胎菊多酚抗氧化及抑菌活性的研究

邵安冉，邢 敏，陈 曦，刘盼盼，郭冰蕊，云 帅，陈俊亮，费 鹏

（河南科技大学食品与生物工程学院，河南洛阳 471023）

0 引言

植物的多酚提取物是二次代谢的产物，结构中含有酚羟基，大部分存在于植物的叶、果实和种皮中，含量少于纤维素、木质素和半纤维素[1]。酚羟基在有氧的条件下容易氧化成醌，使氧含量降低，还会清除超氧阴离子等自由基。因此，大多数植物的多酚类化合物都具有抗氧化活性和抑菌能力，能延缓衰老、降低高血压、降低高血脂、预防癌症[2-3]。胎菊是杭白菊的上等品，富含多酚类物质，理论上具有抑制致病菌生长、阻碍氧化过程、延缓衰老、降低或维持胆固醇水平的功能，但国内外对胎菊多酚抗氧化和抑菌方面的研究鲜有报道[4]。

试验以胎菊为原料提取多酚类物质，并通过测定胎菊多酚对羟基自由基（·OH）、超氧阴离子（O2-·） 和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH·）清除能力评估其抗氧化能力；通过测得胎菊多酚对常见的5种食源性致病菌（金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌、鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和克罗诺杆）的抑菌圈直径（DIZ）、最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）评估其抑菌能力，为胎菊多酚的功能性研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

胎菊，购自洛阳大张超市；硫酸亚铁、维C、邻苯三酚、无水乙醇、水杨酸、双氧水、DPPH、氢氧化钠、磷酸氢二钾，均为分析纯，洛阳昊华化学试剂有限公司提供；溶菌肉汤培养基（LB）和胰酪胨大豆琼脂培养基（TSA），青岛海博生物有限公司提供。

供试菌株：大肠杆菌（Escherichiacoli O157∶H7）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ATCC13565）、沙门氏菌（Salmonella typhimurium ATCC14028）、克罗诺杆菌（Cronobacter ATCC29544） 和单增李斯特氏菌（Listeria monocytogenes CMCC54004），东北农业大学提供。

1.2 试验仪器与设备

牛津杯，上海桥星贸易有限公司产品；UV-1100型分光光度仪，上海美谱达仪器有限公司产品；HH-S2型水浴锅，金坛市医疗仪器厂产品；CP213型电子天平，上海奥豪斯仪器有限公司产品；YM30B型灭菌锅，上海三申医疗器械有限公司产品；KDC-16H型离心机，科大创新股份有限公司产品；Bcn 1360型无菌工作台，上海佳胜仪器制造有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 胎菊多酚的提取

参考潘汇[5]的研究，将胎菊粉碎后过82目筛备用，得到胎菊粉添加蒸馏水，使胎菊粉与蒸馏水的比为1∶30。然后，于70℃条件下浸提80 min，抽滤浸提液，所得滤液收集起来，重复3次。之后通过旋转蒸发和真空冷冻干燥将其干燥成粉末。

1.3.2 胎菊多酚抗氧化活性的研究

配制质量浓度为0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL的胎菊多酚，以相同质量浓度下的维C为阳性对照，选取·OH，O2-·和DPPH·作为评估胎菊多酚抗氧化能力的指标，分别利用H2O2/Fe体系反应法[6]、邻苯三酚自氧化法[7]和DPPH比色法[8]测定胎菊多酚对·OH，O2-·和DPPH·的清除能力。

1.3.3 胎菊多酚抑菌活性的研究

（1） 胎菊多酚对食源性致病菌抑菌圈的测定。根据参考孟君等人[9]的方法，采用牛津杯法测定胎菊多酚对5种食源性致病菌抑菌圈的直径。将菌液浓度为1×107CFU/mL的5种食源性致病菌菌液均匀涂在TSA培养基上，把3个牛津杯（外径8 mm）均匀置于TSA培养基上，再吸取200 μL的胎菊多酚于牛津杯中，在37℃培养箱中培养24 h，用游标卡尺量出抑菌圈的直径。

（2） 胎菊多酚对食源性致病菌MIC的测定。MIC值的测定参考石超[10]的方法。将TSA培养基灭菌后冷却至45℃，加入到24孔培养板中，加入胎菊多酚，并调整最终胎菊多酚的质量浓度为为5，2.5，1.25，0.625，0.312 5，0 mg/mL。调整受试菌株菌液浓度约为1×108CFU/mL，在室温下固化后，取2 μL菌液于24孔板各孔中间，培养24 h，受试菌株生长肉眼不可见时胎菊多酚的最低质量浓度即为MIC。

（3）胎菊多酚对食源性致病菌MBC的测定。在测定MIC的基础上，5种受试菌株的菌悬液（浓度为108CFU/mL）在≥1 MIC的胎菊多酚中于37℃下处理1 h，取处理后的100 μL菌液涂布在TSA平板上37℃下培养24 h，使菌落无法长出的胎菊多酚的浓度即为MBC[11]。

2 结果与分析

2.1 胎菊多酚抗氧化能力的测定

2.1.1 胎菊多酚对·OH的清除能力

不同质量浓度的胎菊多酚对·OH的清除率见图1。

图1 不同质量浓度的胎菊多酚对·OH的清除率

利用H2O2/Fe体系反应法，分别测定0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL的胎菊多酚对·OH的清除能力，并以相同质量浓度下的维C作为阳性对照，结果如图1所示。胎菊多酚对·OH的清除能力和其质量浓度成正比，当胎菊多酚的质量浓度达到0.5 mg/mL时，胎菊多酚对·OH的清除率达到26.42%。此外，与同等浓度的维C相比，胎菊多酚对·OH的清除能力较低，考虑到维C为强抗氧化剂，而试验中的胎菊多酚为粗体物，可见胎菊多酚对·OH具有一定的清除能力。

2.1.2 胎菊多酚对O2-·的清除能力

不同质量浓度的胎菊多酚对O2-·的清除率见图2。

以维C作为阳性对照，同样取0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg/mL 5个质量浓度分析胎菊多酚对O2-·的清除能力，结果见图2。将胎菊多酚、维C的清除率对比来看，胎菊多酚的清除能力明显低于维C的清除能力，但考虑到维C为强抗氧化剂，而试验中的胎菊多酚为粗体物。因此，胎菊多酚对O2-·的清除效果良好，且当胎菊多酚的质量浓度为0.5 mg/mL时，其对O2-·的清除率达到23.08%。

图2 不同质量浓度的胎菊多酚对O2-·的清除率

2.1.3 胎菊多酚对DPPH·的清除能力

不同质量浓度的胎菊多酚对DPPH·的清除率见图3。

图3 不同质量浓度的胎菊多酚对DPPH·的清除率

利用DPPH比色法测定胎菊多酚对DPPH·的清除能力，结果如图3所示。随着胎菊多酚质量浓度的增加，其对DPPH·的清除能力也增加。当胎菊多酚的质量浓度达到0.5 mg/mL时，其对DPPH·的清除能力达到97.49%，高于相同浓度下维C对DPPH·的清除能力。由于维C是强抗氧化剂，可见胎菊多酚对DPPH·具有很强的清除能力。

2.2 胎菊多酚对食源性致病菌的抑菌效果

胎菊多酚对食源性致病菌的抑菌效果见表1。

表1 胎菊多酚对食源性致病菌的抑菌效果

以抑菌圈直径、MIC、MBC作为评价指标，测定胎菊多酚对5种常见致病菌株的抑菌效果，结果如表1所示。胎菊多酚对金黄色葡萄球菌ATCC 13565（G+）、单增李斯特菌CMCC 54004（G+）、鼠伤寒沙门氏菌ATCC 14028（G-）、大肠杆菌O157∶H7（G-）和克罗诺杆菌ATCC 29544（G-）这5种受试菌株的抑菌圈直径分别16.6±0.18，16.5±0.20，18.8±0.21，19.2±0.17，19.1±0.18 mm。胎菊多酚对金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌的MIC是1.25 mg/mL，MBC是2.5 mg/mL；对鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和克罗诺杆菌的MIC是0.625 mg/mL，MBC是1.25 mg/mL。

3 结论

通过测定胎菊多酚对·OH，O2-·和DPPH·的清除能力评估其抗氧化能力，结果表明0.5 mg/mL的大麦多酚对·OH，O2-·和 DPPH·的清除率分别为26.42%，23.08%，97.49%，具有较好的抗氧化能力；同时，胎菊多酚对金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌、沙门氏菌、大肠杆菌和克罗诺杆菌的抑菌能力被评估，结果显示大麦多酚对李斯特菌和金黄葡萄球菌的MIC是1.25 mg/mL，MBC是2.5 mg/mL；对鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和克罗诺杆菌的MIC是0.625 mg/mL，MBC是1.25 mg/mL，说明胎菊多酚具有较高的抑菌活性。试验证明了胎菊多酚具有较好的抗氧化能力和抑菌活性，为胎菊多酚的功能性研究提供了理论依据。