復(fù)配精油對(duì)鏈格孢霉和青霉抑菌效果的影響

復(fù)配精油對(duì)鏈格孢霉和青霉抑菌效果的影響

肉桂是樟科植物的干燥果皮，也被稱為肉桂、牡丹和紫桂。它是一種用于醫(yī)療和食品的植物材料。肉桂精油一般為黃色或琥珀色液體,主要成分為肉桂醛(80%以上),此外還有香蘭素、丁香酚、水楊醛、肉桂酯等,具有一定抑菌和抗氧化性能。有研究表明利用肉桂精油和丁香精油結(jié)合氣調(diào)貯藏可以有效抑制微生物的生長。蒜(AlliumsativumL.)又名葫,大蒜精油為一種黃色油狀液體,具有強(qiáng)烈蒜臭味,主要成分為大蒜素(allcin)即二烯丙基硫代亞磺酸酯(C6H10S2O),是大蒜精油中主要?dú)⒕煞?其殺菌能力為青霉素的百倍。由于肉桂精油和大蒜精油有廣譜抗菌性,抑菌效果好的優(yōu)點(diǎn),因此對(duì)精油抑菌活性進(jìn)行研究,對(duì)開發(fā)天然食品防腐劑和保鮮劑具有重要意義。本試驗(yàn)對(duì)肉桂精油和大蒜精油的抑制真菌效果進(jìn)行研究,測定2種精油的最低抑菌濃度(MIC),討論溫度、pH及2種精油復(fù)配比例對(duì)抑菌效果的影響,以期為開發(fā)天然食品防腐劑奠定基礎(chǔ)。1材料和方法1.1微生物菌種uimsp.鏈格孢霉(Alternariasp.)青霉(Penicilliumsp.)菌種由南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團(tuán)重點(diǎn)試驗(yàn)室提供。主要試劑蔗糖、硫酸鎂、磷酸氫二鉀、氯化鈉、氯化鉀、硝酸鈉、硫酸鐵等均為分析級(jí)試劑;大蒜精油、肉桂精油購于振興香料油廠(5℃保藏)。1.2儀器、試劑與儀器立式自動(dòng)電熱壓力滅菌器BCD-223GB,上海申安醫(yī)療器械廠;超凈工作臺(tái)SW-CJ-1F,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;電子天平AR2140,梅特勒、托利多儀器上海有限公司;電磁加熱器RC2,意大利VELP;微型旋渦混合儀XW-80A,上海滬西分析儀器廠有限公司;數(shù)顯不銹鋼電熱培養(yǎng)箱HPX-9000,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。1.3測試方法1.3.11.3.2抑菌圈直徑測定取制備好的含菌平板(涂布法,孢子數(shù)107個(gè)/mL),用直徑為8mm打孔器打孔(每板3孔為宜)。孔內(nèi)注入相應(yīng)的抑菌物質(zhì)0.1mL,于28℃恒溫培養(yǎng)72h,觀察各平板抑菌圈直徑大小(測量值減去8mm)。每組試驗(yàn)均做2個(gè)平行,重復(fù)3次,求平均值(下同)。1.3.2.復(fù)配精油在自然pH條件下,2種精油按體積比1∶1,1∶2,1∶3,2∶1,2∶3,3∶1,3∶2,用丙三醇作為稀釋溶劑進(jìn)行復(fù)配(復(fù)配精油質(zhì)量濃度總含量為4.2μL/mL)。吸取不同比例復(fù)配液0.1mL注入孔中,28℃培養(yǎng)72h,測量抑菌圈直徑,比較不同比例對(duì)2種霉菌的抑菌效果。1.3.2.精油復(fù)配液抑菌效果的測定在自然pH條件下(pH在6左右),取最佳比例復(fù)配液,在5℃,20℃,35℃,50℃,65℃,80℃,95℃不同溫度下處理2h,吸取復(fù)配液0.1mL注入孔中,28℃培養(yǎng)72h,室溫最佳復(fù)配液為對(duì)照,比較不同溫度處理下精油復(fù)配液對(duì)2種霉菌的抑菌效果。1.3.2.ph對(duì)2種真菌生長的影響最適溫度下,取最佳比例復(fù)配液,用0.1mol/L的NaOH和0.1mol/LHCL調(diào)節(jié)pH分別3,4,5,6,7,8,9后,分別吸取0.1mL注入孔中,28℃培養(yǎng)72h,以自然pH最佳復(fù)配液為對(duì)照,比較不同pH處理的最佳復(fù)配液對(duì)2種霉菌的抑菌效果。1.3.3復(fù)配液對(duì)鏈格孢霉的抑菌效果測定根據(jù)上述單因素試驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)正交因素水平方案,選取單因素中最佳條件為相應(yīng)水平,參考抑菌圈直徑大小,研究最佳大蒜精油與肉桂精油的復(fù)配液對(duì)鏈格孢霉的抑菌效果,并進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)。2結(jié)果與分析2.1兩種精油對(duì)鏈格孢霉的最小抑菌濃度MIC測定結(jié)果見表1。由表1可見,肉桂精油與大蒜精油對(duì)兩種霉菌的抑制作用均隨精油濃度的提高而增強(qiáng)。兩種精油對(duì)鏈格孢霉的最小抑菌濃度分別為0.313μL/mL和1.25μL/mL;對(duì)青霉的最小抑菌濃度分別為0.313μL/mL和5μL/mL。即肉桂精油對(duì)兩種霉菌的MIC差別不大,而大蒜精油對(duì)鏈格孢霉的抑菌活性要高于對(duì)青霉的抑菌活性。2.2復(fù)配精油的抑菌效果兩種精油不同比例對(duì)抑菌效果的影響見圖1。肉桂精油、大蒜精油對(duì)不同霉菌有不同抑菌活性,當(dāng)復(fù)配精油中肉桂精油比例含量較高時(shí),復(fù)配精油的抑菌效果較好,復(fù)配精油對(duì)青霉的抑菌活性明顯高于對(duì)鏈格孢霉的抑菌活性。由圖1知:復(fù)配精油比例為2∶1,3∶1,3∶2時(shí)對(duì)2種霉菌的抑菌效果均較好。2.3溫度對(duì)復(fù)配精油抑菌活性的影響溫度對(duì)復(fù)配精油抑菌效果的影響見圖2。肉桂精油與大蒜精油的抑菌成分主要是揮發(fā)油,熱處理對(duì)精油的抑菌活性有一定的影響。由圖2可知:復(fù)配精油抑菌活性隨著溫度的升高而下降,當(dāng)超過35℃~95℃之間時(shí),抑菌活性呈下降趨勢直至完全消失。其原因可能是因精油中抑菌性成分隨著處理時(shí)間延長和溫度升高,其有效成分揮發(fā)越多。而溫度為5℃時(shí)其抑菌活性最大,所以本試驗(yàn)選擇該溫度作為最適宜處理溫度條件。2.4ph對(duì)抑菌活性物質(zhì)的影響pH偏酸條件下,肉桂精油和大蒜精油的抑菌效果較好,這說明精油中具有抑菌功能的活性物質(zhì)在酸性條件下較穩(wěn)定;隨著pH的增加抑菌效果降低或喪失。由圖3可以看出對(duì)鏈格孢霉而言,復(fù)配精油在酸性條件下pH為3,4和5時(shí)抑菌活性較好,pH在8~9間活性最低。而pH為3,7和8時(shí)復(fù)配精油對(duì)青霉的抑菌效果較好。2.5復(fù)配精油的抑菌效果選出單因素試驗(yàn)中較優(yōu)水平,采用L9(33)正交表進(jìn)行試驗(yàn),因素與水平見表2,鏈格孢霉結(jié)果見表3和表4;青霉結(jié)果見表5和表6。由表3得到因素的主次順序依次為復(fù)配精油比例(A)>溫度(B)=pH(C)。綜合考慮,得到各因素的最佳搭配為A1B1C1即最佳工藝為5℃,pH為3的復(fù)配精油(肉桂∶大蒜體積比為3∶1)時(shí)抑制鏈格孢霉效果最好。由表5可以看出復(fù)配精油對(duì)青霉有一定的抑菌效果,但是處理?xiàng)l件不同抑菌效果也不同,影響抑菌效果因素的主次順序依次為復(fù)配精油比例(A)>溫度(B)>pH(C);各因素的最佳搭配為A1B1C1即最佳工藝為5℃,pH為3的復(fù)配精油肉桂∶大蒜體積比為3∶1時(shí)抑制青霉效果最好。由表6知,其中:溫度和pH對(duì)青霉的抑菌效果也有一定影響,但各水平之間差異不顯著。通過表4方差分析可以看出復(fù)配精油對(duì)鏈格孢霉有一定的抑菌效果,其中復(fù)配精油各比例之間對(duì)鏈格孢霉和青霉抑菌效果差異極顯著(p<0.01),雖然溫度和pH對(duì)2種菌的抑菌效果也有一定影響,但各水平之間差異不顯著。2.6復(fù)配精油的抑菌效果為進(jìn)一步考察優(yōu)選復(fù)配精油處理?xiàng)l件的穩(wěn)定性對(duì)最優(yōu)水平組合,即復(fù)配精油濃度比例為3∶1,處理溫度為5℃,pH為3對(duì)2種霉菌進(jìn)行驗(yàn)證性抑菌試驗(yàn),重復(fù)試驗(yàn)3次,試驗(yàn)結(jié)果見表7。3大蒜復(fù)配精油的抑菌效果測定,應(yīng)綜合確定深度作試驗(yàn)通過研究復(fù)配精油的抑菌活性可以看出:肉桂、大蒜精油為天然植物所提取,具有較強(qiáng)的抗菌性,對(duì)鏈格孢霉的生長有一定的抑制作用。通過試驗(yàn)可知:肉桂精油與