（食品科学专业论文）槐花精油成分分析及抑菌研究.pdf

摘要 摘要 槐花为豆科植物槐的干燥花及花蕾。前者习称为槐花，后者习称为“槐米。近年 来国内外医药工作者对其作用进行研究，发现其有效成分有抗癌防癌、抗血凝、镇痛、 抗菌、抗病毒、抗衰老、抗炎、抗过敏、抗自由基及抗氧化等多种活性，具有改善心肌 循环、清热解毒、降血脂、软化血管、消炎补肾等功能，对人体无毒、无害、无致死、 致癌、致畸j 致突变作用。 本文采用气质联用对槐花精油进行化学成分的分析，比较了水蒸气蒸馏法和同时蒸 馏萃取法两种方法提取的精油化学成分和含量的差异。同时蒸馏萃取法提取槐花精油， 可分离得到5 2 种组分，鉴定出4 3 种化合物，占总出峰面积的9 8 4 9 ；而用水蒸气蒸 馏法仅得到4 1 种组分，鉴定出2 8 种化合物，占总出峰面积的8 4 5 3 。 采用琼脂扩散法、二倍稀释法、抑制曲线法、浊度分析法等方法研究了槐花精油对 几种常见致病菌的抑菌活性。琼脂扩散法结果显示槐花精油对金黄色葡萄球菌、大肠杆 菌、志贺氏痢疾杆菌、伤寒沙门氏菌、单增李斯特菌和威尔斯李斯特菌等目标菌株具有 良好的抑制作用，对黑曲霉和白色念珠菌几乎没有抑制作用；通过二倍稀释法测定槐花 精油对不同菌株的最低抑菌浓度( m i c ) ，金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌为0 3 9 江知l ，威尔斯李斯特菌和伤寒沙门氏菌为o 7 8i l i m i ，志贺氏痢疾杆菌为1 5 6p l m l ， 大肠杆菌、溶血性链球菌和甲型副伤寒沙门氏菌 2 5p m n l 。 最后，预先用热、酸、渗透压、山梨酸钾、苯甲酸钠处理金黄色葡萄球菌，得到不 同应激程度的细胞，再用槐花精油作用，发现山梨酸钾作用的细胞对后续槐花精油作用 较敏感。预示在食品加工业中，槐花精油可以取代山梨酸钾作为栅栏因子抑制致病菌的 生长繁殖，从而提高食品的安全性。 关键词：槐花；精油；提取；气质联用；抑菌；应激；山梨酸钾 a b s t r a c t ab s t r a c t f t o ss o p h o r a ei m m a t u r u sa r eb u d so fs o p h o r aj a p o n i c al r e c e n t l ys t u d i e sp u b l i s h e d b ym e d i c a lr e s e a r c h e r sr e v e a l e d 也a t 也ee f f e c t i v ec o m p o n e n t so ff 胁s o p h o r a e i m m a t u r u s h a v el o t so fb e n e f i c i a la c t i v i t i e s ，s u c ha sa n t i c a n c e r , a n t i p l a t e l e ta g g r e g a t i o n ，a n a l g e s i ce f f e c t ， a n t i m i c r o b i a l ，a n t i v i r a l ，a n t i a g i n g ，a n t i - i n f l a m m a t o r y , a n t i - a l l e r g i c ，a n t i f r e er a d i c a l ，a n d a n t i o x i d a 垃o na m o n g s to t h e r s f l o ss o p h o r a ei m m a t u r u sh a v es a t i s f a c t o r ye f f e c t si n i m p r o v i n gm y o c a r d i a lc y c l e , c l e a r i n gh e a ta n dd e t o x i c a t i o n ，r e d u c i n gb l o o dl i p i d ，s o f t e n i n g b l o o dv e s s e l ，d i m i n i s h i n gi n f l a m m a t i o na n dn o u r i s h i n gt h ek i d n e yw i t h o u ts i d e e f f e c t ss u c h a sl e t h a l ，c a r c i n o g e n e s i s ，t e r a t o g e n i c i t yo rm u t a t i o n i nt h i st h e s i s ，g a sc h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t e r ( g c - m s ) w a sa p p l i e dt oa n a l y s e t h ec h e m i c a lc o n s t i t u e n t so fe s s e n t i a lo i lf r o mf 1 0 ss o p h o r a ei m m a t u r u so b t a i n e db yt h e m e t h o d so fs t e a md i s t i l l a t i o na n ds i m u l t a n e o u sd i s t i l l a t i o ne x t r a c t i o n ( s d e ) t h er e s u l t s s h o w e dt h a t5 2c o m p o u n d sw e r es e p a r a t e df r o m 也ee s s e n t i a lo i l ，4 3c o m p o u n d sw e r e i d e n t i f i e db ys d ea n dt h e ya c c o u n t e df o r9 6 5 4 o ft h et o t a lp e a ka r e a s b u to n l y4 1 c o m p o u n d sw e r es e p a r a t e df r o me s s e n t i a lo i l ，2 8c o m p o u n d sw e r ei d e n t i f i e db ys t e a m d i s t i l l a t i o na n dt h e ya c c o u n t e df o r8 4 5 3 o ft h et o t a lp e a ka r e a s d i f f e r e n tm e t h o d s ，s u c ha sa g a rd i f f u s i o na s s a y , t u r b i d i m e t r i ca s s a ya n di n h i b i t i o n c l l i v e sw e r eu s e dt oi n v e s t i g a t et h ea n t i m i e r o b i a la c t i v i t y t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h e e s s e n t i a lo i ls h o w e do b v i o u sa n t i m i c r o b i a la c t i o i l sa g a i n s ts t a p h y l o c o c c u sa u r e u s ， e s c h e r i c h i ac e l l ，s h i g e l l ad y s e n t e r i a e ，s a l m o n e l l at y p h i , l i s t e r i am o n o c y t o g e n e s ，l i s t e r i a w e l s h i m e r i b u ti tw a sn o te f f e c t i v ea g a i n s ta s p e r g i l l u sn i g e ra n dc a n d i d aa l b i c a n s 。1 1 1 e m i n i m u mi n h i b i t i o nc o n c e n t r a t i o n s ( m i c ) d e t e r m i n e db yd o u b l e d i l u t i o nm e t h o dw e r e0 3 9 p l m lf o rs t a p h y l o c o c c u sa u r e u sa n dl i s t e r i am o n o c y t o g e n e s ，0 7 8 l l m lf o rl i s t e r i a w e l s h i m e r ia n ds a l m o n e l l at y p h i , 1 5 6 帅lf o rs h i g e 砌d y s e n t e r i a ，a n dm o r et h a n 2 5 i t l m l f o re s c h e r i c h i ac o b ，s t r e p t o c o c c u sh a e m o l y ea n ds a l m o n e l l ap a r a t y p h ia r e s p e c t i v e l y d i f f e r e n tl e v e l so fs t r e s s e dc e l l so fs t a p h ) 7 l o c o c c u sa u r e u sw a so b t a i n e db yh e a t ，a c i d ， o s m o t i cp r e s s u r e ，p o t a s s i u ms o r b a t e ，s o d i u mb e n z o a t es t r e s s e sa n dt h e nt h es t r e s s e dc e l l s w e r et r e a t e db ye s s e n t i a lo i lo f 砌s o p h o r a ei m m a t u r u si na d v a n c e w ef o u n dt h a ts t r e s s e d c e l l sb yp o t a s s i u ms o r b a t ew e r em o r es e n s i t i v et ot h ee s s e n t i a lo i l t l l i si n d i c a t e dt h a t e s s e n t i a lo i lc a nr e p l a c ep o t a s s i u ms o r b a t ea sal m r d l ef a c t o ri n h i b i t i n gt h eg r o w t ho f p a t h o g e n sa n de n h a n c i n gf o o ds a f e t yd u r i n gf o o dp r o c e s s k e y w o r d s ：f l o ss o p h o r a ei m m a t u r u s ；e s s e n t i a lo i l ；e x t r a c t i o n ；g c m s ；a n t i m i c r o b i a l a c t i v i t y ；s t r e s s ；p o t a s s i u ms o r b a t e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名： 日 期： 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名：嚆脚 导师签名： 第章绪论 1 1 槐花的研究现状 第一章绪论 槐花为豆科植物槐s o p h o r a j a p o n f c a 的干燥花及花蕾f i o ss o p h o r a e 。前者习称为 槐花，后者习称为“槐米”。圆锥花序项生；花萼钟形先端5 浅裂；花冠乳白色，旗瓣 阔心形，具短爪，稍向外反曲有紫脉。荚果肉质，成连珠状长2 5 6 c m ，不裂。种 子、1 6 枚，肾形。花期7 9 月果期9 1 0 月。花多皱缩，花瓣多散落。完整者花 萼钟状，黄绿色，边缘具5 小齿，内面被短柔毛。花瓣5 乳白色旗瓣较大，阔心形， 先端微凹基部具短爪，其余4 片长圆形。雄蕊1 0 ，其中9 个基部连合：子房筒状，有 细长毛，花柱弯曲，柱头| 蛹】彤。体轻，气香，味微苦。 槐花原产于我国北部，华南及西南地区亦产河北省产量较丰富，江苏主产于镇江、 苏州、南京、徐州等地。槐米为常用中药，神农本草经将其列为上品，味苦，微寒， 具有凉血止血清肝泻火等功效，用于便血、痔血、血痢、崩漏、吐血、衄血、肝热目 赤、头痛眩晕等症。近年来国内外医药工作者对其作用进行研究，发现其有效成分有抗 癌防癌、抗血小板聚集、镇痛、抗菌、抗病毒、抗衰老、抗炎、抗过敏、抗自由基及抗 氧化等多种活性，对改善心肌循环、清热解毒、降血脂、软化血管、消炎补肾等有良好 的防治作j j ，对人体无毒、无害、无致死、致癌、致畸、致突变作用。 1 1 1 槐花化学成分的研究 2 0 世纪初国内外开始对槐花中的化学成分进行研究己确定其中含有黄酮、植物 甾类、鞣质、氨基酸、蛋白质、烯酸及微量元素等多种成分。】9 0 4 年，s c h m i d t 分离 江南大学硕士学 ：) = 论文 到黄酮甙一芦丁( r u t i n ) ，为槐花的主要成分。1 9 5 7 年，许植方等分离到槐花米甲素【l j ( s o p h o r i na ，分子式为c 2 9 h 3 5 0 1 7 ) 、槐花米乙素【2 ( s o p h o r i nb ，分子式暂定为c 2 7 h 4 7 0 i 0 ) 、 槐花米丙素【3 】( s o p h o r i nc ，分子式暂定为c 2 6 ( 2 7 ) h 4 6 ( 4 7 ) 0 1 0 ) ，其含量分别为1 4 、1 2 5 和0 3 5 ，结构式都未见报道。据报道，槐花的干花蕾中含约0 4 的皂甙类物质，经酸 水解后分离出桦木醇( b e t u l i n ) 及槐二醇( s o p h o r a d i 0 1 ) ，水解液经纸层析检出葡萄糖 ( g l u c o s e ) 和葡萄糖醛酸( g l u c u r o n i ca c i d ) 1 4 j 。 近年来，槐花中所含的各种成分又陆续被发现。目前已从花及花蕾中分离到黄酮甙 元槲皮素( q u e r c e t i n ) 、山奈酚( k a e m p f e r 0 1 ) 、异黄酮苦元染料木素( g e n i s t e i n ) 1 5 1 和异鼠李素( i s o r h a m n e t i n ) ，槐花中还有s o y a s a p o n i ni 、s o y a s a p o n i n l i i 、a z u k i s a p o n i n 、 a z u k i s a p o n i ni i 、a z u k i s a p o n i n v ，同时，还分离到三个新的皂甙k a i k a s a p o n i ni 、 k a i k a s a p o n i ni i 和k a i k a s a p o n i n i i i 6 1 。最近，发现槐花中含有月桂酸、十二碳烯酸、肉豆 蔻酸、十四碳烯酸、十四碳二烯酸、十六碳烯酸、硬脂酸等脂肪酸t 7 矛1 f 1 谷甾醇、d - 葡 萄糖、葡萄糖己四醇醛酸及葡萄糖酸丙酯等【8 j 。 1 1 2 槐花药理作用的研究 1 1 2 1 抗炎作用 槐花中所含芦丁及其苷元槲皮素对大白鼠因组胺、蛋清、5 羟色胺、甲醛、多乙烯 吡咯酮引起的脚爪浮肿，以及透明质酸酶引起的足踝浮肿均有抑制作用。芦丁能显著抑 制大白鼠创伤性浮肿，并能阻止结膜炎等炎症及肺水肿的发展【9 】。大鼠腹腔注射芦丁对 植入羊毛球的发炎过程有明显的抑制作用。 1 1 2 2 抗病毒、抗菌作用 槐花有抗病毒、抗真菌作用。芦丁在2 0 0p g m l 浓度时对水疱性i s i 炎病毒有抑制作 用【1 1 】。槐花水浸剂( 1 ：5 ) 在试管内对堇色毛癣菌、奥杜盎氏小芽胞癣菌、羊毛状小芽 胞癣菌、星形奴卡氏菌等皮肤真菌均有不同程度的抑制作用【l 2 。 1 1 2 3 抗肿瘤作用 槐花中的染料木素对人体鼻咽癌( 1 蚀) 细胞有细胞毒性作用i l 3 。 1 1 2 4 对心血管的作用 槐花有降压、扩冠等作用。槐花液对麻醉狗有短暂但显著的降压作用，对离体蛙心 肌有轻度兴奋作用，对心传导系统有阻滞作用【l4 】。其所含主要成分芦丁能够降低毛细血 管的异常通透性、脆性，可用于高血压、脑溢血、出血等症的治疗和预防，能维持血管抵 抗力等；其所含的槲皮素有降低血压、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管脆性、扩张 冠状动脉、增加冠脉血流量等作用【l 3 。 1 1 2 5 降血脂作用 槐花的主要成分芦丁对脂肪浸润的肝有祛脂作用，与谷胱甘肽合用祛脂效果更明 显，所含槲皮素也有降血脂作用【1 3 】。其所含染料木素对三硝基甲苯w r l 3 3 9 引起的大鼠 高血脂有降低其血中胆固醇和三苷油酸脂的作用，对后者作用尤为显著l l 引。 1 1 2 6 抑制醛糖还原酶作用 芦丁有抑制醛糖还原酶作用。其1 0 5m o l l 浓度时抑制率为9 5 ，此作用有利于糖尿 2 第一苹绪论 型白内障的治疗【1 6 1 。 1 1 2 7 致突变作用 槐花水提物( 5 0m g m l ) 的应用剂量和人血淋巴细胞姐妹染色单体互换( s c e ) 频 率之间存在明显的量效关系，说明该药对人血淋巴细胞具有致突变作用，而且能抑制人淋 巴细胞的生长和分裂增殖【1 7 】。 1 2 芳香精油的研究现状 1 2 1 芳香精油的定义与理化性质 精油( e s s e n t i a lo i l s ) 又称挥发油( v o l a t i l eo i l s ) ，为易流动的油状液体，有香味和 挥发性，可随水蒸气蒸馏而不被破坏；在合成化学发展以前，专指植物原料经水蒸气蒸 馏或共水蒸馏所得到与水不混溶的油状产物。一般，植物精油具有以下理化性质：常温 下易挥发，在纸片上不留永久的油迹；有特殊而强烈的气味，常温下多为液体；大多具 高的折光率和一定的旋光度；一般比水轻，比重在o 8 5 1 0 6 5 间；易溶于石油醚等极性 小的有机溶剂中，也能溶于高浓度乙醇中，但几乎不溶于水；对空气、日光及温度较敏 感，易分解变质；有些植物精油在常温下可析出固体成分( 俗称“脑刀) 。 1 2 2 芳香精油的化学成分 植物精油是植物体内的次生代谢物质，由分子量相对较小的简单化合物组成，具有 一定芳香气味，在常温下能挥发的油状液体物质。精油在植物中一般含量在l 以下， 但少数达1 0 以上。同一品种植物因生长环境不同或采集期不同，所含精油的成分、性 质和含量均可能有显著的差异，另外不同的植物部位，所含精油成分也大不相同。植物 精油所含化学成分比较复杂，按化学结构可分为脂肪族、芳香族和萜类3 大类化合物以 及它们的含氧衍生物如醇、醛、酮、酸、醚、酯、内酯等，此外还有含氮和含硫的化合 物。 精油含有多种化学成分，其中萜类是最主要的成分。萜类是碳氢化合物，根据碳元 素的数量又可分为单萜、倍半萜、双萜，前两者占多数。单萜类具镇痛、杀菌消毒、抗 病毒、消炎、镇静等作用；倍半萜类具镇痛、杀菌消毒、抗炎症、镇痉、降血压、弛缓 等作用。 醇类是精油中的第二大成分，由单萜形成的醇类具有强的杀菌、抗感染、抗病毒、 刺激作用及温热、强壮作用，安全性高。由倍半萜形成的醇类，可化解在循环系统中的 滞留物，有强壮作用，能促进心脏的循环机能和提高肝脏的机能。 酚类也是精油的成分之一，有很强的杀菌消毒、刺激神经系统、镇痛抗感染、愈伤、 促进消化、利尿、祛痰、激发免疫机能等作用。在高浓度的情况下，会对皮肤产生不良 刺激。 酮类当中如樟脑酮、小茴香酮、薄荷酮、蒎莰酮、松香芹酮、侧柏酮、胡薄荷酮等， 具有镇痛、抗凝血、抗真菌、抗炎症等功效，和酚类具有同样毒性。 酯类是精油中的有机酸和醇类发生反应生成的。酯的作用比较温和，基本没有危险， 江南大学硕士学位论文 一般具有抗炎症、治疗皮肤发疹的作用。 从以上成分可看出，精油除具有挥发性的芳香气味外，还具有许多药用和保健功能。 从植物叶片、茎干和根部提取的精油已在传统药物中被广泛使用，具有抗细菌、抗真菌、 调节免疫功能、抗滤过性病原、抗风湿病等作用，已经有不少国家将芳香精油应用在疾 病的治疗、保健和美容用品上。 1 2 3 芳香精油在食品工业中的应用 近1 0 多年的许多研究表明，部分植物精油具有强烈的抑制或杀死真菌等微生物的特 性。植物精油可作为一种有待开发的新型杀菌物质进行研究。此外，在芳香植物精油成 分的研究中发现，精油中所含有的酚类物质以及具有酚类物质结构的化学成分越多，其 抗菌抑菌作用就越显著。 1 2 3 1 在果蔬采后保鲜方面的应用性研究 一些研究表明，芳香精油可通过控制真菌性腐败而延长果蔬的贮存货贺期。d u b e y 等人【1 8 】发现，从白干层属、罗勒属和柑橘属的植物叶子中提取的精油可以延迟由黄曲霉 和杂色曲霉导致的果蔬真菌性腐败，精油的有效浓度为5 0 0 - - - 2 0 0 0l x g m l 。随后的相关 研究也表明，芳香精油通过喷涂或浸洗方式对控制果蔬采后真菌性腐烂效果明显，具有 潜在应用的商业价值1 9 捌。s i n g h 等a t 2 1 】通过系统筛选研究，认为大多数芳香精油配制 成0 1 - - 1 0l x g g 浓度范围的水乳剂对果蔬进行浸洗处理后均可一定程度地控制自然界腐 败性菌群和食源性致病菌的生长。芳香精油抗微生物作用是由其所含组分来实现的，目 前已发现许多抗真菌效果明显的精油单体成分。麝香草酚是百里香等芳香植物精油的主 要成分，是f d a 批准使用的天然食品添加剂和药物成分，在制药、食品和饮料生产中有 广泛应用 2 2 1 。c h u 等人【2 3 佣3 0m g l 蒸汽浓度的麝香草酚对甜樱桃进行熏蒸处理，可以 有效抑制灰霉病和褐腐病。贮藏期间处理样只有0 5 灰霉病发病率，而对照样则有3 5 发病率。l i u 等人【2 4 】的研究表明，用2 4m g l 浓度的麝香草酚对杏和李进行熏蒸处理可 显著降低烂果率，而且对水果组织不产生任何影响。h a r t m a n s 等人【2 5 】的系统研究证明， 从藏茴香中提取的香芹酮不仅可以抑制贮藏期马铃薯的发芽、抑制马铃薯块茎的真菌性 腐烂，而且不影响其商品价值。香芹酮的动物毒理学评价也是安全的，在荷兰已批准为 商用天然抗真菌剂。虽然众多芳香精油及其组分已报道具有抗真菌活性，但不同芳香精 油或组分之间的配合使用的研究还比较少。芳香精油组分复杂，进行配合使用时可能会 存在其中有效组分之间的增效作用，这样可以进一步减少使用浓度。此外，有关其抗真菌 的作用机理研究也非常缺乏。 1 2 3 2 在延长预切果蔬片货架期方面的应用性研究 冷藏保鲜包装的方便型预切果蔬片在欧美有较大市场，常用于果蔬沙拉等食品的调 制。对直接食用的鲜果蔬片进行保鲜贮藏，不仅要考虑防腐效果，还要考虑添加物的食 用安全性及对风味的影响。在这类产品的保藏研究中常使用安全、有效、香型接近水果 风味的单体成分，或使用风味较好的芳香精油。己醛是亚麻籽及豆类等植物的天然芳香 成分，有类似于苹果的芳香，是常用的香料组分。g a r d i n i 等人1 2 6 j 通过培养基模型和批量 试验研究表明，己醛在培养基中浓度达n o 9 8m m o l l 时具有显著的抗腐败菌作用，并可 4 第一章绪论 全部杀灭沙门氏病原菌。s o n g 等) k 2 7 】发现，当处于4 1 5 c 的气调保鲜环境中，1 0 0m g k g 浓度的己醛就可通过抑制或杀灭微生物使预切果蔬片的货架期显著延长；4 c 时可完全 杀灭污染的嗜温性菌、抑制嗜寒菌的生长；在1 5 、7 0 n 2 、3 0 c 0 2 的气调包装中， 己醛不仅抑制霉菌、酵母菌、嗜温菌和嗜寒菌的生长，而且可延缓预切鲜果蔬片的褐化， 贮藏1 6 d 后保持可接受的色泽。c o r b o 等人哪】的进一步研究表明，在气调保鲜环境中同时 添加己醛和2 ( e ) 己烯醛，可在高达2 5 ( 2 时，抑制接种量为1 0 ) c f u g 的腐败性酵母( p i c h i a s u b p e l l i c u l o s a ) 生长。作者还建立了己醛和己烯醛含量和贮藏温度与微生物活性之间的 关系，只要控制好己醛和己烯醛含量及贮藏温度，就可预测所贮藏的预切鲜果蔬片的货 架期及色泽变化，这在商业上是非常有用的。 近年来，气单孢菌属( a e r o m o n a ss p p ) 也被认为是预切果蔬片要重点防范的致病 菌，这类菌常导致旅游者腹泻，在井水、自来水以及新鲜蔬菜、水产品和畜肉中可检测 到。j a c x s e n s 等人【2 9 】均证实，气单孢菌能在含有1 5 0 2 和5 , - - - , 1 0 c 0 2 的预切果蔬 片气调包装环境中生长，并产生毒素。u y t t e n d a e l e 等j k l 3 0 】对莴苣、萝卜和灯笼椒预切蔬 菜片冷藏包装品模型的前处理和贮藏过程中的气单孢菌污染和生长控制进行了研究，结 果表明仅添加漂白粉的自来水不能消除蔬菜原料所污染的气单孢菌，而采用l 2 乙 酸或0 5 - - - , 1 o 百里香精油水乳液对原料进行清洗，可显著降低样品的含菌量，使置于 4 贮藏7 d 的样品处于安全食用范围。不足之处是百里香精油会对灯笼椒片风味产生不 利影响。有些精油成分因气味感官特性的影响，其应用领域会受到限制。有些来源于风 味颇佳的水果芳香精油，则不存在这方面的问题。例如，从橘子、柑类、苹果、柠檬和 酸橙提取的精油可延长苹果、梨、葡萄、桃等预切果片的货贺期，对以酿酒酵母为特征 腐败菌的气调冷藏包装的鲜切果片货架期可延至8 d ，而且对污染的大肠杆菌有完全杀灭 作用。 1 2 3 3 在分割肉保鲜中的应用性研究 近2 0 年来，全球的分割肉采用气调保鲜冷藏包装的产量增长迅速，因为这种加工方 式既提高鲜肉产品的食用品质，同时大大提高其安全性。在这类产品的气调保藏中，常 用的方式是通过调节包装中的c 0 2 、n 2 和0 2 含量比例，并于5 - 1 5 环境下进行贮藏， 可获得较满意的保鲜效果。然而，在屠宰、切割和随后的冷藏、运输等系列过程中，生 肉制品会污染一定量的微生物，尤其是对这类产品中的兼性嗜寒病原菌的残余或滋生要 密切注意【3 1 1 。研究人员利用芳香成分的抗菌特性，结合气调保藏条件，在这方面展开了 许多应用研究。p a n a g i o t i s 等a 3 2 】通过在气调包装中添加牛至精油的方式对比了其对鲜肉 制品的保鲜效果。结果表明，在含有不同气体组分的气调包装中，于0 , - - , 1 5 。c 不同温度 内，温度越低货架期越长。在相同条件下，下列气调条件的货架期依次延长：空气 真 空包装 4 0 c 0 2 3 0 n 2 3 0 0 2 8 0 c 0 2 2 0 0 2 单增李斯特菌 威尔斯李斯特菌 志贺氏痢疾杆菌 伤寒沙门氏菌 溶血性链球菌，而对黑曲霉、白色念珠菌几乎没有 抑菌作用。 ( 2 ) 测得槐花精油对各菌株的最低抑菌浓度分别为：金黄色葡萄球菌和单增李斯 3 0 第三章槐花精油的抑菌作用 特菌0 3 9p 蹦【i l l ，威尔斯李斯特菌和伤寒沙门氏菌为0 7 8 l i 加i ，志贺氏痢疾杆菌为 1 5 6 旺m l ，大肠杆菌、溶血性链球菌和甲型副伤寒沙门氏菌 2 5 肚m l 。 ( 3 ) 槐花精油对细菌的生长具有较大的影响，2 4h 培养后，金黄色葡萄球菌和伤 寒沙门氏菌的生长仍处于停滞状态，而单增李斯特菌和志贺氏痢疾杆菌先生长后又衰 减，总体还是处于抑制状态，大肠杆菌则在1 2h 后有部分生长。 ( 4 ) 在2 0 、1 0 、0 5i i i m i ，浓度下，槐花精油对金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌、 伤寒沙门氏菌和志贺氏痢疾杆菌都有较强的抑制作用，对大肠杆菌则具有强烈抗菌作 用。其抑菌率在3h 后随着抑菌时间的延长，不断提高，在1 2h 后基本稳定，并且抑菌 率随精油浓度的提高呈正比相应提高。 槐花精油具有一定的抑茵活性，对几种供试菌种都有较强的抑制作用，其中对大肠 杆菌的抗菌作用较为突出，对金黄色葡萄球菌的抑制作用也较强。槐花精油的抑菌机理 及应用价值还有待更深入研究，在下面的章节中选择实验结果较稳定的金黄色葡萄球菌 做进一步研究。 江南大学硕士学位论文 第四章槐花精油对应激金黄色葡萄球菌的抑制作用 4 0 引言 在食品加工和保藏过程中，由于微生物生活环境的变化，或工艺操作的影响，微生 物细胞会经受很多应激反应，包括物理的和生化的。物理应激包括剪切应激、冷应激( 或 冷休克) 和流体静力学的压力等；生化应激有氧化、营养限制、厌氧、渗透、低p h 、过 量c 0 2 、化学防腐剂和有毒代谢物( 如酒精) 的积累等【5 一。这些环境胁迫诱导的基因调 节作用，都可能影响到细胞的生理状况和性质，直接影响微生物活力和新陈代谢作用。 应激反应中，适应性反应是应激保护作用的常见方式。当细胞处于多种环境胁迫时，由 一种适应性反应表达所诱导的交互保护作用，对细胞的生存很有利。一般来说，受应激 或环境胁迫的细胞对致死性措施更有抵抗力，在食品加工过程中对致病菌的杀灭或抑制 就需要更高强度的杀菌措施。从食品质量和安全角度出发，我们不希望普遍提高这种杀 菌措施的强度。在食品加工和储藏中，我们常采用栅栏技术来预防和控制此类微生物适 应性反应的发生，以改进食品的安全性、稳定性和品质。高温、低温、水分活度、酸度、 氧化还原电势、防腐剂这些因素在现今的栅栏技术中应用越来越灵活，可能有更多的栅 栏因子结合会使微生物钝化技术的强度安全地减小。考虑到消费者需要更“天然 意义 上的防腐剂，而不是“化学添加剂 ，于是就有了加热增效的抗菌剂。这或许可用于降 低巴氏杀菌和消毒处理的强度。比如，s 香芹酮( 从香菜中提取) 能大幅度降低单核细 胞增生李斯特茵的热抗性【5 8 】，其它一些从植物中提取的挥发性抗菌剂( 如香芹酚、桂皮 醛、麝香草酚和奎烯醛) 也有类似的作用。 由于槐花精油的成分相对比较复杂，在还没有明确是哪种成分在起抑菌作用时，很 难对其抑菌机理进行深入研究。因此，本章拟用排除法来探索槐花精油的抑菌机理。拟 选择精油抑制效果较好的金黄色葡萄球菌作为目标菌，以热应激、酸应激、渗透应激、 防腐剂( 苯甲酸钠和山梨酸钾) 首先对细胞进行不同程度的应激作用，再用槐花精油对 不同应激水平的细