（食品科学专业论文）苦瓜抑菌活性成分的提取分离与抑菌作用研究.pdf

西华大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导。嚎的指导下进行研 究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地 方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其 他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究 一所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 西华大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在 校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅，西华大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。( 保密的 论文在解密后遵守此规定) 学位论文作者签名：盘 日期：嘶6 日6 j 8 西华大学硕士学位论文 摘要 苦瓜富含蛋白质、糖、维生素及各种必需氨基酸等。苦瓜不仅有良寿豹食用 价值，而且还有明显的药用功能，素有“药用蔬菜”之称。本文通过超声波辅助提取 苦瓜中抑茵活性成分的粗产品，以抑菌效果( 抑菌圈直径) 来评价其抑菌作用；同时 在抑菌活性的跟踪下，分析抑菌活性成分的提取分离条件以及优化工艺参数，并 且进一步分离鉴定苦瓜中主要的抑菌活性成分，最后对其进行抑菌作用研究，为 苦瓜资源在食品抑菌领域的开发利用提供理论依据和技术支持。 在本课题的研究中，首先，在对料液比、超声时间、乙醇浓度、超声功率等 四个单因素试验的基础上，采用四因素三水平的响应面法对各因素显著性和交互 作用进行分析，最后得出超声波辅助提取苦瓜抑菌活性成分的最佳工艺条件为： 超声功率3 2 0 w 、超声波处理时间6 0 r a i n 、料液比( 苦瓜粉：乙醇) l ：2 0 、抑菌活性成 分( 乙醇) 浓度7 0 ，抑菌圈直径达到1 2 8 m m 。 其次，依次采用二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇、乙醇以及水对苦瓜抑菌活性 成分进行分部提取，以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指示菌，以抑菌效果( 抑菌 圈直径) 为评价指标，记录各极性部位溶液的抑菌圈直径。得到试验结果显示： 苦瓜抑茵活性成分的二氯甲烷部活性成分抑菌效果最佳，其对大肠杆菌和金黄色 葡萄球菌的抑菌圈直径分别为1 6 0 m m 和1 2 0 m m ，说明苦瓜中的抑菌活性成分以 中、弱极性的物质为主。 再者，试验中选择2 0 0 - 3 0 0 目硅胶为柱填料，以抑菌效果为评价指标，利用 制备型高效液相法( p r e h p l c ) 对苦瓜抑菌活性成分中的抑菌活性成分进行分离制 备。试验结果表明：当流动相配比石油醚( 6 0 9 0 ) ：乙酸乙酯为7 ：3 ，进样量5 0 9 l ， 流速5 m l m i n 时，检测器在2 8 0 n m 波长处所检测到的物质抑菌效果最好，其对大 肠杆菌的抑菌效果最为明显，抑茵圈直径为1 2 0 m m ，对照组没有抑菌效果。 另外，本文中采用定性和定量的分析方法对苦瓜中抑菌活性成分进行检测， 得到结果显示：在苦瓜抑菌活性成分中含有黄酮类、生物碱、有机酸和皂甙等四 种成分，而不含有葸醌及其甙类和酚类等成分。采用紫外可见分光光度法对其中 的主要成分一黄酮类和皂苷类物质进行含量检测，得n - - 者的含量分别为3 1 6 1 和6 2 5 。进一步用气质联用( g c m s ) 对其进行分析，得到苦瓜抑菌活性成分中含 有1 0 种挥发性成分。这l o 种成分中主要都为亲脂性物质，其中主要以芥酸酰胺 和十二甲基环己烷为主，利用峰面积归一化法对各挥发性成分的相对含量进行计 算，得到其相对含量分别占到3 8 8 3 与8 5 3 。 同时，本文以抑菌效果为评价指标，采用革兰氏阳性菌和阴性菌中最具代表 性的菌种( 大肠杆菌、枯草杆菌、产气肠杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、黑 苦瓜抑菌活性成分的提取分离与抑菌作用研究 曲霉和米曲霉) 作为指示菌，以此研究苦瓜粗提液中抑菌活性成分的抑菌谱及其 相关的稳定性。试验结果表明：苦瓜粗提液对细菌有较强的抑制作用，其中，苦 瓜抑菌活性成分对大肠杆菌的最低抑菌浓度( m i c ) 低达l8 7 5m g m l ，而其对枯草 杆菌的m i c 更是低达9 3 8m g m l 。但其对霉菌和酵母菌没有明显抑制作用。在同 等浓度下，苦瓜抑茵活性成分对细菌的抑制作用强于山梨酸钾。同时，本文也证 明该抑菌活性成分在一定范围的温度、p h 环境、紫外光照射时间和无机盐浓度的 条件下仍然能保持较好的抑菌活性。 在后续的研究中，本文又通过对苦瓜抑菌活性成分与山梨酸钾单独作用以及 二者混合作用于大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、产气肠杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒 酵母、黑曲霉和米曲霉，研究上述三种待测液对这些指示菌的抑制效果，从上述 试验可以得出结论：苦瓜抑菌活性成分在较低浓度时对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌 以及产期肠杆菌有较好的抑制效果，但对金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、黑曲霉和 米曲霉没有抑制效果。另外还得到适合用于抑制大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和产气 肠杆菌这三种指示菌的混合抑菌液以苦瓜抑菌活性成分与山梨酸钾混合比例达到 7 ：3 为宜：适合于金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、黑曲霉和米曲霉于这四种指示菌的 混合抑茵液以苦瓜抑菌活性成分与山梨酸钾混合比例达到3 ：7 为宜。 最后，对苦瓜抑菌活性成分浸膏相关微生物检测，得到结论如下：苦瓜抑菌 活性成分中的细菌总数为3 2c f u m l ；大肠杆菌和霉菌数为0 c f u m l 。同时，本 文通过对苦瓜抑菌活性成分对市售新鲜猪肉、新鲜果汁以及新鲜蔬菜汁的防腐保 鲜研究，得到的结果显示：随着存放时间的延长，虽然新鲜猪肉中的细菌总数呈 现逐渐上升趋势，但在整个存放时间内，即使是在长达1 2 天的存放时间内，新鲜 猪肉中的细菌总数( 2 2 x 1 0 5c f u g ) ，新鲜橙子汁中的细菌总数( 1 9 1 0 4c f u g ) ， 新鲜蔬菜汁中的细菌总数( 2 2 x 1 0 4c f u g ) ，都处于国家规定的标准范围之内。 关键词：提取；极性；分离；成分分析；抑菌 a b s t r a c t b i t t e rm e l o ni sr i c hi np r o t e i n ，s u g a r , v i t a m i n sa n da l lk i n d so fe s s e n t i a l 锄i n o a c i d s ，c t c ，a n di sc a l l e d m e d i c i n a lv e g e t a b l e s ”s o m ea n t i b a c t e r i a la c t i v ei n g r e d i e n t s w e r ee x t r a c t e db yu l t r a s o n i ca s s i s t e d e x t r a c t i o n ，a n dt h eb a c t e r i o s t a t i ca c t i o nw a s e v a l u a t e db ya n t i b a c t e r i a le f f e c t ( i n h i b i t i o nz o n ed i a m e t e r ) a tt l l es 锄et i m e t h e b e s t o p t i m a le x t r a c t i o na n ds e p a r a t i o np a r a m e t e r sw e r es e l e c t e db yt h ea n t i b a c t e r i a le f f e c t f i n a l l y , t h em a i na n t i b a c t e r i a l c o m p o n e n t sw e r es e p a r a t e da n dt l l ec o r r e l a t e d b a c t r i o s t a s i sw e r es t u d i e di nt h i sp a p e r f i r s t l y , o nt h eb a s i so ft h es i n g l ef a c t o rt e s tr e s u l t sa n da c c o r d i n gt ot h er e s p o n s e s u r f a c em e t h o dw i t h4f a c t o r sa n d3l e v e isw a s a d o p t e di nt h i sp a p e r t h er e s u l ts h o w s ： t h eb e s tc o n d i t i o ni s3 0 0 wo f u l t r a s o n i cp o w e r ，6 0 m i no fp r o c e s s i n gt i m e ，1 ：2 0o fb i u e r m e l o np o w d e rt oe t h a n o l ，7 0 o f e t h a n o l ，t h eb e s ti n h i b i t i o nz o n ed i 锄曲e ri s12 8 r a m s e c o n d l y , d i f f e r e n tp o l a rp o s i t i o n so fb i a e rm e l o n w e r ee x t r a c t e db v d i c h l o r o m e t h a n e ，e m y la c e t a t e ， b u t a n o l ， e t h a n o la n dw a t e r 西幽e r f c 缸 c d 厅a n d s t a p h y l o c o c c u sa u r e u sw e r es e l e c t da st h ei n d i c a t o rb a c t e r i a e sa n dt h ea u l t i b a c t e r i a l e f f e c t ( i n h i b i t i o nz o n ed i a m e t e r ) w a ss e l e c t da st h ee v a l u a t i n gi n d i c a t o r t h er e s u l t ss h o w ： t h eb e s ti n h i b i t o r yp o s i t i o ni sd i c h l o r o m e t h a n ee x t r a c t i o n ，a n dt h e b e s ti i l l l i b i t i o n z o n e d i a m e t e ra r e16 0 m ma n d12 0 m m t h em e d i u ma n dw e a kp o l a r i t i e s a r et h em a i n c o m p o s i t i o n s t h i r d l y , t h ea n t i b a c t e r i a la c t i v i t yc o m p o n e n t so f b i t t e rm e l o n w e r e s e p a r a t e db vt h e p r e p a r a t i v eh i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ( p r e h p l c ) t h e r e s u l ts h o w s ：t h e b e s ta n t i b a c t e r i a la c t i v i t y c o m p o n e n t sw e r es e p a r a t e du n d e rt h ec o n d i t i o n so ft h e p e t r o l e u me t h e r ( 6 0 - 9 0 ) ：e t h y la c e t a t ei s7 ：3 ，5 0 i t lo fi n j e c t i o nv o l u m e ，5 m l m i no f v e l o c i t y , t h ed e t e c t i o nw a v e l e n g t hi s2 8 0 n m t h ee s c h e r i c h i ac o l iw a s 劬i b i t e dw e l la n d t h ei h i b i t i o nz o n ed i a m e t e ri s12 0 m m f o u r t h l y , q u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v ea n a l y s i s e sw e r eu s e dt od e t e c tt l l ea 1 1 t i b a c t e r i a la c t i v ei n g r e d i e n t s t h er e s u l t ss h o w ：f l a v o n o i dg l y c o s i d e s ，a l k a l o i d s ，o r g a n i c a c i d sa n ds a p o n i n sa r ec o n t a i n e di ni t t h ec o n t e n t so ff l a v o n o i dg l y c o s i d e sa n d s a p o n i n sa r e31 61 a n d6 2 5 ，w h i c hw e r ed e t e c t e db yu v - v i s i b l e s p e c t r o p h o t o - m e t e r a n dt h ea n t i b a c t e r i a la c t i v e i n g r e d i e n t sw e r et e s t e db yg c m s t h ec o n d i t i o na r eq u a r t z c a p i l l a r yc o l u m no fr t x - 5 m s ( 0 2 5 m m x 3 0 m x 0 2 5 t t m ) ：6 0 co f c o l u m nt e m p e r a t u r ei n2 m i n s ，t h e nu pt o2 8 0 cw i t h 10 * c r a i na n dk e e pll m i n s ： i i i 苦瓜抑菌活性成分的提取分离与抑菌作用研究 h co fc a r r i e rg a s ，1 5 m l m i no fc a r r i e rg a sf l o wr a t e ；2 5 0 co f i n j e c t i o np o r t t e m p e r a t u r e ；lu lo fs a m p l ev o l u m e ；2 5 ：1 o fs p l i tr a t i o t h er e s u l ts h o w ：10c o m - p o n e n t sw e r et e s t e di ni t e r u c y l a m i d ea n dd o d e c a m e t h y l c y c l o h e x a n ea r et h em a i n c o m p o n e n t sa n dt h ec o n t e n t sa r e3 8 8 3 a n d8 5 3 f i f t h l y , a n t i b a c t e r i a ls p e c t r u ma n ds t a b i l i t yo fe x t r a c t i n gs o l u t i o nf r o mb i r e rm e l o n w e r es t u d i e di nt h i sp a p e r t h er e s u l t ss h o w ：b a c t e r i a sl i k ee s c h e r i c h i ac o l ia n db a c i l l u s s u b t i l i sa r ei n h i b i t e db yt h ee x t r a c t i n gs o l u t i o nw e l l ，a n dt h em i ca r e18 7 5 m g m la n d 9 3 8 m g m l h o w e v e r , m o ma n dy e a s ta r c n tc o n t r o l l e do b v i o u s l yt h ei n h i b i t i n ge f f e c t o ft h ee x t r a c t i n gs o l u t i o ni sb e t t e rt h a np o t a s s i u ms o r b a t eu n d e rt h es a n l ec o n c e n t r m i o n m e a n w h i l e ，t h es t a b i l i t yo ft h ee x t r a c t i n gs o l u t i o ni sw e l lu n d e rc e r t a i nt e m p e r a t u r e ，p h ， u v e x p o s u r et i m ea n dc o n c e n t r a t i o no fi n o r g a n i cs a l t s s i x t h l y , t h ei n h i b i t i o ne f f e c t so fa n t i m i c r o b i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t sa n dp o t a s s i u m s o r b a t eb ys i n g l ea n dm i x i n ga c t i o nt oe s c h e r i c h i ac o l i ，b a c i l l u ss h b t n i s ，e n t e r o b a c t e r a e r o g e n e s , s t a p h y l o c o c c u sa u r e u s ，s a c c h a r o m y c e sc e r e v i s i a e ，a s p e r g i l l u sn i g e r a n d a s p e r g i l l u so r y z a e t h er e s u l t ss h o w ：e s c h e r i c h i ac o l i ，b a c i l l u ss u b t i l i sa n d e n t e r o b a c t e r a e r o g e n e sw e r ei n h i b i t e dw e l lu n d e rl o w e rc o n c e n t r a t i o n ，b u ts t a p h y l o c o c c u sa u r e u s ， s a c c h a r o m y c e sc e r e v i s i a e ，a s p e r g i l l u sn i g e ra n da s p e r g i l l u so r y z a ew e r en o ti n h i b i t e d t h eb e s tp r o p o r t i o n ( a n t i m i c r o b i a la c t i v i t y i n g r e d i e n t s ：p o t a s s i u ms o r b a t e ) a r e7 ：3a n d 3 ：7 f i n a l l y , a n t i m i c r o b i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t sw a sd e t e c t e db ym i c r o b i a ld e t e c t i o na n d t h et o t a ln u m b e ro fb a c t e r i ai s3 2c f u m l ；t h ee c o l ia n dm o l dn u m b e ra r e0 c f u m l a tt h es a m et i m e ，t h ep r e s e r v a t i o no ff r e s hp o r k ，f r u i t sa n dv e g e t a b l e sj u i c ew e r es t u d i e d i nt h i sp a p e r t h er e s u l t ss h o w ：t h et o t a ln u m b e ro fb a c t e r i aa r e2 2 x10 5 c f u g ， 1 9 x10 4 c f u g ，2 2 xl0 4 c f u g ) i nt h et h r e et e s t e ds a m p l e s ，a n da l l o ft h e ma r ei nt h e n a t i o n a ls t a n d a r dr a n g e k e y w o r d s ：e x t r a c t i o n ；p o l a r i t y ；s e p a r a t i o n ；c o m p o n e n ta n a l y s i s ；b a c t e r i o s t a s i s i v 西华大学硕士学位论文 目录 弓i 言1 1 1 引起食品腐败变质的原因及防腐剂的抑菌机理。1 1 2 天然防腐剂的国内外研究现状和发展趋势：1 1 3 苦瓜中的有效成分研究2 1 4 苦瓜的生物学特性3 1 5 苦瓜有效成分的提取技术研究进展6 1 6 本课题研究目的与意义9 2 材料与方法1 1 2 1 试验材料1 l 2 2 试验仪器与设备1 2 2 3 超声波辅助提取苦瓜抑菌活性成分的工艺研究1 2 2 4 苦瓜抑菌活性成分极性部位研究1 4 2 5 制备型高效液相法分离苦瓜抑菌活性成分研究1 4 2 6 苦瓜抑菌活性成分分析16 2 7 苦瓜抑菌活性成分抑菌谱及其稳定性研究17 2 8 苦瓜抑菌活性成分与化学合成防腐剂抑菌效果研究一1 8 2 9 苦瓜抑菌活性成分应用于实际产品的抑菌效果研究1 9 3 结果分析。2l 3 1 超声波辅助提取苦瓜抑菌活性成分的工艺研究2 l 3 2 苦瓜抑菌活性成分极性部位研究3l 3 3 制备型高效液相法分离苦瓜抑菌活性成分研究3 3 3 4 苦瓜抑菌活性成分分析4 0 3 5 苦瓜抑菌活性成分抑菌谱以及其稳定性研究4 5 3 6 苦瓜抑菌活性成分与化学合成防腐剂抑菌效果研究5 2 3 7 苦瓜抑菌活性成分应用于实际产品的抑菌效果研究5 6 4 结论与展望6 2 4 1 结论6 2 4 2 展望6 3 参考文献6 5 攻读硕士学位期间学术论文及科研情况7 1 致谢7 2 v 苦瓜抑菌活性成分的提取分离与抑菌作用研究 c o n t e n t s l i t e r a t u r er e v i e w 1 1 1r e a s o n sf o rf o o ds p o i l a g ea n da n t i b a c t e r i a lm e c h a n i s mo fp r e s e r v a t i v e s 。1 1 2r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n tt r e n do nn a t u r a lp r e s e r v a t i o no fd o m e s t i ca n d f o r e i g n 1 1 3t h ea c t i v ei n g r e d i e n t si nb i t t e rm e l o n 。2 1 4t h eb i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fb i t t e rm e l o n 3 1 5e x t r a c t i o nm e t h o d so fe f f e c t i v ei n g r e d i e n t si nb i t t e rm e l o n 6 1 6t h e p u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c ei nt h i sr e s e a r c h 。9 ：! m a t e r i a l sa n dm e t h o d s 11 2 1t e s tm a t e r i a l s 1l ：! 2t e s t e q u i p m e n t s 1 2 2 3r e s e a r c ho nu l t r a s o n i ce x t r a c t i o no fa n t i b a c t e r i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t si nb i t t e r m e l o n 1 2 2 4r e s e a r c ho np o l a rf r a c t i o n so fa n t i b a c t e r i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t s 1 4 2 5r e s e a r c ho ns e p a r a t i o no fa n t i b a c t e r i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t sb yp r e h p l c 1 4 2 6a n a l y s i so na n t i b a c t e r i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t s 16 2 7r e s e a r c ho na n t i m i c r o b i a ls p e c t r u ma n ds t a b i l i t y 1 7 2 8r e s e a r c ho na n t i b a c t e r i a le f f e c t sb e t w e e na n t i b a c t e r i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t sa n d s y n t h e t i cp r e s e r v a t i v e s 1 8 2 9r e s e a r c ho na n t i b a c t e r i a le f f e c t si na c t u a lp r o d u c t s 19 3r e s u l t sa n da n a l y s i s 21 3 1c o n c l u s i o no nu l t r a s o n i ce x t r a c t i o no f a n t i b a c t e r i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t si nb i t t e r m e l o n 2 1 3 2c o n c l u s i o no np o l a rf r a c t i o n so fa n t i b a c t e r i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t s 31 3 3c o n c l u s i o no ns e p a r a t i o no fa n t i b a c t e r i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t sb yp r e h p l c 3 3 3 4a n a l y s i so n 。a n t i b a c t e r i a la c t i v i t yi n g r e d i e n t s 4 0 ：；5c o n c l u s i o no na n t i m i c r o b i a ls p e c t r u ma n ds t a b i l i t y 4 5 3 6c o n c l u s i o no na n t i b a c t e r i a le f f e c t sb e t w e e na n t i b a c t e r i a la c t i 们t yi n g r e d i e n t s a n ds y n t h e t i cp r e s e r v a t i v e s 5 2 ：；7c o n c l u s i o no i la n t i b a c t e r i a le f f e c t si na c t u a lp r o d u c t s 5 6 4c o n c l u s i o na n de x p e c t a t i o n t ；： v l a c h i e v e m e n t s 7 1 a c k n o w l e d g e 7 2 v i i 西华大学硕士学位论文 引言 1 1 引起食品防腐变质的原因及防腐剂的抑菌机理 引起食品腐败变质的原因有很多，有害微生物的污染是最主要的因素， 其中包括有细菌、酵母菌、霉菌等。微生物及其产生的毒素引起的食品腐 败变质，不仅使食品大量损失而且可导致食物中毒，危及人们的健康。而 为了防止食品的变质腐败，在食品工业的实际生产过程中一般采用冷藏、 杀菌、密封包装，或在食品中添加防腐剂等手段，以延长食品的保质期 1 - 6 】。 防腐剂是为抑制或减少食品中微生物的生长而添加到食品中的辅助成 分，其抑菌机理主要包括有抑制核酸的形成、抑制蛋白质的合成、改变细 胞膜的通透性、干扰细胞壁的形成以及作用于能量代谢系统和作为抗代谢 物。通常，在食品中应用的防腐剂有人工合成防腐剂和从生物原料中提取 的天然防腐剂。过去，合成防腐剂以其成本低廉、使用方便、效果显著等 诸多优点而被广泛应用。但随着科学技术的进步，不少合成的化学防腐剂 日益暴露出潜在的安全问题和对生态环境不利的影响。因此，这就迫切需 要人们发现和研究一些具有良好防腐作用的天然防腐剂，这种防腐剂不但 要求能抑制腐败微生物的污染和繁殖，还要对人体健康无害，同时不能破 坏食品的风味及营养成分。随着人类对自身健康和环保问题认识的不断提 高，健康、绿色食品越来越受到欢迎，天然植物防腐剂因其良好的安全性 而日益受到人们的青睐 1 - 6 。 1 2 天然防腐剂的国内外研究现状和发展趋势 目前根据研究显示，多种天然植物例如大蒜、芦荟、茶叶等的提取物 都具有不同程度的抑茵作用，并且与传统的化学合成防腐剂相比较，这类 天然防腐物质来源广泛，加工成本低廉，而且还可以作为辅助成分改善产 品的风味。 现在，国内外对多种天然植物中防腐抑菌成分的提取、分离、抑菌性 能和抑菌机理进行了大量研究。例如，中国林业科学研究院林产化学工业 研究所【2 】筛选并提制了大黄、黄连、黄答、连翘、金银花、金钱草等中草 药中可能具备抑菌能力的有效成分，与该所研制的由天然化合物紫胶制得 的漂白紫胶溶液被膜剂相配合，制成了含有天然防腐剂的保鲜复合膜，用 于水果蔬菜保鲜效果相当好；d s r i n i v a s a n 等【7 】对印度的5 0 种药用植物中 的水提取物质的抑菌状况进行研究，发现其中有3 6 种植物具有抑茵活性， 苦疋五菌浯| 主袁兮的提取分离与抑菌作用研究 然后进一步对这些植物中活性成分的抑菌谱进行试验，发现其中有1 2 种 物质如姜黄、灰杨柳、柚木等具有广谱的抑菌作用。 另外，这些天然植物踌赛芝在防止食品发生腐败的同时，还具有抗氧 化和防病保健的功能。顾仁勇等【8 】对牛至、丁香、连翘、山苍子及肉桂为 原料，利用超临界c 0 2 萃取法提取精油，研究测定了五种精油对供试菌种 的抑菌圈直径、加热处理及p h 值对精油抑菌效果的影响，同时研究了五 种精油的抗氧化效果。结果表明：五种精油对细菌、霉菌和酵母均有较强 的抑制作用，其综合抑菌能力是肉桂 丁香 牛至、连翘和山苍子，五种精 油均表现出对霉菌抑制最强的特点，并且都具有一定的抗氧化能力；魏安 池等1 9 j 以5 6 种常见植物为原料，研究了天然抗氧化剂的抗氧化效果。结果 表明，补骨脂、厚朴、生姜、地榆、何首乌、白屈菜、香薷、丁香、肉豆 蔻、牛蒡、草果、山楂等1 4 种原料具有强抗氧化性能【10 1 。 然而，就目前的研究进展来看，虽然许多植物的提取物具有抑菌防腐 作用这一点已经得到验证，且已有不少具有抑茵活性的物质作为天然防腐 剂开发利用并投放市场，但是其中有相当大的一部分都是以粗品的形式出 现，其中的有效成分到底是何种物质还不甚清楚：而且，天然防腐剂在实 际的应用中也存在很多问题例如一些天然防腐剂如果用量偏少就可能达 不到较好的防腐效果，但是如果用量过多又可能会影响到食品的风味和品 质：另外，就算是已经开发出来的天然防腐剂也存在诸多问题，例如抑菌 谱较窄，即仅使用一种防腐剂不能完全抑制所有微生物的生长，但如果同 时使用几种天然防腐剂，又可能因为混用产生毒素而存在对人体健康不利 的影响等1 3 。 1 3 苦瓜中的有效成分研究 苦瓜又称为凉瓜，葫芦科苦瓜属植物。原产于亚洲热带地区广泛分布 于热带、亚热带和温带。在我国明代就已有种植，现在以华南和长江流域 地区栽培为盛，逐渐向北方地区推广，并已成北方保护地栽培的主要特种 蔬菜作物之一】。苦瓜的化学成分较为复杂，国内外学者采用不同方法对 苦瓜进行了提取分离及鉴定，从苦瓜中分离出三萜、甾类、生物碱、蛋白、 有机酸及多糖类等多种化学成分【1 1 0 2 1 。 苦瓜属植物中的三萜类成分，主要为葫芦烷型四环三萜以及少量齐墩 果酸型五环三萜 12 1 。2 0 0 1 年，日本学者t o s h i y u k im 等【1 2 】对苦瓜采用甲醇 提取，醋酸乙酯脱脂，用正丁醇萃取水层。其中，正丁醇部分用正相硅胶 柱层析，以氯仿甲醇水进行梯度洗脱，再用反相硅胶柱层析，高效液相 2 西华大学硕士学位论文 制备柱纯化，分离得到g o y a g l y e o s i d ea , b ，c ，d ，e ，f , g ，h ；g o y a s a p o n i ni ，i i ，等 2 4 个三萜类和甾体类化合物；h w y e u n g 等【2 明采用丙酮分级沉淀、 c m s e p h a r o s e 离子交换和s e p h a d e xg 1 0 0 凝胶过滤柱层析后得到的两种 组分糖蛋白，分子量分别为2 9 0 0 0 和2 8 0 0 0 ，各含有1 6 和1 3 的中性 糖；m y u j u t 3 0 】从苦瓜种子中分离出两种核糖体失活蛋白，分别称为 m o m o r d i na 和b ；l e e h u a n g 3 1 】从苦瓜种子和果实中分离出一个新的碱性 蛋白质，被称之为m ap 3 0 ，分子量约为3 0 k d 。 苦瓜多糖是由鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成的杂 多糖，该多糖含有p d 毗喃糖普键，其百分组成分别为2 4 0 3 ，1 6 4 7 ， 6 7 ，2 4 8 4 和2 7 9 4 。近年来，多糖及其衍生物作为生物效应调节剂 已经逐渐成为目前天然药物的研究热点之一。而我国对多糖在医药领域中 的应用研究进展很快，研究的范围涉及理化性质、免疫学、药理学及应用 等。许多植物多糖都具有免疫调节活性，能够增强机体巨噬细胞、淋巴细 胞等免疫系统的功能及激活或促进抗体、补体的生成和干扰素的诱生；多 糖也可用于糖尿病的防治，促进胃溃疡愈合和修复，具有抗辐射、降血脂 等多种功效刁2 1 。 1 4 苦瓜的生物学特性 苦瓜富含蛋白质、糖、v a 、v b 、v c 及各种必需氨基酸等【2 4 2 引。其不 仅有良好的食用价值，而且还有明显的药用功能，素有“药用蔬菜”之称 1 2 5 - 2 6 】。祖国医学认为苦瓜的完整植株都可以供药用，并且被历代临床应用 于治疗肿瘤、痢疾、肠炎、中暑等症。另根据本草纲目里的记载：苦 瓜“苦寒、无毒、除邪热、解劳乏、清心明目、益气壮阳”。而且现代研究 也证明，苦瓜具有降血糖、抗肿瘤、抗病毒、抑茵、免疫调节等生物学活 性【l l - 3 1 1 。 1 4 1 降血糖与降血脂的作用 苦瓜降血糖作用的研究开始于二十世纪6 0 年代，发展到现在已涉及到 苦瓜中降糖活性成分降糖机制的研究领域。在较早的研究阶段，研究者们 曾认为苦瓜降血糖的机制可能与增强胰岛b 细胞分泌胰岛素的能力有关 1 3 3 - 3 9 】。但s h u b h a s h i s h 等【4 0 】的试验表明，苦瓜醇提取物能增加小鼠肝内葡 萄糖的利用率，暗示却与胰岛素的分泌物没有关系；董英等【4 l 】通过对苦瓜 多糖最佳降糖活性成分的降血糖功能及其机制的研究发现：大分子量苦瓜 多糖的降糖效果较好，其机制可能是通过减弱链脲霉素( s t z ) 对胰岛b 细 苦瓜抑菌活性或0 曩襄分离与搀菌作用研究 胞的损伤或改善受损b 细胞的功能，从而起到调节血糖的作用；s i t a s a w a d 等【4 2 】研究了苦瓜浆汁对经s t z 处理的小鼠的胰腺、r i n 细胞、分离的胰岛 细胞的作用，试验结果均显示苦瓜浆；十可显著降低三者s t z 所致的脂质过 氧化作用。 近些年来，国内外学者在苦瓜的降血脂作用也做了大量研究。楚生辉 等【4 3 】将苦瓜醇提物给s t z 致糖尿病大鼠灌胃服用，与对照组相比，s t z 致糖尿病