竹茹提取物成分分析及功能初探

张建友，吴晓琴，张 英

（1.浙江大学生物系统工程与食品学院，浙江杭州310029；2.浙江工业大学生物与环境工程学院，浙江杭州310032）

竹茹提取物成分分析及功能初探

张建友1，2，吴晓琴1，张 英1

（1.浙江大学生物系统工程与食品学院，浙江杭州310029；2.浙江工业大学生物与环境工程学院，浙江杭州310032）

分别采用硝酸铝-亚硝酸钠比色法、苯酚-硫酸法、凯氏定氮法、七叶苷标准溶液测定竹茹提取物（WEBS）中的总黄酮、总糖、蛋白质和内酯含量，氨基酸全自动分析仪及HPLC法测定氨基酸和有机酸种类及含量，同时利用琼脂平板扩散法研究其对食品腐败菌的抑制作用。结果表明，该竹茹提取物pH3.62，总黄酮含量0.251mg/mL，总糖含量0.383mg/mL，蛋白质含量0.625mg/mL，内酯1.439mg/mL，含有草酸、乳酸、酒石酸。抑菌效果与浓度之间正相关，对细菌的抑制作用明显大于酵母和霉菌，其中对枯草芽孢杆菌的抑菌效果最明显。不同的热处理条件对抑菌效果影响不大。

竹茹提取物，成分分析，抑菌作用

随着我国改革开放的深化，食品行业获得了蓬勃的生机，已经成为国民经济三大支柱产业之一。但食品在加工、保藏、消费过程中很容易受到细菌、酵母菌、霉菌等微生物的侵染，从而导致食品腐败变质［1］。因此，食品防腐剂作为食品保藏加工的一种有效的辅助手段，发挥着很重要的作用。通过防腐剂抑制或杀灭微生物，则可以起到阻止或延缓食品腐败变质，提高食品色、香、味，保护食品优良品质的作用［2］。近年来，由于科研人员对化学合成以及自然界中不存在的食品添加剂持慎重的科学态度，加之消费者对非天然食品添加剂的不信任，所以，从动植物中寻找和提取天然食品防腐剂成为主流。国内外许多研究者在这方面进行了大量的研究工作，也取得了许多成果［3-5］。竹茹为多年生常绿乔木之淡竹等的茎杆除去外皮后剩下的中间层，具有抗疲劳、抗高血脂、高血压等生理功能［6-7］。WEBS是以竹茹为原料，采用超临界二氧化碳萃取技术得到的水相提取物。本文系统研究了其有效成分和抑制食品腐败菌的功能，以期能够合理有效地利用其活性成分，开发天然食品防腐剂，为后续研究及工业化生产奠定一定的理论基础，推动竹产业的进一步发展。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

竹茹提取物（WEBS） 超临界二氧化碳萃取制备，黄色液体，抑菌实验中冷冻干燥后备用；标准葡萄糖，苯酚，芦丁，槲皮素，有机酸标准品，察氏培养基，营养琼脂，大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，枯草芽孢杆菌，黑曲霉，桔青霉菌，啤酒酵母。

表1 WEBS游离氨基酸种类及含量

紫外/可见分光光度计UV751，日立835-50氨基酸分析仪，自动定氮仪VAP30，恒温培养箱，无菌操作室，牛津杯，高压灭菌锅，分析电子天平等。

1.2 实验方法

1.2.1 水溶性多糖含量测定 苯酚-硫酸比色法［8］。

1.2.2 总黄酮含量的测定 以芦丁和槲皮素为标准品分别测定［9-10］。

1.2.3 蛋白质含量的测定 凯氏定氮法［11］。

1.2.4 总内酯含量测定 以七叶苷为标准品测定［12］。

1.2.5 氨基酸分析 日立835-50氨基酸分析仪测定。

1.2.6 有机酸组成分析 HPLC选择 Agilent TC-C18柱（250mm×4.6mm i.d.，5μm），流动相为含 3%（V/V）甲醇的0.01mol/L KH2PO4水溶液（pH 2.85），流速1mL/min，柱温30℃，紫外检测波长为210nm。

1.2.7 培养基制备 分别取营养琼脂和察氏培养基34、50g于1000mL蒸馏水中，加热溶解，分装后，于121℃灭菌20min备用。

1.2.8 菌悬液的制备 以无菌操作法，取一接种环各菌种，分别接种于普通琼脂斜面上，置于37℃恒温培养箱中培养18h，活化。从各新鲜菌种斜面上沾取少量菌苔接种到相应培养基中，于37℃恒温培养箱中培养16～18h后作为原菌液，分别用灭菌生理盐水将各原菌液配制成含菌数106CFU/mL的菌悬液备用。

1.2.9 抑菌圈直径大小测定 在琼脂平板上涂布一层稀释的实验菌，用量0.1～0.2mL。倒置于37℃恒温培养箱中数分钟，使表面干燥。用无菌镊子将牛津杯竖放在琼脂平板表面，轻压。设空白细菌生长对照和阳性生长对照。置于37℃恒温培养箱中培养16～24h。取出平板，测量各牛津杯周围抑菌圈直径。

1.2.10 最小抑菌浓度测定 平板涂布法：在灭菌培养皿中加入2mL不同梯度的WEBS稀释液，倒入经灭菌已冷却至合适温度的培养基15～20mL，混匀静置。待培养基凝固后，无菌操作加入2mL菌悬液，涂布均匀，置恒温培养箱最适温度培养16～24h。取出平板，找出未长菌的平板，记录最低浓度即最小抑菌浓度（MIC）。

1.2.11 不同加热条件对其抑菌活性的影响 采用不同的加热条件处理样品，研究其在食品加工过程中的应用，其中加热条件A（90℃，60min），B（100℃，45min），C（121℃，30min），其抑菌效果根据抑菌圈直径大小判断，以未经热处理样品为对照。

2 结果与讨论

2.1 水溶性多糖含量测定

采用苯酚—硫酸比色法测定WEBS多糖含量为0.383mg/mL，葡萄糖标准曲线如图1所示。

2.2 总黄酮含量的测定

图1 葡萄糖标准曲线

采用芦丁和槲皮素为标准品测定其总黄酮含量，分别为0.251mg/mL（以芦丁计）和0.152mg/mL（以槲皮素计），标准曲线如图2、图3所示。

图2 芦丁标准曲线

图3 槲皮素标准曲线

2.3 蛋白质含量测定

凯氏定氮法测定其蛋白质含量为0.625mg/mL。

2.4 总内脂含量测定

以七叶苷为标准品测定其总内酯含量为1.439mg/mL，标准曲线如图4所示。

图4 七叶苷标准曲线

2.5 氨基酸组成及含量分析

利用日立835-50全自动氨基酸分析仪测定WEBS中游离氨基酸种类及含量，如表1所示。

可以看出，WEBS氨基酸种类较多，其中胱氨酸、酪氨酸含量较高，为其功能产品的开发利用奠定了一定的理论基础。

2.6 有机酸组成及含量分析

按1.2.6条件，有机酸标准品和WEBS的HPLC谱图如图5、图6所示。

图5 有机酸标准品的HPLC谱图

图6 WEBS的HPLC谱图

WEBS中各种有机酸的种类和含量如表3所示。

表3 WEBS中有机酸的种类及含量

WEBS中酒石酸和苹果酸含量较高，醋酸未检测，原因可能是制备过程中挥发所致。

2.7 WEBS抑菌效果测定

以琼脂平板扩散法测定各浓度样品对供试菌的抑菌效果，结果如表4所示。

表4 竹茹提取物（WEBS）抑菌效果

可以看出，不同浓度的WEBS对各种菌有不同程度的抑制作用，对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和黑曲霉的抑制作用较强，其抑菌圈直径分别为（16.8±3.6）、（18.1±1.0）、（14.7±3.1）、（17.0±0.4）mm，而对桔青霉菌和啤酒酵母较弱，抑菌圈直径分别为（9.1±0.5）mm和（8.5±0.5）mm，表明该样品可以用于食品保藏，延长食品货架期。

2.8 最小抑菌浓度（MIC）的测定

两倍稀释法测定WEBS对各供试菌的最小抑菌浓度，如表5所示。

表5 竹茹提取物（WEBS）最小抑菌浓度（MIC）

由表5可知，WEBS对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、黑曲霉、桔青霉菌和啤酒酵母的最小抑菌浓度分为别4.9、5.3、6.4、4.9、16、16mg/mL，其中对金黄色葡萄球菌和黑曲霉的抑菌浓度最小。

2.9 不同处理条件对提取液抑菌活性的影响

研究不同的热处理条件对WEBS抑菌效果的影响，结果如表6所示。

表6 不同热处理条件对WEBS抑菌效果影响（mm）

从表6中可以看出，A、B、C三种处理方法对WEBS抑菌效果影响不大。尤其是处理方法 C（121℃，30min）不影响其抑菌活性，这说明食品加工条件下，抑菌能力不会减弱，可以考虑应用于天然食品防腐剂的开发。

3 结论

竹茹二氧化碳超临界提取物（WEBS）中黄酮类化合物、总糖和内酯含量均较高，并富含氨基酸和有机酸，对于常见食品腐败菌有较好的抑制效果，同时加热处理不影响其抑菌活性，为其天然食品防腐剂的开发奠定了基础。

4 展望

WEBS中含有大量的功能组分，不同浓度的样品对食品腐败菌的抑制作用不同。本文只是初步研究了其基本组成成分和抑菌功能，关于其具体抑菌物质的研究还不是很透彻，有待于进一步深入研究。

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Components analysis and functions of bamboo shavings extract

ZHANG Jian-you1，2，WU Xiao-qin1，ZHANG Ying1
（1.College of Biosystems Engineering and Food Science，Zhejiang University，Hangzhou 310029，China；2.College of Food Science and Technology，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310032，China）

Aluminum nitrate-nitrite colorimetry，phenol-sulfuric acid method，Kjeldahl method and RP-standard solution were used to determine the contents of flavonoids，total sugar，protein and lactone.Amino acids automatic analysis and HPLC were used to measure amino acid and organic acid content.lt was evaluated for its antimicrobial action against the range of foodborne and food spoilage pathogens using agar disc diffusion assay in nutrient agar and czapek dox agar media.The results showed the contents of flavonoids，total sugar，protein and lactones were 0.251，0.383，0.625，1.439mg/mL，respectively.ltexhibited antimicrobialactivity against Staphylococcus aureus，Bacillus subtilis，Escherichia.coli，Aspergillus niger，Penicilliun citrinum and Saccharomyces cerevisiae with a concentration-dependent relationships.The minimum inhibitory concentrations against the tested bacterial strains were found in the range of 4.9～32mg/mL using the two-fold dilution method. Different heat treatment conditions have no significant influence on the antibacterial activity.

bamboo shavings extract；components analysis；antimicrobial activity

TS201.1

A

1002-0306（2011）02-0151-04

2010-02-22

张建友（1977-），男，在读博士，研究方向：功能性食品。