复配精油对链格孢霉和青霉抑菌效果的影响

复配精油对链格孢霉和青霉抑菌效果的影响

肉桂是樟科植物的干燥果皮，也被称为肉桂、牡丹和紫桂。它是一种用于医疗和食品的植物材料。肉桂精油一般为黄色或琥珀色液体,主要成分为肉桂醛(80%以上),此外还有香兰素、丁香酚、水杨醛、肉桂酯等,具有一定抑菌和抗氧化性能。有研究表明利用肉桂精油和丁香精油结合气调贮藏可以有效抑制微生物的生长。蒜(AlliumsativumL.)又名葫,大蒜精油为一种黄色油状液体,具有强烈蒜臭味,主要成分为大蒜素(allcin)即二烯丙基硫代亚磺酸酯(C6H10S2O),是大蒜精油中主要杀菌成分,其杀菌能力为青霉素的百倍。由于肉桂精油和大蒜精油有广谱抗菌性,抑菌效果好的优点,因此对精油抑菌活性进行研究,对开发天然食品防腐剂和保鲜剂具有重要意义。本试验对肉桂精油和大蒜精油的抑制真菌效果进行研究,测定2种精油的最低抑菌浓度(MIC),讨论温度、pH及2种精油复配比例对抑菌效果的影响,以期为开发天然食品防腐剂奠定基础。1材料和方法1.1微生物菌种uimsp.链格孢霉(Alternariasp.)青霉(Penicilliumsp.)菌种由南疆特色农产品深加工兵团重点试验室提供。主要试剂蔗糖、硫酸镁、磷酸氢二钾、氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硫酸铁等均为分析级试剂;大蒜精油、肉桂精油购于振兴香料油厂(5℃保藏)。1.2仪器、试剂与仪器立式自动电热压力灭菌器BCD-223GB,上海申安医疗器械厂;超净工作台SW-CJ-1F,上海博迅实业有限公司医疗设备厂;电子天平AR2140,梅特勒、托利多仪器上海有限公司;电磁加热器RC2,意大利VELP;微型旋涡混合仪XW-80A,上海沪西分析仪器厂有限公司;数显不锈钢电热培养箱HPX-9000,上海博迅实业有限公司医疗设备厂。1.3测试方法1.3.11.3.2抑菌圈直径测定取制备好的含菌平板(涂布法,孢子数107个/mL),用直径为8mm打孔器打孔(每板3孔为宜)。孔内注入相应的抑菌物质0.1mL,于28℃恒温培养72h,观察各平板抑菌圈直径大小(测量值减去8mm)。每组试验均做2个平行,重复3次,求平均值(下同)。1.3.2.复配精油在自然pH条件下,2种精油按体积比1∶1,1∶2,1∶3,2∶1,2∶3,3∶1,3∶2,用丙三醇作为稀释溶剂进行复配(复配精油质量浓度总含量为4.2μL/mL)。吸取不同比例复配液0.1mL注入孔中,28℃培养72h,测量抑菌圈直径,比较不同比例对2种霉菌的抑菌效果。1.3.2.精油复配液抑菌效果的测定在自然pH条件下(pH在6左右),取最佳比例复配液,在5℃,20℃,35℃,50℃,65℃,80℃,95℃不同温度下处理2h,吸取复配液0.1mL注入孔中,28℃培养72h,室温最佳复配液为对照,比较不同温度处理下精油复配液对2种霉菌的抑菌效果。1.3.2.ph对2种真菌生长的影响最适温度下,取最佳比例复配液,用0.1mol/L的NaOH和0.1mol/LHCL调节pH分别3,4,5,6,7,8,9后,分别吸取0.1mL注入孔中,28℃培养72h,以自然pH最佳复配液为对照,比较不同pH处理的最佳复配液对2种霉菌的抑菌效果。1.3.3复配液对链格孢霉的抑菌效果测定根据上述单因素试验结果,设计正交因素水平方案,选取单因素中最佳条件为相应水平,参考抑菌圈直径大小,研究最佳大蒜精油与肉桂精油的复配液对链格孢霉的抑菌效果,并进行验证性试验。2结果与分析2.1两种精油对链格孢霉的最小抑菌浓度MIC测定结果见表1。由表1可见,肉桂精油与大蒜精油对两种霉菌的抑制作用均随精油浓度的提高而增强。两种精油对链格孢霉的最小抑菌浓度分别为0.313μL/mL和1.25μL/mL;对青霉的最小抑菌浓度分别为0.313μL/mL和5μL/mL。即肉桂精油对两种霉菌的MIC差别不大,而大蒜精油对链格孢霉的抑菌活性要高于对青霉的抑菌活性。2.2复配精油的抑菌效果两种精油不同比例对抑菌效果的影响见图1。肉桂精油、大蒜精油对不同霉菌有不同抑菌活性,当复配精油中肉桂精油比例含量较高时,复配精油的抑菌效果较好,复配精油对青霉的抑菌活性明显高于对链格孢霉的抑菌活性。由图1知:复配精油比例为2∶1,3∶1,3∶2时对2种霉菌的抑菌效果均较好。2.3温度对复配精油抑菌活性的影响温度对复配精油抑菌效果的影响见图2。肉桂精油与大蒜精油的抑菌成分主要是挥发油,热处理对精油的抑菌活性有一定的影响。由图2可知:复配精油抑菌活性随着温度的升高而下降,当超过35℃~95℃之间时,抑菌活性呈下降趋势直至完全消失。其原因可能是因精油中抑菌性成分随着处理时间延长和温度升高,其有效成分挥发越多。而温度为5℃时其抑菌活性最大,所以本试验选择该温度作为最适宜处理温度条件。2.4ph对抑菌活性物质的影响pH偏酸条件下,肉桂精油和大蒜精油的抑菌效果较好,这说明精油中具有抑菌功能的活性物质在酸性条件下较稳定;随着pH的增加抑菌效果降低或丧失。由图3可以看出对链格孢霉而言,复配精油在酸性条件下pH为3,4和5时抑菌活性较好,pH在8~9间活性最低。而pH为3,7和8时复配精油对青霉的抑菌效果较好。2.5复配精油的抑菌效果选出单因素试验中较优水平,采用L9(33)正交表进行试验,因素与水平见表2,链格孢霉结果见表3和表4;青霉结果见表5和表6。由表3得到因素的主次顺序依次为复配精油比例(A)>温度(B)=pH(C)。综合考虑,得到各因素的最佳搭配为A1B1C1即最佳工艺为5℃,pH为3的复配精油(肉桂∶大蒜体积比为3∶1)时抑制链格孢霉效果最好。由表5可以看出复配精油对青霉有一定的抑菌效果,但是处理条件不同抑菌效果也不同,影响抑菌效果因素的主次顺序依次为复配精油比例(A)>温度(B)>pH(C);各因素的最佳搭配为A1B1C1即最佳工艺为5℃,pH为3的复配精油肉桂∶大蒜体积比为3∶1时抑制青霉效果最好。由表6知,其中:温度和pH对青霉的抑菌效果也有一定影响,但各水平之间差异不显著。通过表4方差分析可以看出复配精油对链格孢霉有一定的抑菌效果,其中复配精油各比例之间对链格孢霉和青霉抑菌效果差异极显著(p<0.01),虽然温度和pH对2种菌的抑菌效果也有一定影响,但各水平之间差异不显著。2.6复配精油的抑菌效果为进一步考察优选复配精油处理条件的稳定性对最优水平组合,即复配精油浓度比例为3∶1,处理温度为5℃,pH为3对2种霉菌进行验证性抑菌试验,重复试验3次,试验结果见表7。3大蒜复配精油的抑菌效果测定,应综合确定深度作试验通过研究复配精油的抑菌活性可以看出:肉桂、大蒜精油为天然植物所提取,具有较强的抗菌性,对链格孢霉的生长有一定的抑制作用。通过试验可知:肉桂精油与