶多酚是一种混合物, 主要由 473 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　1996 年 EGC、GC、EC、EGCG 和 ECG 等成分组成, 在此试验 中是哪一种起抑菌作用或哪几种, 有待于进一步探索。 (3) 茶多酚应用在食品中, 如果浓度过低, 起不到 抑菌作用, 浓度过高又会使人感到苦涩, 甚至改变食品 的颜色。所以, 如何减少用量又起到抑菌作用, 并能保 持食品原有的色、味等尚需深入研究。 4　参考文献 1　金时俊. 食品添加剂—现状、生产、性能、应用. 上海: 华东化工学院出版社, 1992 2　马慕荣. 马齿苋抑菌作用的探讨. 食品科学, 1992, (1) : 36～ 38 3　杨贤强. 茶多酚保健功效研究新进展. 茶叶, 1992, 18 (3) : 42～ 45 4　姜爱芹. 茶多酚在食品及日用品上的应用. 中国茶叶, 1994, (2) : 30～ 32 5　董士林. 茶叶天然抗氧化剂的开发应用研究现状. 茶叶 通讯, 1991, (1) : 21～ 24 (上接第 372 页) 取液的吸光度, 换算叶绿素的含量。 在逐步回归中, 首先进行一元一次回归, 即把每 个波长处的归一化值逐个与叶绿素含量进行回归, 根 据方程的相关系数R 和 F 值的大小找出一元一次回 归时的第一特征波长和最优方程。然后第一特征波长 处的归一化值为第一元, 其他各波长处的归一化值作 为第二元进行二元一次回归, 同样通过分析R 和 F 值 找出第二特征波长。当达到能满足一定的精度要求后 停止回归[3 ]。 本研究发现, 一元一次回归在波长 562nm 处R 有最大值 0. 907 存在, 此时的 F 值是 60. 04, 参加回 归的样本数 15, 经检验在 a= 0. 01 水平下, 方程显著 相关, 以 562nm 为第一特征波长进行二元回归, 取第 二特征波长676nm 时, R 达到最大值Rm ax= 0. 976, Fm ax= 121. 7, 经检验在 a= 0. 01 水平下, 方程高度 显著相关。式(1) 和式(2) 分别是一元回归和二元回归 时的回归方程: Y = 28. 398- 27. 425X 1 (1) Y = 24. 810- 24. 910X 1+ 5. 054X 2 (2) 式中: Y 为叶绿素含量的计算值 (m gög) ; X 1 为波长 562nm 处的归一化值; X 2 为波长 676nm 处的归一化 值。 经回代验证计算, 在一元回归时叶绿素的计算值 与实测值的平均相对误差≤10% , 二元回归时的平均 相对误差≤5%。 4　结论 利用光谱反射测定植物叶绿素含量的方法是实用 可行的。本研究以茶鲜叶为例, 经实测证明, 当采用适 当的数据处理方法和选择适当的特征波长, 二元一次 回归方程的相关系数可达 0. 976, 其精度基本能满足 对植物的生长状态的在线检测和控制, 对茶叶基本能 满足生产、加工、贮存以及运输和流通过程中的叶绿素 含量的监测。该方法可用于其他值物的叶绿素含量的 测定中, 光谱分析具有无损、快速测量的特点, 有望开 发国产手携式叶绿素光电测定仪, 用于生产过程的现 场监测。 5　参考文献 1　钟萝. 茶叶品质理化分析. 上海: 上海科技出版社, 1989. 2　中司敬. 绿茶的延时发光效应特性及其对品质评价的 利用 (1). (日) 农业机械学会志, 1977, 39 (4) : 483～ 490 3　茆诗松. 回归分析及其试验. 上海: 华东师范大学 出版社, 1986. 573 24 卷 4 期　　　　　　　　　　　　　杨联松等　茶多酚抑菌作用和防腐效果初探