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不同温度处理后大蒜水提取液的抑菌效果研究

王婉 章欢 冷玉林 刘云 申跃武 蔡晓明

引用本文:
Citation:

不同温度处理后大蒜水提取液的抑菌效果研究

    作者简介: 王婉(1980-), 女, 实验师.
    通讯作者: 蔡晓明, xmcai2015@163.com
  • 中图分类号: R378

Study on the antibacterial effect of garlic water extract treated with different temperature

    Corresponding author: Xiao-ming CAI, xmcai2015@163.com
  • CLC number: R378

  • 摘要: 目的探讨浓度及温度对大蒜水提取液抑菌效果的影响。方法以无菌蒸馏水作为溶剂,制备大蒜水提取液,采用平板法,测量大蒜水提取液在不同浓度和不同温度时抑制几种细菌生长的抑菌圈直径,分析两种因素下的抑菌效果。结果不同浓度的大蒜水提取液抑菌效果不同,浓度越高,抑菌作用越强;质量百分比浓度6.3%及以上浓度的大蒜水提取液对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌、乙型链球菌均有一定的抑制作用,抑制作用从强到弱依次为:金黄色葡萄球菌>枯草芽孢杆菌>乙型链球菌>大肠埃希菌;温度对大蒜水提取液的抑菌效果有影响,随着温度的升高,大蒜水提取液的抑菌作用逐渐减弱。在80℃及以上温度时,大蒜水提取液只对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌显示出较强的抑制作用。结论大蒜水提取液体外的抑菌效果在不同浓度与不同温度时均存在差异。
  • 表 1  大蒜水提取液(室温25℃)对各供试菌的抑菌效果

    大蒜水提取液
    浓度%
    大肠
    杆菌
    枯草芽孢
    杆菌
    金黄色
    葡萄球菌
    乙型
    链球菌
    25.0 11.0 16.0 17.0 12.5
    12.5 9.0 13.0 14.0 10.5
    6.3 8.0 11.5 12.5 8.5
    3.2 9.0 10.5
    1.6 9.0
    对照
    注:表中各种细菌对应下的数据为多次实际测得的抑菌圈直径的平均值(单位:mm)
    下载: 导出CSV

    表 2  大蒜水提取液在不同加热温度时对大肠埃希菌的抑菌效果

    加热
    温度/℃
    质量百分比浓度/%
    25.0 12.5 6.3 3.2 1.6 合计
    40 10.5 9.0 7.5
    60 8.0 7.0
    80 7.0 6.0
    100
    注:表中不同浓度对应下的数据为多次实际测得的抑菌圈直径的平均值(单位:mm)
    下载: 导出CSV

    表 3  大蒜水提取液在不同加热温度时对金葡球菌的抑菌效果

    加热
    温度/℃
    质量百分比浓度/%
    25.0 12.5 6.3 3.2 1.6 合计
    40 16.5 13.0 12.0 10.0 8.5
    60 16.0 12.0 9.5 8.0
    80 15.0 10.0
    100 12.5
    下载: 导出CSV

    表 4  大蒜水提取液在不同加热温度时对枯草杆菌的抑菌效果

    加热
    温度/℃
    质量百分比浓度/%
    25.0 12.5 6.3 3.2 1.6 合计
    40 15.5 12.5 10.5 8.5
    60 14.5 11.0 8.5 7.5
    80 12.5 9.5
    100 10.0
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    表 5  大蒜水提取液在不同加热温度时对乙型链球菌的抑菌效果

    加热
    温度/℃
    质量百分比浓度/%
    25.0 12.5 6.3 3.2 1.6 合计
    40 12.0 9.5 8.0
    60 9.0 7.5
    80 8.0 6.5
    100 7.5
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-10
  • 录用日期:  2018-11-01
  • 刊出日期:  2019-04-15

不同温度处理后大蒜水提取液的抑菌效果研究

    通讯作者: 蔡晓明, xmcai2015@163.com
    作者简介: 王婉(1980-), 女, 实验师
  • 1. 川北医学院 生物学教研室, 四川 南充 637100
  • 2. 川北医学院 文献检索教研室, 四川 南充 637100

摘要: 目的探讨浓度及温度对大蒜水提取液抑菌效果的影响。方法以无菌蒸馏水作为溶剂,制备大蒜水提取液,采用平板法,测量大蒜水提取液在不同浓度和不同温度时抑制几种细菌生长的抑菌圈直径,分析两种因素下的抑菌效果。结果不同浓度的大蒜水提取液抑菌效果不同,浓度越高,抑菌作用越强;质量百分比浓度6.3%及以上浓度的大蒜水提取液对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌、乙型链球菌均有一定的抑制作用,抑制作用从强到弱依次为:金黄色葡萄球菌>枯草芽孢杆菌>乙型链球菌>大肠埃希菌;温度对大蒜水提取液的抑菌效果有影响,随着温度的升高,大蒜水提取液的抑菌作用逐渐减弱。在80℃及以上温度时,大蒜水提取液只对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌显示出较强的抑制作用。结论大蒜水提取液体外的抑菌效果在不同浓度与不同温度时均存在差异。

English Abstract

  • 大蒜为百合科葱属植物蒜的鳞茎, 性温、味辣, 具有抗菌、消炎、祛风、止痢、散痈消毒等功效[1], 研究[2]发现:大蒜对多种细菌和真菌均有较强的抑制或杀灭作用, 被誉为植物广谱抗菌素。据报道,大蒜的主要抗菌活性成分是大蒜素,其抗菌原理在于大蒜素分子中的氧原子与细菌生长繁殖所必须的半胱氨酸中的巯基结合,抑制细菌生长繁殖[3]。大多数研究都是采用有机溶剂为提取剂,研究大蒜素在常温下的抑菌效果。尽管大蒜素的水溶性较差,然而以水为溶剂提取大蒜素更加贴近现实生活,操作起来也更为方便。本实验以大蒜为原料,探讨大蒜水提取液在不同的浓度与不同的温度时对几种细菌的体外抑制作用,一方面为人们日常生活提供实际参考依据,另一方面可丰富大蒜抑菌效果研究的素材。

    • 原料:从本地某大型超市购买的新鲜白皮大蒜;供试菌:金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌、乙型链球菌。以上菌种由我院病原中心提供。

    • XY-500A型高速多功能粉碎机(浙江省永康市松青五金厂), L530多管架自动平衡离心机(湘仪离心机仪器有限公司), G180TW立式自动压力蒸汽灭菌器(厦门致微仪器有限公司),SHP-250型生化培养箱(上海精宏实验设备有限公司),SW-CJ-2F洁净工作台(苏州安泰空气技术有限公司),T1214.2游标卡尺(成都成量工具集团有限公司),HH-9数显恒温水浴锅(金坛市国旺实验仪器厂)。

    • 将新鲜大蒜剥皮,挑选一定量无芽无腐烂的大蒜,用蒸馏水洗净,晾干后放入冰箱冷冻层。隔夜后取出大蒜,用组织捣碎机制成蒜泥,40 ℃酶解30 min后称取蒜泥10g, 加入30mL无菌蒸馏水,充分搅拌,再以4000 r/min离心10 min,取上清液(淡黄色,闻之有大蒜臭味),质量百分比浓度为25.0%, 然后以无菌蒸馏水稀释成以下4种浓度:12.5%、6.3%、3.2%、1.6%,分别用棕色磨口瓶盛装,除菌后4 ℃避光保存。

    • 将配制好的琼脂液放入高压蒸汽灭菌锅中以15 MPa,210℃灭菌60min,在超净工作台上趁热将琼脂液倒入已灭菌干燥的细菌培养皿,冷却,制成琼脂培养基;待一部分琼脂培养基冷至约50℃,以无菌操作按量加入灭菌脱纤维兔血,制成血琼脂培养基,冷却。在冷却后的无菌琼脂平板上分别接种上金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌,在血琼脂平板上接种乙型链球菌,待进行抑菌效果测试。

    • 用打孔器将吸水性能好且质地均匀的圆形滤纸打成直径为6 mm的小圆纸片,置于干燥清洁的试管内,放入高压蒸汽灭菌锅中200℃灭菌60 min,冷却后一部分浸泡于不同浓度的大蒜水提取液中约30 min。

    • 将各种浓度的大蒜水提取液置于数显恒温水浴锅中,在温度分别为40℃、60℃、80℃、100℃下恒温水浴30 min,冷却至室温(约25 ℃)后,将已灭菌干燥的滤纸片放入其中浸泡30 min。

    • 将每个涂菌培养基等分成4个区域后贴上含有大蒜水提取物的药敏纸片,做好标记,并设无菌蒸馏水为阴性对照;滤纸片之间距离应基本相等,各纸片中心相距应>24 mm, 纸片距平板内缘应>15 mm[4]; 平板置于37 ℃的孵箱中培养24 h后取出,用游标卡尺测量抑菌圈直径,每种细菌重复3次。

      抑菌直径为每个培养皿上所形成的抑菌圈直径的平均数,若抑菌圈不规则取最大直径与最小直径的平均值,阴性对照应无抑菌圈产生,否则实验无效。

    • 结果显示:(1)不同浓度的大蒜水提取液抑菌效果不同,浓度越高,抑菌作用越强;(2)质量百分比浓度25.0%的大蒜水提取液对各供试菌均有较强的抑制作用,浓度低至1.6%时,大蒜水提取液仅对金黄色葡萄球菌显示出较弱的抑制作用;(3)大蒜水提取液对供试菌的抑菌作用从强到弱依次为:金黄色葡萄球菌>枯草芽孢杆菌>乙型链球菌>大肠杆菌(见表 1)。

      大蒜水提取液
      浓度%
      大肠
      杆菌
      枯草芽孢
      杆菌
      金黄色
      葡萄球菌
      乙型
      链球菌
      25.0 11.0 16.0 17.0 12.5
      12.5 9.0 13.0 14.0 10.5
      6.3 8.0 11.5 12.5 8.5
      3.2 9.0 10.5
      1.6 9.0
      对照
      注:表中各种细菌对应下的数据为多次实际测得的抑菌圈直径的平均值(单位:mm)

      表 1  大蒜水提取液(室温25℃)对各供试菌的抑菌效果

    • 结果显示:(1)40 ℃时,各浓度的大蒜水提取液对大肠埃希菌的抑制作用与室温(25 ℃)比较,无明显变化;(2)在60 ℃及以上温度,大蒜水提取液的抑菌效果减弱,只有12.5%及以上浓度的大蒜水提取液对大肠埃希菌显示出抑制作用;(3)在抑制大肠埃希菌的大蒜水提取液有效浓度范围, 随着温度的升高, 大蒜水提取液的抑菌作用逐渐减弱。100 ℃时未见抑菌作用(见表 2)。

      加热
      温度/℃
      质量百分比浓度/%
      25.0 12.5 6.3 3.2 1.6 合计
      40 10.5 9.0 7.5
      60 8.0 7.0
      80 7.0 6.0
      100
      注:表中不同浓度对应下的数据为多次实际测得的抑菌圈直径的平均值(单位:mm)

      表 2  大蒜水提取液在不同加热温度时对大肠埃希菌的抑菌效果

    • 结果显示:(1)40 ℃时,各浓度的大蒜水提取液对金黄色葡萄球菌的抑制作用与25 ℃时基本相同;(2)在60 ℃时,6.3%及以上浓度的大蒜水提取液对金黄色葡萄球菌显示出较强的抑制作用,3.2%的大蒜水提取液对金黄色葡萄球菌抑制作用较弱;(3)温度在80 ℃及以上时,大蒜水提取液的抑菌效果明显减弱。100 ℃时只有25%的大蒜水提取液对金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用(见表 3)。

      加热
      温度/℃
      质量百分比浓度/%
      25.0 12.5 6.3 3.2 1.6 合计
      40 16.5 13.0 12.0 10.0 8.5
      60 16.0 12.0 9.5 8.0
      80 15.0 10.0
      100 12.5

      表 3  大蒜水提取液在不同加热温度时对金葡球菌的抑菌效果

    • 结果显示:(1)40 ℃时,各浓度的大蒜水提取液对枯草杆菌的抑制作用与25 ℃时相比,差异不大;(2)在60 ℃时,12.5%及以上浓度的大蒜水提取液对枯草杆菌有较强的抑制作用,6.3%及3.2%的大蒜水提取液对枯草杆菌的抑制作用较弱;(3)温度在80 ℃及以上时,大蒜水提取液的抑菌效果明显减弱。100 ℃时只有25.0%的大蒜水提取液对枯草杆菌显示出较强的抑制作用(见表 4)。

      加热
      温度/℃
      质量百分比浓度/%
      25.0 12.5 6.3 3.2 1.6 合计
      40 15.5 12.5 10.5 8.5
      60 14.5 11.0 8.5 7.5
      80 12.5 9.5
      100 10.0

      表 4  大蒜水提取液在不同加热温度时对枯草杆菌的抑菌效果

    • 结果显示:(1)40 ℃时,各浓度的大蒜水提取液对乙型链球菌的抑制作用与25 ℃时比较,无明显变化;(2)在60 ℃及以上温度,大蒜水提取液的抑菌效果减弱,只有12.5%及以上浓度的大蒜水提取液对乙型链球菌显示出较弱的抑制作用;(3)随着温度的升高, 大蒜水提取液的抑菌作用逐渐减弱。100 ℃时只有25.0%的大蒜水提取液对乙型链球菌显示出抑制作用。

      加热
      温度/℃
      质量百分比浓度/%
      25.0 12.5 6.3 3.2 1.6 合计
      40 12.0 9.5 8.0
      60 9.0 7.5
      80 8.0 6.5
      100 7.5

      表 5  大蒜水提取液在不同加热温度时对乙型链球菌的抑菌效果

    • 大蒜具有相当高的营养价值和药用价值。它是一种植物广谱抗生素,对多种球菌、杆菌、霉菌、真菌、病毒、阿米巴原虫、阴道滴虫、蛲虫等都有抑制和杀灭作用,可以预防和治疗微生物和寄生虫引起的疾病[5]。大蒜素抗菌谱广,对革兰阳性菌、革兰阴性菌、真菌都具有较好的抑制效果[6-8]。大蒜素具有不易产生耐药性,抗菌谱广且毒副作用小等优点,因此,在临床上的应用前景十分可观。

      有研究[9]报道,大蒜提取液抗菌效果非常明显,生蒜抑菌作用明显高于熟蒜,高浓度抑菌作用强于低浓度。在本实验中,大蒜水提取液对供试菌的抑菌效果表现出较明显的浓度差异,浓度越高,抑菌作用越强,说明具有一定的量效关系。该结果与以上研究报道一致,李岩等[10]研究报道的结果也与此相符合。在有效抑菌浓度范围内,大蒜水提取液的抑菌作用从强到弱依次为:金黄色葡萄球菌>枯草芽孢杆菌>乙型链球菌>大肠埃希菌,该实验结果未见研究报道。另外,温度对大蒜水提取液的抑菌效果有影响,随着温度的升高,抑菌作用逐渐减弱;在80 ℃及以上温度,大蒜水提取液对供试菌的抑菌作用明显减弱,这与时威等[11]研究报道的结果接近, 但与吴海婴等[12]的研究结果有些出入。

      目前国内外关于大蒜抗菌成分提取的方法主要有以下几种:水蒸气蒸馏法、有机溶剂提取法、超临界CO2萃取法。各种方法所得到的主要有效成分有所不同, 且都有各自的优缺点[13]。本实验以水作为溶剂提取大蒜水溶性成分,其优点是简单易行,能为人们日常生活提供借鉴,有一定的实用价值,缺点是提取率较低,未进行分离纯化,有待进一步深入研究。该实验表明:大蒜水提取液的抑菌效果在不同浓度与不同温度时均存在差异。若要保持大蒜水提取液的抗菌功效,其浓度应达到一定的数值,受热温度不宜超过80℃。

参考文献 (13)

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