胡春红,葛红莲,李季平,李 伟
(周口师范学院生命科学系,河南周口466001)
苯甲酸铀对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长的影响
胡春红,葛红莲,李季平,李 伟
(周口师范学院生命科学系,河南周口466001)
将一定浓度的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌悬液分别接种在含不同浓度苯甲酸钠的液体培养基中培养18h,然后测定OD值,运用SPSS16.0统计软件对所得数据进行统计分析,研究苯甲酸钠对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长的影响。结果表明,苯甲酸钠对两种菌的生长都具有明显的抑制作用,随浓度增加抑菌效果逐渐增强,当苯甲酸钠浓度为0.3%时,对两种菌的抑制作用骤然增强,当浓度为1.0%时,两种菌的生长几乎完全受到抑制。
苯甲酸钠,大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,抑制作用
苯甲酸和苯甲酸钠因价格低廉和具有广谱的杀菌效果,成为一些食品行业的主要防腐剂。苯甲酸钠更易溶于水,使用方便,成为首选防腐剂[1]。但相关研究发现,苯甲酸钠的抑菌效果随着介质pH的增加而增加,pH5.0以上即减弱,在碱性环境中失去抗菌作用[2];另有研究发现,苯甲酸钠具有叠加毒性,这样就严格限制了苯甲酸钠的应用范围和用量。本实验拟研究苯甲酸钠在中性环境中的抗菌效力,为扩大其应用范围提供一定参考资料。大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)和 金 黄 色 葡 萄 球 菌(Staphyloccocus aureus Rosenbach)是导致食品污染和人类感染的主要细菌,而它们又分别是G-和G+的代表菌。因此,本实验选用这两种菌为供试菌种。
苯甲酸钠(含量为99.5%) 天津市北方天医化学试剂厂;培养基 牛肉膏蛋白胨液体培养基,pH7.4;大肠杆菌、金黄色葡萄球菌 由周口师范学院生命科学系提供。
恒温振荡培养箱,高压蒸汽灭菌锅,洁净工作台,分光光度计,冰箱,电子天平,光学显微镜等。
1.2.1 试液制备 用电子天平分别称取苯甲酸钠10、5、3、1、0.5、0.3、0.2g,用蒸馏水作为稀释液,制备浓度分别为10%、5%、3%、1.0%、0.5%、0.3%、0.2%、0.0%的试液备用。
1.2.2 培养基制备 参照相关资料,制备牛肉膏蛋白胨液体培养基,高压蒸汽灭菌备用[3]。
1.2.3 菌悬液制备 将金黄葡萄球菌和大肠杆菌分别划线接种在牛肉膏蛋白胨斜面培养基上,于37℃培养活化24h。活化好后用2mL、0.85%NaCl溶液进行洗脱,恒温振荡器振荡2h,即制得所需金黄葡萄球菌菌悬液和大肠杆菌菌悬液。
表1单因素方差分析结果
1.2.4 接种培养 用移液管取 20mL培养基到100mL的三角瓶中,并加入2mL浓度为10%的苯甲酸钠试液,充分摇匀。同样的方法分别添加5%、3%、1.0%、0.5%、0.3%、0.2%、0.0%(对照组)苯甲酸钠试液(因此苯甲酸钠的实际用量分别为1.0%、0.5%、0.3%、0.1%、0.05%、0.03%、0.02%、0.0%)。然后,在上述三角瓶中分别添加制备好的菌悬液0.1mL。各个浓度做3组重复,用8层纱布包裹各瓶口,置恒温振荡器内37℃下振荡培养18h。另取2.1mL无菌水加入含20mL培养基的三角瓶中,用作调零。
1.2.5 测量OD值及统计分析 培养好后,为防止培养液浓度过大影响测量结果,把培养液稀释105倍,然后,运用分光光度计分别测定每个样品的浓度,每个样品测三次。将实验所得数据输入计算机,用SPSS16.0统计软件进行统计分析。
分别对实验所得大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的OD值进行单因素方差分析,结果见表1。
从表1可以看出,除浓度为0.05%的苯甲酸钠对金黄色葡萄球菌生长的影响没有统计学意义外,其余各浓度下的苯甲酸钠对金黄色葡萄球菌生长的影响都具有统计学意义。
计算各组实验数据求平均值,以苯甲酸钠浓度为横坐标,平均OD值为纵坐标作图,见图1。
图1 不同浓度下苯甲酸钠对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长的影响
由图1可以看出,当苯甲酸钠浓度为0.02%时,与对照组(即图中浓度为0.00%组)相比,苯甲酸钠对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长的影响呈现明显的抑制作用,并且随苯甲酸钠浓度增加,抑制作用逐渐增强;当苯甲酸钠浓度为0.3%时,所测大肠杆菌和金黄色葡萄球菌培养液的OD值骤然降低;当浓度为1.0%时,所测培养液的OD值几乎为零。总体上,在相同浓度下,苯甲酸钠对金黄色葡萄球菌生长的抑制作用较强于对大肠杆菌的抑制作用。
由上述结果表明,当苯甲酸钠浓度为0.02%时,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长的影响已呈现明显的抑制作用。这与GB 2760-1996《食品添加剂使用卫生标准》的规定中苯甲酸钠在食品中的用量标准相一致[1];当苯甲酸钠浓度为0.3%时,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌培养液的OD值骤然降低,即两种菌的生长受到强烈的抑制作用;当苯甲酸钠浓度为1.0%时,两种菌培养液的OD值几乎为零,即两种菌几乎不再生长。上述结果与相关文献不尽一致,本实验中苯甲酸钠的抑菌作用是在接近中性条件下测定的,而相关文献报道,苯甲酸钠在酸性条件下对细菌具有较强的抑制作用,其抑菌最佳 pH范围是2.5~4.0,当pH>5时基本无防腐作用[4-7]。这种实验结果的差异性,可能与苯甲酸钠的用量及实验方法有关。
由实验结果可知,在相同浓度下,苯甲酸钠对金黄色葡萄球菌生长的抑制作用明显大于对大肠杆菌的抑制作用,这可能与苯甲酸钠的性质及两种菌细胞壁的成分有关。
苯甲酸钠对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长具有明显的抑制作用。当苯甲酸钠浓度为0.02%时,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长的影响已呈现明显的抑制作用,与食品添加剂使用剂量卫生标准的相关规定一致;当苯甲酸钠浓度为0.3%时,抑菌作用极为显著;当浓度为1.0%时,抑菌作用最强,细菌几乎不再生长。相同浓度下,苯甲酸钠对金黄色葡萄球菌生长的抑制作用明显大于对大肠杆菌的抑制作用。
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Effect of sodium benzoate on the growth of E.coli and Staphylococcus aureus
HU Chun-hong,GE Hong-lian,LI Ji-ping,LI Wei
(Department of Life Science,Zhoukou Normal University,Zhoukou 466001,China)
In order to study the effect of sodium benzoate on the growth of Escherichia coli and Staphylococcus aureus,certain density bacterial suspension was added into the liquid culture medium which including of different concentration of sodium benzoate to cultivate for 18h,and then determined the values of OD,statistical analyzed the values by SPSS16.0 at last.The results of the study showed that sodium benzoate had significant inhibitory effects to the growth of Escherichia coli and Staphylococcus aureus.The inhibitory effect gradually increased along with the increasing concentration of sodium benzoate.When the concentration of sodium benzoate was 0.3%,the inhibitory effect increased suddenly,when the concentration of sodium benzoate was 1.0%,the two bacteria almost can not grow.
sodium benzoate;E.coli;Staphylococcus aureus;inhibitory effect
TS201.2
A
1002-0306(2011)04-180-02
2010-03-22
胡春红(1978-),女,硕士,讲师,主要从事生物学教学与研究工作。
河南省教育厅自然科学研究计划项目(2010B180032)。