第26卷第6期 2010年12月 哈尔滨商业大学学报(自然科学版) Journal of Harbin University of Commerce(Naturn!Sciences Edition)v。1.26 No.6 Dec.2010 绿豆提取物的抑菌作用研究 李健,王旭,刘 宁 (哈尔滨商业大学食品工程学院,哈尔滨150076) 摘要:探讨了绿豆总提取物和氯仿、乙酸乙酯和正丁醇萃取物的抑菌活性.试验表明,正丁醇萃取物 为抑茵活性有效萃取物,对枯草芽孢杆菌、白色葡萄球菌、大肠杆菌、青霉均有不同的抑制作用:同时 对正丁醇萃取物的抑菌稳定性进行研究,结果表明温度为30—70℃,pH值为7.0~8.0的条件下都 具有较好的抑菌稳定性,且不受紫外线照射的影响;正丁醇萃取物利用薄层色谱分离为五种成分,经 过颜色反应和薄层检识,确定一种黄酮类成分和三种皂苷成分. 关键词:绿豆;提取物;有效成分;抑菌 中图分类号:TS201 文献标识码:A 文章编号:1672—0946(2010j06—0680—04 Study on antimicrobial effect of mung bean extraction LI Jian,WANG Xu,LIU Ning (School of Food Engineering,Harbin University of Commerce,Harbin 150076,China) Abstract:Antimicrobial activities of extractions of mung bean with ethanol,chloroform,ethyl acetate and n—butano are discussed.The resuh indicate that the effective components exis— ted in the extraction of,z—butano.And it has different antibacterial effect on bacillus subti lis,staphylococcus albus,escherichia coli and penicillium.The antimicrobial stability of n —butano extraction iS studied.It iS found that the extraction has better antimicrobial stability under 30~7O oC and pH 7.0~8.0.And it is effected by ultraviolet irradiation time.Five components are separated by thin layer chromatography,defining a flavonoids and three sap— onins. Key words:mung bean;extraction;effective components;antimicrobial; 绿豆(Mung bean),又名青小豆,录豆、植豆, 为一年生草本植物的种子.绿豆中含有鞣质、香豆 毒包括外源性之毒和内源性之毒,外源性之毒是指 细菌、内毒素和病毒.抗菌抑菌作用作为清热解毒 的一个重要属性,为此对绿豆提取物进行抑菌作用 素、生物碱、植物甾醇、皂苷和黄酮类化合物等多种 生物活性物质具有清热解毒之功效.《开宝本草》 记载¨J:“绿豆,甘,寒,无毒.人心、胃经.主丹毒烦 热,风疹,热气奔豚,生研绞汁服,亦煮食,消肿下 研究,筛选出抑菌的有效成分,为绿豆的清热解毒 作用研究提供理论依据. 气,压热解毒.”《精编本草纲目》云 ]:“绿豆,消肿 治痘之功虽同于赤豆,而压热解毒之力过之.且益 1 实验仪器与材料 1.1材料与设备 气、厚肠胃、通经脉,无久服枯人之忌.外科治痈疽, 有内托护心散,极言其效.先研究发现,清热解毒之 收稿日期:2010—06一】6. 绿豆市售;无水乙醇、石油醚、三氯甲烷、乙酸 乙酯、正丁醇等均为国产分析纯;山梨酸钾广州 基金项目:黑龙江龙泰农业股份有限公司横向课题. 作者简介:李健(1956一),男,教授,硕士生导师,研究方向:食品化学 第6期 李健,等:绿豆提取物的抑菌作用研究 市益均明化工有限公司;青霉(penicillium)、根霉 表面,用镊子将滤纸片放入平板上,每个平板放3 (rhizopus)、曲霉、枯草芽孢杆菌(Bacillus sabtilis)、 个重复样,包好放入培养箱中培养,培养好后用游 白色葡萄球菌(staphylococcus albus)、大肠杆菌 标卡尺测量其抑菌圈直径(mm). (escherichia coli)、黏红酵母(Phodotorula glutinis) 1.5 绿豆提取物抑菌活性稳定性研究 哈尔滨商业大学生物工程实验室提供;HZQ—F160 1.5.1热处理对抑菌效果的影响 振荡培养箱哈尔滨市东联电子技术开发有限公 将绿豆提取物用无菌水稀释成质量浓度为10 司;超净工作台哈尔滨市东联电子技术开发有限 m mL的溶液,作为原液.取部分原液分别置于 公司;HZQ—D恒温振动器哈尔滨市东联电子技 30、40、50、60、70℃水浴条件下各处理30 min,用 术开发有限公司. 抑菌圈直径法测定处理前后样品的抑菌效力.实验 1.2提取物的制备 重复3次. 取绿豆磨粉,70%的乙醇50℃水浴回流提取 1.5 2紫外线对抑菌效果的影响 3次,时间分别为2、1.5、1 h,合并3次提取液,用3 将绿豆提取物用无菌水稀释成质量浓度为10 层纱布过滤后4 800 r/min离心,取上清液旋转蒸 mg/mL的溶液,作为原液.取部分原液分别置于紫 发得到浸膏,用蒸馏水溶解浸膏得到悬液,然后用 外灯下照射l0、30、50、70、90 min,用抑菌圈直径法 石油醚除去脂类和色素后再依次用氯仿、乙酸乙酯 测定处理前后样品的抑菌效力.实验重复3次. 和正丁醇进行萃取,所得萃取液分别减压浓缩,真 1.5.3 pH值对抑菌效果的影响 空干燥得到提取物. 将绿豆提取物用无菌水稀释成质量浓度为10 1.3菌悬液的制备 mg/mL的溶液,作为原液.取部分原液pH值用缓 在超净工作台上进行无菌操作.增菌培养后, 冲溶液调为6.0、7.0,、8.0、9.0、10,并用缓冲溶液 用生理盐水将菌悬液稀释成含菌量(集落形成单 pH值为6.0、7.0、8.0、9.0、10做对照.用抑菌圈直 位,cfu):细菌为1.0×10 ,霉菌为1.0×10。. 径法测定处理前后样品的抑菌效力.实验重复3 1.4滤纸片法测定抑菌效果 次. 1.4.1不同萃取物的抑菌效果 1.6抑菌有效成分的初探 取直径为6 mill的圆形滤纸片于121℃下湿 1.6.1颜色反应 热灭菌备用.然后将滤纸片分别放入质量浓度为 研究发现绿豆含有多种生物活性物质,如鞣 10 mg,/mL的绿豆乙醇提取物、氯仿萃取物、乙酸乙 类、香豆素、生物碱、植物甾醇、皂苷和黄酮等化合 酯萃取物和正丁醇萃取物溶液中浸泡30 min.在超 物.为了更好的研究绿豆中抑菌有效成分,对绿豆 净工作台上,将试验菌株均匀涂抹于培养基平板表 提取物的成分进行粗测. 面,用镊子将滤纸片放入平板上,每个平板放3个 1.6.2薄层检识 重复样,包好放入培养箱中培养,培养好后用游标 绿豆提取物用合适的展开剂进行展开,对斑点 卡尺测量其抑菌圈直径(ram)E 3-4]. 染色,根据颜色变化判断提取物的成分. 1.4.2不同质量浓度萃取物的抑菌效果 根据1.4.1中筛选出抑菌效果好的萃取物,然 2 结果与讨论 后将滤纸片分别放入此萃取物质量浓度为10、1、 2.1萃取物的抑菌效果 0.1、0.01、0.001 mg/mL的溶液中浸泡30 min.在 2.1.1不同萃取物的抑菌效果 超净工作台上,将试验菌株均匀涂抹于培养基平板 表1不同萃取物的抑菌效果 哈尔滨商业大学学报(自然科学版) 第26卷 由表1可以看出,绿豆乙醇提取物对细菌有良 好的抑菌效果,对霉菌几乎无抑菌效果.通过两相 萃取到的萃取物,其中正丁醇萃取物的抑菌效果均 强于氯仿和乙酸乙酯萃取物,其抑菌圈直径比乙醇 提取物大.说明正丁醇萃取物抑菌有效成分含量较 多,相对抑菌质量浓度较大. 2.1.2正丁醇萃取物不同质量浓度绿豆提取物溶 o/℃ 液对各个菌种的抑菌效果 表2不同质量浓度绿豆正丁醇萃取物 图1 热处理对抑菌稳定性的影响 对菌种的抑制作用(单位:mg/mL) 2.3.2紫外线处理对抑菌效果的影响 从图2可以看出,随着紫外线照射时间的增 加,抑菌圈直径变化在6~8 mm之间,抑菌效果差 别不大,基本保持原有的抑菌效力.结果表明,绿豆 提取物抑菌活性对紫外线具有较高的稳定性. 乓 涮 圃 糖 器 从表2可以看出,正丁醇提取物对枯草芽孢杆 菌、白色葡萄球菌、大肠杆菌、青霉都有不同的抑制 作用,但对根霉和曲霉几乎没有抑制作用,说明正 丁醇提取物并非对所有病源菌的生长都有抑制作 图2紫外线处理对抑菌效果的影响 用,而是具有选择性的.正丁醇提取物低质量浓度 下对根霉没有抑制作用,只有当绿豆提取物溶液质 2.3.3 pH值对抑菌效果的影响 量浓度达到10 mg/rnL时,才对青霉有抑制作用; 从图3可以看出,pH值为6.0、7.0、8.0、9.0、 白色葡萄球菌、大肠杆菌在较低质量浓度时绿豆提 l0的缓冲溶液对枯草芽孢杆菌有一定的抑菌作 取物溶液仍表现出一定的抑制作用;而枯草芽孢杆 用.从图4可以看出,当正丁醇提取物溶液pH值 菌对绿豆提取物溶液质量浓度比较敏感,在0.001 为6.0、9.0、10时,较原液抑菌圈直径有明显的降 mg/mL时对其没有抑制作用,大于0.001 mg/mL 低,抑菌效力有所下降.只有当pH值为7.0~8.0 时抑菌圈随着质量浓度的增加明显变大,因此选用 时,抑菌效力与原液差异不大.结果表明,pH值为 枯草芽孢杆菌为正丁醇提取物抑菌活性稳定性试 7.0~8.0时绿豆提取物溶液抑菌活性较稳定. 验的指示菌株. 2.3正丁醇提取物稳定性试验 量 2.3.1 热处理对抑菌效果的影响 4 从图1可以看出,正丁醇提取物在30~70℃ 酱; 范围内抑菌圈变化在8~9 mm之间,抑菌效果差 馨01 别不大,基本保持原有的抑菌效力.结果表明,绿豆 提取物抑菌活性在30~70℃范围内具有良好的热 图3缓冲溶液的抑菌对照试验 稳定性.说明正丁醇提取物中抑菌有效成分在80 cCI后遭到破坏. 第6期 李健,等:绿豆提取物的抑菌作用研究 ・683・ 10 9 皇8 7 罪1O 5 6 7 8 9 l0 11 pH值 图4 pH值对抑菌稳定性的影响 2.4 正丁醇部位成分的定性测定结果 通过样品成分的定性测定结果,可知正丁醇提 取物中含有一定量的黄酮类、酚类、有机酸及皂苷 类等成分,而不含有蒽醌及其苷类、生物碱. 表3绿豆提取物成分的定性测定 检测成分 试验方法 实验结果 结果分析 黄酮类 盐酸一锌粉试验呈现红色反应含有黄酮类成分 一类…鼢一反应 硅钨酸试验 生物碱 碘化铋钾试验 无沉淀嚣一碱生成 无生物碱成分 3结语 碘化汞钾试验 无沉淀生成 酚类 三氯化铁试验 詈 无酚类成分 有机酸pH计测定试验pH=4.6 含有有机酸成分 皂苷 泡沫试验 茎蜂窝 ,状咆沫, 且静置后泡沫 无明显减少 浓 验 呈绿色反应 存在皂苷成分 2.5薄层检识 正丁醇萃取物用甲醇溶解,点样2 ILL,利用薄 层层色谱进行分离.筛选出展开剂为乙酸乙酯:正 丁醇:醋酸:水=4:1:1:1,展开5点,从下到上(见图 5)编号为F。、F 、F,、F 和F , 值依次为0.23、 0.36、0.54、0.70、0.80.用10%的三氯化铝乙醇溶液 染色,F 点在紫外灯下观察,黄色加深有 黄绿色荧光,用氢氧化钾染色,在紫外灯下观察显 示黄绿色荧光,结合表3中的现象,判断此成分为 黄酮;用10%硫酸乙醇溶液溶液染色,在110℃干 燥箱下观察,F 、F 、F,显示紫色,结合表3中的现 象,判断是皂苷.F 点在薄层下显示绿色,由于石 油醚未除去,可能是水溶性色素类成分.这5种成 分的具体结构还需进一步研究. 图5薄层色谱分离正丁醇提取物 口 绿豆提取物具有广泛的抑菌活性,其中正丁醇 萃取物为抑菌活性有效萃取物,对枯草芽孢杆菌、 白色葡萄球菌、大肠杆菌、青霉有不同的抑制作用; 正丁醇提取物具有良好的抑菌稳定性,在温度为 30~70 ̄C,pH值为7.0~8.0的条件下都具有较好 的抑菌稳定性,且不受紫外线照射的影响.正丁醇 萃取物利用薄层色谱分离为5种成分,经过颜色反 应和薄层检识,确定一种黄酮类成分,三种皂苷成 分. 参考文献: [1]赵守训,黄泰康,丁志尊.中药辞海(第3卷)[M].北京: 中国医药科技出版,1997:642—643. [2]沈连生.本草纲目[M].北京:华夏出版社,2004:199. [3]王杰.苦瓜的抑菌作用及其活性物质的提取分离研究 [D].西安:西北农林科技大学,2004:11. [4]宋宇.热加工对苦瓜的抑菌作用[J].安徽农业科学, 2007,35(5):1483—148.