大蒜和生姜提取物体外联合抑菌效果的研究

陈 映，杨夏雨，浦淑林，周 超，张 雷

（大理学院基础医学院，云南大理 671000）

大蒜和生姜均属于天然食用香辛料，是一类含有各种挥发性香气成分，能赋予食品香味的一类天然物质。他们除具有增香作用外，还含有多种营养成分和药用价值，其抗菌作用可被用作保鲜液和防腐剂〔1〕。随着化学防腐剂的安全性受到挑战，寻求天然食品防腐剂已引起人们的极大重视。为满足各种保健食品、绿色食品生产的需求，开发广谱、高效、安全、低廉且抑菌性能较好的天然防腐剂具有重要的现实意义〔2〕。本文通过对大蒜和生姜两种提取物的总活性成分进行数种代表菌的抑菌效果研究，为其作为药物临床应用或作为食品添加剂提供理论参考。

1 材料与方法

1.1实验菌株、试剂和主要仪器标准菌株为金黄色葡萄球菌（ATCC 25923）、大肠杆菌（ATCC 25922）和白色念珠菌（ATCC 90029）；临床分离耐药株：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（1420）和耐β-内酰胺酶大肠埃希菌（1616）均由大理学院附属医院检验科惠赠。

大蒜由大理菜市场购买；生姜提取物（生姜精油ZXX1001，超临界CO2萃取工艺生产）由郑州雪麦龙惠赠。营养琼脂（批号：111007）、MH琼脂（批号：20021101）、MH肉汤（批号：20020903）和沙保弱培养基（批号：20070227）等均由杭州天和微生物试剂有限公司生产。

恒温水浴箱（上海一恒科技，DKB-600B）、低速平衡离心机（北京医用离心机厂，LDZ5-2）、立式高压灭菌器（上海博讯，YXQ－LS－50S）、生化培养箱（常州伟嘉仪器，WJ-250B）、旋转蒸发器（上海蓝旭，RE-2000）。

1.2大蒜提取物供试样品的制备称取50 g大蒜洗净去皮，捣碎，在40℃下存放让其自身酵解30 min后，按料液比1∶4的比例加入95%乙醇，在35 ℃下萃取90 min，4 000 r/min离心10 min，取上清液在压强为0.015 MPa，75 r/min下旋转蒸发浓缩30 min去除乙醇，用滤纸过滤，再用0.2 μm微孔滤膜过滤定容至25 mL，即得到相当于2 g原料的提取物/mL的供试样品原液〔3-5〕。

1.3药物纸片制备将直径为6.35 mm的圆形滤纸片，吸水量为20 μL，放入EP管中121℃下灭菌30 min，按每片圆形滤纸片加20 μL稀释为0.7 g/mL的大蒜提取物原液，制成含大蒜提取物原液14 mg的滤纸片。同法制备含生姜提取液的药物滤纸片〔6〕。

1.4体外抑菌试验制备0.5麦氏单位的菌悬液，以K-B法〔6〕分别检测大蒜和生姜提取物对标准株ATCC 25923、ATCC 25922和ATCC 90029以及临床分离株1420和1616的抑菌作用。

1.5最低抑菌浓度测定以宏量稀释法〔6-7〕分别检测大蒜和生姜提取物对ATCC 25923、1420和ATCC 90029的最低抑菌浓度（Minimal inhibitory concentration，MIC）。37 ℃培养24 h观察结果，以完全抑制细菌生长的最低提取物浓度为其MIC。

1.6联合抑菌试验以微量法检测大蒜和生姜提取物对ATCC 25923、1420和ATCC 90029的联合抑菌效果。用无菌的96孔板，在第1～6行沿X轴方向（从左到右）每孔中依次加入普通肉汤、1/2倍的MIC、1倍的MIC、2倍的MIC、4倍的MIC、8倍的MIC的大蒜提取物各25 μL，以同样的方法在第A～F列沿Y轴方向（从上到下）每孔中依次加入8倍的MIC、4倍的MIC、2倍的MIC、1倍的MIC、1/2倍的MIC的生姜提取物和普通肉汤各25 μL，加入制备好的0.5麦氏比浊标准的菌悬液50 μL，盖上消毒玻板，振荡混匀，放入垫有湿纱布的方盘内，37℃培养18～24 h，观察结果，计算部分抑菌（Fractional inhibitory concentration，FIC）指数。FIC指数＝大蒜提取物联用时MIC/大蒜提取物单用时MIC+生姜提取物联用时MIC/生姜提取物单用时MIC。结果判断标准：FIC指数≤0.5为协同作用；0.5～1为相加作用；1～2为无关作用；＞2为拮抗作用〔6-8〕。

2 结果

2.1 K-B法检测体外抑菌作用的结果与分析通过t检验分析表明：大蒜提取物对各实验菌株的抑菌作用均强于生姜提取物，其差异性具有统计学意义，大蒜和生姜提取物对同一菌株的抑菌作用具有统计学意义；大蒜提取物对实验菌株的抑菌作用由强到弱依次为：ATCC 90029，1420，ATCC 25923，ATCC 25922，1616，其差异有统计学意义；生姜提取物对实验菌株的抑菌作用由强到弱依次为：ATCC 25923，ATCC 25922，1616，ATCC 90029，1420，其差异性有统计学意义。见表1。

表1 大蒜和生姜提取物抑菌效果的比较

2.2最低抑菌浓度检测结果大蒜提取物对ATCC 25923、1420和ATCC 90029的MIC均小于生姜提取物。见表2。

2.3微量稀释法检测大蒜和生姜提取物联合抑菌效果与分析大蒜提取物与生姜提取物对ATCC 25923的FIC为1.125，其联合抑菌效果为无关作用，大蒜提取物与生姜提取物对1420的FIC为0.375，其联合抑菌效果为协同作用，大蒜提取物与生姜提取物对ATCC 90029的FIC为0.625，其联合抑菌效果为相加作用。

表2 大蒜提取物与生姜提取物的MIC

3 讨论

大蒜是一种药食同源的食物，大蒜具有抑菌、杀菌、杀病毒和提高免疫力等功效〔9〕，其主要的功能性成分是大蒜新素、大蒜辣素、蒜氨酸、蒜酶、超氧化物歧化酶〔10〕。生姜具有镇痛抗炎、抗肿瘤、抗缺氧、抗病原体、抗溃疡和改善局部血液循环等药理作用〔11〕，生姜的抗菌成分主要是姜黄素和挥发油，姜黄素不但可以调节吞噬细胞的活性，还可以抑制病毒、真菌、细菌〔12〕。王琣等的研究也发现大蒜、生姜复配提取液的抑菌效果优于苯甲酸钠，用复配提取液浸泡果蔬后可延长货架期，复配提取液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、黑曲霉和啤酒酵母菌的抑菌作用均强于其单一提取液〔13〕。

本研究选用耐甲氧西林金黄色葡萄球菌临床分离株（1420）和非耐药金黄色葡萄球菌标准株（ATCC 25923）作为革兰阳性菌的代表，选用耐β-内酰胺酶的大肠杆菌临床分离株（1616）和非耐药的大肠杆菌标准株（ATCC 25922）作为革兰阴性菌的代表，选用白色念珠菌标准株（ATCC 90029）作为真菌的代表，研究结果表明：大蒜和生姜的提取物对实验中的革兰阳性菌、革兰阴性菌和真菌均有抑菌活性，对耐药细菌也有很好的抑菌活性；大蒜提取物对实验中的革兰阳性菌、革兰阴性菌和真菌的抑菌效果都优于生姜提取物，它们抑菌作用的不同主要是由于其不同的抗菌成分所造成的。而且大蒜与生姜提取物联合使用时，可增强对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌1420和白色念珠菌ATCC 90029的抑菌效果，从而减少药物用量，节约成本。在联合抑菌试验中，并未发现大蒜和生姜的提取物对实验菌株有拮抗效应，这与王琣等对大蒜和生姜复配液抑菌效果的研究结果是一致的〔13〕。本研究通过FIC指数的测算，明确了大蒜和生姜复配提取液对各实验菌株的联合抑菌效果，为大蒜和生姜抑菌制品的联合使用及其在临床和食品防腐剂的开发应用方面提供了更进一步的实验依据。

大理学院基础医学院病原生物学综合实验室王涛老师、药学院有机化学实验室李龙星老师和病原生物学研究生刘蓉华同学，对本研究给予了大力帮助，谨致谢意。

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