食品菌抑制:麝香草酚对食品常见污染菌的抑菌作用_王娣
复配植物精油体外抑菌效果的研究
复配植物精油体外抑菌效果的研究涂玉蓉;李美娣;陈素珍;武力【摘要】研究复配植物精油香芹酚、肉桂醛和麝香草酚对大肠杆菌标准株44102、大肠杆菌野毒株O78、鸡白痢沙门氏菌的抑菌作用.采用微量稀释法测定各成分对3种菌最小的抑菌浓度,各成分都对大肠杆菌、沙门杆菌都有抑制效果.对植物精油之间的相互作用也进行了研究,香芹酚、肉桂醛和麝香草酚两两复配后各成分的最小抑制浓度有所降低,表明它们之间存在协同增效的作用.【期刊名称】《福建畜牧兽医》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】2页(P6-7)【关键词】植物精油;抑菌;复配;协同作用【作者】涂玉蓉;李美娣;陈素珍;武力【作者单位】广州华农大实验兽药有限公司广州 510642;广东省现代养猪数据化工程技术研究中心广州 510642;广州华农大实验兽药有限公司广州 510642;广东省现代养猪数据化工程技术研究中心广州 510642;广州华农大实验兽药有限公司广州 510642;广东省现代养猪数据化工程技术研究中心广州 510642;广州华农大实验兽药有限公司广州 510642;广东省现代养猪数据化工程技术研究中心广州510642【正文语种】中文近年来,舌尖上的安全受到了严峻的威胁以及关注,将畜禽养殖过程中抗生素使用的规范性推到风口浪尖上,一些国家已经或正在研究禁止在畜禽养殖过程中使用抗生素,我国也出台了各种政策以加大抗生素使用规范性的监管力度。
随着环保要求越来越严及2016年“禁抗令”的出台[1],预示着寻找开发新型、绿色、安全抗生素,杜绝抗生素滥用已经是不可回避的事实,寻找抗生素的替代物已成为研究的热点。
植物精油属于天然、绿色、无残留物质,具有来源广泛、抗菌谱广、作用迅速、不易产生耐药性等特点。
牛至油已被我国农业部批准作为一种可长期添加的药物饲料添加剂[2],从而说明天然植物提取物有望替代抗生物,具有较大的市场潜力。
本研究选取香芹酚、肉桂醛和麝香草酚对大肠杆菌标准株44102、大肠杆菌野毒株O78、鸡白痢沙门氏菌进行抑菌试验,并且对精油之间复配的协同作用进行研究。
聚乳酸抗菌包装中麝香草酚在食品模拟物中迁移规律
聚乳酸抗菌包装中麝香草酚在食品模拟物中迁移规律钱浩杰;穆宏磊;郜海燕;陈杭君;吴伟杰【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2018(039)003【摘要】研究麝香草酚/聚乳酸包装材料中的抗菌剂麝香草酚在食品模拟物中的迁移行为.在4、10、20、30 ℃条件下分别将麝香草酚/聚乳酸包装材料浸入蒸馏水溶液、体积分数4%乙酸溶液、正己烷溶液、体积分数10%乙醇溶液中,通过紫外分光光度法测定食品模拟液中麝香草酚迁移量,分析温度和食品模拟物对麝香草酚迁移量的影响,在实验数据基础上,采用Piringer方程建立麝香草酚迁移模型,分析验证迁移模型的合理性.结果表明:麝香草酚迁移量随着迁移温度升高和迁移时间延长而逐渐上升直至平衡,且在4 种食品模拟物中麝香草酚的迁移量大小顺序为:正己烷>10%乙醇>4%乙酸>蒸馏水;根据幂律方程发现麝香草酚的迁移机制符合Fick 扩散定律,且迁移方程扩散系数随迁移温度升高而增大,分配系数与之相反;Piringer 方程能够较好地描述麝香草酚迁移行为.在迁移实验的基础上构建数学模型,进一步完善基于聚乳酸食品包装材料的迁移理论,以期更好地预测食品包装中麝香草酚的迁移.【总页数】8页(P274-281)【作者】钱浩杰;穆宏磊;郜海燕;陈杭君;吴伟杰【作者单位】浙江省农业科学院食品科学研究所,农业部果品产后处理重点实验室,浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江杭州 310021;安徽农业大学茶与食品科技学院,安徽合肥 230036;浙江省农业科学院食品科学研究所,农业部果品产后处理重点实验室,浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江杭州 310021;浙江省农业科学院食品科学研究所,农业部果品产后处理重点实验室,浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江杭州310021;浙江省农业科学院食品科学研究所,农业部果品产后处理重点实验室,浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江杭州 310021;浙江省农业科学院食品科学研究所,农业部果品产后处理重点实验室,浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江杭州 310021【正文语种】中文【中图分类】TS206.4【相关文献】1.食品包装材料中双酚A在食品模拟物中迁移规律的研究 [J], 蒋小良;曾铭;郝雨;徐正华;王洁泉;贺拂;罗俊波2.聚酯类食品包装材料中二氧化钛在食品模拟物中的迁移规律 [J], 卢任杰;刘燕娜3.食品包装材料中邻苯二甲酸酯向食品模拟物中的迁移规律 [J], 曾云想;梁婷婷;汤明河;刘小平4.食品塑料包装材料中光稳定剂在食品模拟物中迁移规律的研究 [J], 黄雪琳;刘敏慧;杨丽;马莉;刘淑君;郭宗宁;蒋小良5.食品接触材料PVC中32种增塑剂在4种食品模拟物中的迁移规律研究 [J], 郭春海;薄海波;贾海涛;陈瑞春;赵安康因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
食品中植物提取物的抑菌作用研究
食品中植物提取物的抑菌作用研究随着人们对食品安全和健康的日益重视,研究食品中植物提取物的抑菌作用越来越受到人们的关注。
植物提取物作为一种天然、无毒的抑菌剂,在食品加工中具有广泛应用的潜力。
植物提取物的抑菌作用是基于其中活性成分对微生物的杀菌或抑制生长的能力。
研究表明,许多植物提取物具有较强的抗菌能力,可以用于保护食品免受微生物污染。
例如,蒲公英、紫苏、小檗等植物提取物含有香气成分,具有较强的抑菌作用,可以有效抑制食品中的细菌和霉菌生长。
植物提取物抑菌作用的研究主要集中在抗菌机制、应用范围和效果评估等方面。
关于抗菌机制的研究表明,植物提取物中的活性成分可以通过破坏细菌细胞壁、破坏细胞膜、抑制细胞呼吸等方式发挥抗菌作用。
此外,植物提取物还可以通过抑制菌落形成、抑制生物膜形成等方式阻止微生物在食品中的繁殖。
这些研究为植物提取物的开发和应用提供了理论基础。
植物提取物的应用范围广泛。
在食品工业中,植物提取物可以用于肉制品、乳制品、果蔬及其制品等多个领域。
例如,将植物提取物加入肉制品中可以有效抑制肉食中的细菌和霉菌生长,延长食品的保质期。
此外,植物提取物还可以用于替代化学合成的防腐剂,减少对人体的潜在危害。
植物提取物的抑菌效果评估也是研究的重要内容。
不同植物提取物对不同微生物的抑制作用存在差异。
因此,评估植物提取物的抑菌效果对于筛选出最适合特定食品的抑菌剂至关重要。
研究人员通过测定微生物的生长曲线、菌落形成和细胞活力等指标来评估抑菌效果,并结合食品加工和保存条件确定植物提取物的最佳应用方式。
尽管植物提取物具有广泛的抑菌潜力,但也存在一些问题需要解决。
首先,植物提取物的活性成分在不同植物部位和不同季节的获得存在差异,因此需要对不同原料进行筛选和优化。
其次,植物提取物的稳定性和安全性问题也需要重视,避免在加工和储存过程中发生质量变化和产生有害物质。
综上所述,食品中植物提取物的抑菌作用研究具有很大的潜力和应用前景。
植物多酚的抑菌特性—天然防腐剂
植物多酚的抑菌特性—天然防腐剂植物多酚对微生物的抑制作用是多种因素共同作用的结果。
植物多酚与蛋白质的高度结合能力,可以改变微生物酶的活性,减少微生物对外源性蛋白质的利用;植物多酚与金属离子的络合特性可以使某些金属酶失活;植物多酚对细胞膜的作用可以影响微生物的代谢。
其中,植物多酚对酶的抑制作用是其抑菌的主要原因。
早在1947年,我国对紫苏叶的抗菌性能进行了研究。
结果表明紫苏叶能有效地抑制一些葡萄球菌的生长。
通过对紫苏抗菌作用的研究,发现紫苏油中的挥发性成分紫苏醛和柠檬醛具有一定的协同抗真菌能力。
研究表明紫苏精油对金黄色葡萄球菌、化脓链球菌、大肠杆菌、假结核棒状杆菌等细菌有明显的抗菌活性,不仅可以治疗牙科感染,而且可以抑制链球菌的生长。
张子扬研究表明,紫苏油和桂皮油对蜂蜜的保藏存储中自然污染的霉菌和酵母菌的抑制能力明显高于尼泊金乙酯和苯甲酸。
丁香油酚和乙酰基丁香油酚及紫苏醛可以抑制绿脓杆菌的传染,等采用蒸馏法以甲醇作为提取剂提取紫苏茎叶中的精油,并对其抗菌活性进行了研究。
结果表明,紫苏的水蒸气提取物具有广谱的抗菌活性,其中的主要成分紫苏醛具有中等广谱的抗菌活性,且与水寥中的寥二醛具有较明显的协同效应。
将紫苏醛应用在肉制品防腐试验中,发现紫苏醛可以有效降低微生物的生长能力,减少其生长量‘紫苏叶水浸液、水煎液和乙醇提取液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌也具有一定的抑制能力。
在紫苏愈伤组织迷迭香酸的纯化及抗菌活性研究中发现,迷迭香酸水溶液对以大肠杆菌为代表的杆状菌和以金黄色葡萄球菌为代表的球状菌的生长均有一定程度的抑制作用。
紫苏抗菌防腐性能,紫苏不同溶剂提取物、紫苏不同提取条件提取物、紫苏不同部位提取物都对细菌、酵母菌和霉菌有一定的抑制效果,添加浓度1.25%。
紫苏提取液到卤肉中的防腐效果与浓度0.5% 山梨酸钾溶液浸2min处理的效果相似,与不添加防腐剂的对照相比,均能明显延长保质期。
紫苏提取物对革兰氏阳性和阴性菌均具有不同程度的抑制能力,且酚羟基对多酚类物质的抑制作用起决定性作用。
麝香草酚对13种植物病原微生物的抑制作用
麝香草酚对13种植物病原微生物的抑制作用作者:程翠利韩康卢向阳方俊田云蒋红梅来源:《安徽农业科学》2017年第24期摘要 [目的]探讨石香薷主要成分麝香草酚对植物病原菌的影响。
[方法]采用管碟法研究麝香草酚对13种致病微生物的抑制作用。
[结果]麝香草酚对13种受试菌均有不同程度的抑制作用,其中对水稻恶苗病菌、黄瓜枯萎病菌、黄瓜炭疽病菌、油菜菌核病菌4种植物病害真菌的抑制效果极显著,抑菌效果与麝香草酚浓度呈正相关,对这4种真菌的最低抑菌浓度(MIC)分别为0.125、0.063、0.063、0.250 mg/mL,最低杀菌浓度(MBC)分别为0.125、0.125、0.063、3.000 mg/mL。
[结论]试验结果可为麝香草酚的进一步研究提供理论依据。
关键词麝香草酚;病原微生物;最低抑菌浓度(MIC);最低杀菌浓度(MBC)Inhibitory Activity of Thymol on 13 Kinds of Plant Pathogenic MicroorganismCHENG Cui-li1,HAN Kang1,LU Xiang-yang2,JIANG Hong-mei1* et al (1.College of Science,Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128;2.College of Bioscience and Biotechnology,Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128)Abstract [Objective] The aim was to explore effects of thymol on the plant pathogenic microorganism.[Method] We studied the inhibitory activity of thymol on 13 kinds of pathogenic microorganism by cup-plate method.[Result] The thymol could effectively inhibit the growth of tested kinds of bacteria,and could inhibit significantly four kinds of plant disease fungus,which were Fusarium moniliforme Sheldon,Fusarium oxysporum Schlecht,Colletorichum orbiculare and Sclerotinia sclerotiorum.The bacteriostatic effect was positive correlation to the concentration of thymol.The minimum inhibitory concentration(MIC) of thymol on four kinds of plant disease fungus were 0.125,0.063,0.063 and 0.250 mg/mL,and the minimum bactericidal concentration (MBC) were 0.125,0.125,0.063 and 3.000 mg/mL,respectively.[Conclusion] The results provide reference for further research on thymol.Key words Thymol;Pathogenic microorganisms;MIC;MBC石香薷(Mosla chinensis Maxim)别名细叶香薷,是唇型科的一年生草本植物[1],在长江以南地域有着非常广泛的分布,是我国药典收载的正品香薷之一,《本草纲目》《名医别录》《植物名实图考》《本草品汇精要》均有记载。
植物精油在粮油食品抑菌中的应用
Industry Review 行业综述
植物精油在粮油食品抑菌中的应用
Application of Plant Essential Oil in Bacteriostasis of Grain, Oil and Food
成了食品安全和环境方面的潜在问题。因此,研究一 款绿色安全的真菌抑制剂是有效防止粮油食品腐败的 唯一途径,成为食位的一种具有特殊 味道的芳香物质,具有较强的挥发性,是小分子芳香 族化合物,与人体有较好的生物兼容性,容易被人体 吸收。植物精油中含有的酚类和醛酮类物质除了具有 特殊香味外,还有抑菌的作用,将植物精油用于食品 抑菌比化学制剂更加安全,对环境和人体的危害较小。
2 植物精油的抑菌功能
植物精油作为取自植物中的复杂小分子化合物, 主要分为脂肪族化合物、萜类化合物和芳香族化合物, 不同植物精油的化学性质不同,其中具有抑菌作用的 物质主要是醛酮类和酚醇类。 2.1 醇类物质的抑菌功能
植物精油中具有抑菌功能的醇类主要是单萜醇, 其具有较高的水溶性和抑菌性。常见的芳樟醇和香茅 醇都属于单萜醇,芳樟醇提取自香樟叶,香茅醇则来 自香茅叶。研究人员通过实验发现,芳樟醇和香茅醇 对抑制一些水果和小麦中的灰霉菌、赤霉菌和炭疽菌 效果明显 [1]。 2.2 醛类物质的抑菌功能
◎ 王 雪 (山东商务职业学院,山东 烟台 264670)
WANG Xue (Shandong Business Institute, Yantai 264670, China)
摘 要:粮油食品的生产、包装、运输和储存的过程中容易被真菌和细菌侵袭,导致食品发生变质,影响 食用者的身体健康。植物精油易被人体吸收,且具有一定的抑菌性,常被制作成水凝胶、复合涂膜剂等生物制 剂应用于食品抑菌领域。本文对粮油食品中的真菌及植物精油的抑菌功能进行了分析,为植物精油在食品抑菌 中的应用提供参考。
植物源麝香草酚对水稻稻瘟病的防效分析
植物源麝香草酚对水稻稻瘟病的防效分析作者:王嘉怡陈美静王中武魏书琴来源:《农业灾害研究》2023年第11期Analysis of Control Effect of Plant-derived Thymol on Rice BlastWang Jia-yi et al(College of Agriculture, Jilin University of Agricultural Science and Technology, Jilin, Jilin 132101)Abstract China is a big agricultural country,and rice is the main food crop. China’s population base is huge, the demand for rice is also large. Rice blast is a common disease in rice production,mainly caused by blastomyces oryzae. It can occur throughout the whole growth period of rice,resulting in a large area of rice yield or even no grain harvest. In the treatment of such diseases, the application of chemical fungicides is effective, but the random use of chemical fungicides will lead to the problem of pathogen resistance and chemical pesticide residues, so it is necessary to study a low-toxicity and effective fungicide. The main component of the natural compound thymol from plants is thyme. This kind of plant volatile oil has good bacteriostasis and high safety, and it has good bacteriostasis effect when applied to the treatment of crop pathogens. The effect of plant derived natural compound thymol on rice blast control was studied to provide ideas for safe and efficient control of rice blast.Key words Plant source natural compounds; Thymol; Rice; Rice blast; Prevention and control 基金項目吉林省大学生创新训练项目(吉农院合字[2022]第SJ2022047号)。
麝香草酚质量标准
麝香草酚质量标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:麝香草酚是一种常用的香料和香精成分,具有独特的麝香状味道,被广泛用于香水、护肤品、香烟等领域。
麝香草酚的质量标准对于保证产品的质量、安全和有效性至关重要。
本文将就麝香草酚的质量标准进行详细介绍,以帮助相关行业更好地了解和掌握这一关键信息。
一、麝香草酚的定义及用途麝香草酚,学名为3-溴-2,6二甲麝香酮,是一种化学物质,具有浓烈的麝香味道,可以用于调制香水、护肤品、化妆品、香精等产品中,赋予产品独特的香气。
麝香草酚通常分为合成麝香草酚和天然麝香草酚两种,其中合成麝香草酚主要通过合成方法制备,而天然麝香草酚则来源于麝香麝香鹿等动物的肛腺中。
二、麝香草酚的质量标准为了确保麝香草酚的质量和安全性,国家和行业制定了一系列的质量标准,主要包括以下几个方面:1. 外观和性状:麝香草酚应为白色或微黄色结晶粉末,不应有异物、不溶物和气味。
2. 含量测定:麝香草酚的含量应符合规定的标准,一般为98%以上。
3. 溴含量:麝香草酚中的溴含量是其重要的质量指标之一,通常为15%-20%之间。
4. 熔点:麝香草酚的熔点应符合规定的标准,一般在165-170摄氏度之间。
5. 溶解度:麝香草酚的溶解度在烷烃类溶剂中应大于10g/100mL。
6. 残留溴甲醚含量:溴甲醚是麝香草酚的合成中间体,其残留量要控制在规定的范围内。
8. 溶液的透明度和清晰度:麝香草酚的溶液应透明清澈,无悬浮物和杂质。
以上是关于麝香草酚的质量标准的一般要求,具体的标准和检测方法还需根据不同产品和用途的要求来确定。
麝香草酚的质量标准对于相关行业和产品的生产具有重要的意义,主要体现在以下几个方面:1. 保障产品质量:符合质量标准的麝香草酚可以确保产品具有稳定的香味和品质,提升产品的品质和市场竞争力。
2. 确保产品安全:麝香草酚作为香料和香精成分,如果质量不符合标准可能会对人体健康造成潜在风险,质量标准的制定可以保障产品的安全使用。
香芹酚和麝香草酚对4种茶树炭疽病病原菌的抑制效果
香芹酚和麝香草酚对4种茶树炭疽病病原菌的抑制效果姚键梅;雷志伟;马驰宇;刘惠芳【期刊名称】《农技服务》【年(卷),期】2024(41)6【摘要】为探究麝香草酚和香芹酚对茶树炭疽病病原菌的抑制效果,开展香芹酚和麝香草酚对茶树果生炭疽菌、胶孢炭疽菌、山茶炭疽菌和江西炭疽菌的抑制效果对比试验。
结果表明:香芹酚和麝香草酚对4种茶树炭疽病病原菌均具有较为优异的抑菌效果,香芹酚对果生炭疽菌、胶孢炭疽菌、山茶炭疽菌、江西炭疽菌的抑制率分别为75.86%、74.19%、82.93%和79.82%,麝香草酚对果生炭疽菌、胶孢炭疽菌、山茶炭疽菌、江西炭疽菌的抑制率分别为89.66%、87.10%、87.80%和83.64%。
香芹酚对4种茶树炭疽病病原菌的EC50值分别为36.24μg/mL、39.11μg/mL、31.79μg/mL和73.85μg/mL,麝香草酚对4种茶树炭疽病病原菌的EC50值分别为24.80μg/mL、25.20μg/mL、27.76μg/mL和63.39μg/mL。
麝香草酚对4种炭疽病病原菌的抑制效果均优于香芹酚。
香芹酚和麝香草酚对4种茶树炭疽病病原菌感染的叶片均具有保护和治疗作用。
因此香芹酚和麝香草酚可作为天然源先导进行结构衍生以获得高活性的抗茶树炭疽病化合物。
【总页数】5页(P35-39)【作者】姚键梅;雷志伟;马驰宇;刘惠芳【作者单位】贵州省茶叶研究所【正文语种】中文【中图分类】S571.1【相关文献】1.中草药提取物对辣椒炭疽病菌和番茄灰霉病原菌的抑制效果2.香芹酚-酪蛋白纳米颗粒制备及其对枇杷果实炭疽病的抑制作用3.不同提取液对牛至粉中香芹酚和麝香草酚提取效果分析4.猕猴桃采后软腐病病原菌鉴定及香芹酚对其控制效果5.韩国研究含有香芹酚或百里香酚的照烧酱对腌制牛肉和腌制汁中大肠杆菌、单增李斯特菌和沙门氏菌的抑制效果因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
麝香草酚对副溶血弧菌的抑菌机制研究
麝香草酚对副溶血弧菌的抑菌机制研究麝香草酚对副溶血弧菌的抑菌机制研究引言:副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是一种常见的食源性致病菌,容易在海鲜和淡水中繁殖。
在过去的几十年里,副溶血弧菌感染的报道不断增加,引起了公众和科学家的广泛关注。
麝香草酚是一种天然化合物,已被发现具有抑菌活性,并且在许多国家的传统药物中被广泛应用于临床。
本研究旨在探索麝香草酚对副溶血弧菌的抑菌机制。
材料与方法:1. 药物制备:麝香草酚纯度高于99%,使用甲醇作为溶剂制备不同浓度的麝香草酚溶液。
2. 菌株:从市场购买副溶血弧菌菌株,分离并鉴定为副溶血弧菌,保存在琼脂糖斜面培养基中。
结果:1. 抗菌活性测定:采用纸片扩散法测定不同浓度的麝香草酚溶液对副溶血弧菌的最小抑菌浓度(MIC)。
结果显示,麝香草酚对副溶血弧菌具有较强的抗菌活性,对菌株的抑菌浓度范围在100-500 μg/mL之间。
2. 生长曲线分析:通过测定不同浓度的麝香草酚溶液对副溶血弧菌的菌落形态和菌液密度的影响,研究其对菌体生长的抑制效果。
结果显示,随着麝香草酚浓度的增加,菌落数量和菌液密度明显减少,说明麝香草酚可以抑制副溶血弧菌的生长。
3. 电镜观察:使用扫描电镜和透射电镜观察麝香草酚作用下的副溶血弧菌菌体形态和细胞结构的改变。
结果显示,在麝香草酚浓度较高的条件下,菌体表面出现许多凹陷和突出,细胞核和细胞质出现明显的断裂和变形,说明麝香草酚可以破坏副溶血弧菌的细胞结构。
4. 膜透性分析:使用乳化剂法测定不同浓度麝香草酚溶液对副溶血弧菌细胞膜透性的影响。
结果显示,随着麝香草酚浓度的增加,细胞膜透性明显增加,说明麝香草酚会引起细胞膜的破裂。
讨论:本研究结果表明,麝香草酚对副溶血弧菌具有明显的抑菌活性。
麝香草酚可能通过抑制副溶血弧菌的生长及破坏其细胞结构的方式发挥抗菌效果。
此外,麝香草酚还可引起副溶血弧菌的细胞膜破裂,进一步加剧了其抑菌效果。
麝香草酚对单增李斯特菌的抑制作用
麝香草酚对单增李斯特菌的抑制作用王帆;张添菊;王兴娜;周涛;李春阳【期刊名称】《江苏农业学报》【年(卷),期】2017(033)006【摘要】为开发以麝香草酚为主要成分的新型抑菌剂.采用微量肉汤稀释法测定麝香草酚对单增李斯特菌的最小抑制浓度和最小致死浓度分别为156.25μg/ml和312.50μg/ml.通过扫描电镜观察发现,经过麝香草酚处理后单增李斯特菌细胞出现穿孔式膜损伤.进一步研究结果表明,麝香草酚分别处理1h、2h和3h后,单增李斯特菌胞外的碱性磷酸酶、葡萄糖和核酸含量显著高于对照.SDS-PAGE电泳分析结果显示,麝香草酚处理6 h后单增李斯特菌胞内蛋白含量降低,说明麝香草酚处理使得单增李斯特菌细胞通透性增加,导致细胞内的物质流失到细胞外.碘化丙啶(PI)染色结合倒置荧光显微镜观察结果显示,麝香草酚处理造成了单增李斯特菌细胞膜的破损,并最终导致菌体细胞死亡.【总页数】6页(P1402-1407)【作者】王帆;张添菊;王兴娜;周涛;李春阳【作者单位】江苏省农业科学院农产品加工研究所,江苏南京 210014;江苏省农业科学院农产品加工研究所,江苏南京 210014;南京师范大学金陵女子学院,江苏南京 210097;江苏省农业科学院农产品加工研究所,江苏南京 210014;南京师范大学金陵女子学院,江苏南京 210097;江苏省农业科学院农产品加工研究所,江苏南京210014【正文语种】中文【中图分类】Q935【相关文献】1.麝香草酚对13种植物病原微生物的抑制作用 [J], 程翠利;韩康;卢向阳;方俊;田云;蒋红梅2.气相色谱法同时测定复方麝香草酚搽剂中麝香草酚和樟脑含量 [J], 傅应华3.高效液相色谱法测定复方水杨酸麝香草酚搽剂中樟脑和麝香草酚含量 [J], 王静4.乳酸钠对单增李斯特菌生物被膜形成的抑制作用 [J], 付娇娇;王旭;刘海泉;孙晓红;谢晶;潘迎捷;赵勇5.复方麝香草酚洗剂中麝香草酚的含量测定研究 [J], 张德根;沈忠华;张吕立因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
5种植物精油抑菌活性及其化学成分研究
5种植物精油抑菌活性及其化学成分研究作者:马秋章勇王照国段炼宋俊蓉刘务玲王春林杨华李来源:《植物保护》2020年第04期摘要从植物精油中寻找新型抑菌剂是植物化学研究的一个方向。
本试验提取了丁香、八角、孜然、薄荷和生姜5种药食兼用植物的精油,采用抑制菌丝生长法和96孔板法测试了5种精油对8种植物病原真菌和5种细菌的抑菌活性。
结果表明5种植物精油对测试真菌有不同程度的抑制作用,丁香的抑制作用最强,对梨黑星病菌的抑制作用最强,其IC50为93.44 mg/L;5种植物精油对测试细菌的抑菌作用较弱,孜然和生姜精油对青枯菌的抑制最强,最小抑菌浓度(MIC)也仅为125 mg/L。
采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了各精油的主要化学成分,八角主要成分为茴香脑(53.16%),薄荷主要成分为长叶薄荷酮(15.85%),丁香主要成分为丁子香酚(82.68%),生姜主要成分为香叶醛(16.80%),孜然主要成分为茴香甲醛(46.06%)。
本研究结果表明丁香具有开发为新型植物源抑菌剂的潜力。
关键词植物精油; 抑菌活性; 化学成分中图分类号: S 482.292文献标识码: ADOI: 10.16688/j.zwbh.2019215Antimicrobial activity of the essential oils from five plantsMA Qiu1,2, ZHANG Yong3, WANG Zhaoguo1,2, DUAN Lian1,2, SONG Junrong1,2,LIU Wuling1,2, WANG Chunlin1,2, YANG Hua4, LI Yan1,2*(1. State Key Laboratory of Functions and Applications of Medicinal Plants, Guizhou Medical UniversityGuiyang 550014, China; 2. The Key Laboratory of Chemistry for Natural Products of Guizhou Province andChinese Academy of Sciences, Guizhou Provincial Engineering Research Center for Natural Drugs,Guiyang 550014, China; 3. Guangdong Engineering Research Center for Insect Behavior Regulation,College of Agronomy, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China;4. School of Chemistry and Chemical Engineering,Yan’an University,Yan’an 716000,China)AbstractFinding new bacteriostatic agents from plant essential oils is a trend in phytochemical research. In this study, the essential oils were extracted from five kinds of plants, Syzygium aromaticum,Illicium verum Hook. f., Cuminum cyminum L., Mentha haplocalyx Briq. and Zingiber officinale Roscoe by steam distillation. Antifungal and antibacterial activities of the essential oils from the five plants were tested by inhibiting mycelial growth and using 96-well method. The results of antifungal activity showed that the essential oils from the five plants had varying degrees inhibitory effects on the growth of eight plant pathogenic fungal hyphae. The antifungal activity of S.aromaticum oil was the strongest, with a 50% inhibition concentration (IC50) of 93.44 mg/L against V.piritna. The results of antibacterial activity showed that the essential oils had weak activities against all five tested bacteria. The oils of Z.officinale and C. cyminum showed strong activities against R.solanacearum and the minimum inhibitory concentration (MIC) was 125 mg/L. The chemical constituents of the essential oils were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The results showed that the main component of essential oils of I.verum was anethole (53.16%). The main content of M.haplocalyx was pulegone (15.85%), and the main contents of S.aromaticum,Z.officinale and C. cyminum were eugenol (82.68%), geranyl aldehyde (16.80%)and fennel formaldehyde (46.06%), respectively. These results indicated that S.aromaticum has the potential for development of novel plant-derived bacteriostats.Key wordsessential oil; antibacterial activity; chemical constituent目前通常使用化学农药来防控植物病害,然而,随着化学农药的使用,其负面效应也逐渐显露出来,如病原微生物产生抗药性,对环境及其人体健康产生不利影响等,这些因素严重制约着化学农药的使用。
麝香草酚的功效与作用
麝香草酚的功效与作用麝香草酚是一种天然的植物化合物,具有许多神奇的功效与作用。
它主要存在于麝香草中,并被广泛应用于药物、化妆品、食品以及香料等领域。
在本文中,我们将详细探讨麝香草酚的功效与作用。
1. 抗氧化作用:麝香草酚是一种强效的天然抗氧化剂,能够帮助清除自由基并降低细胞氧化应激,从而减少细胞损伤,延缓细胞老化,并预防或改善多种慢性疾病,如心血管疾病、癌症和神经退行性疾病等。
2. 抗炎作用:麝香草酚具有明显的抗炎作用,能够抑制炎症反应并减少炎症细胞的释放。
这对于治疗风湿性关节炎、炎症性肠病等炎症相关疾病非常有益。
3. 抗菌作用:麝香草酚对多种病原微生物,如细菌、真菌和病毒等具有抑制和杀灭作用。
因此,它被广泛用作天然抗菌剂,可用于制备药物、消毒剂和化妆品等。
4. 抗肿瘤作用:一些研究发现,麝香草酚具有抑制肿瘤细胞增殖和诱导肿瘤细胞凋亡的作用。
这一发现使得它成为潜在的抗癌药物研究领域的热点之一。
5. 降低血脂作用:麝香草酚能够调节脂质代谢,减少血液中的胆固醇和甘油三酯含量,降低血脂水平,预防心血管疾病的发生。
6. 改善胃肠道功能:麝香草酚具有促进胃肠蠕动的作用,能够改善胃肠功能,缓解胃肠道疾病,如胃炎、胃溃疡等。
7. 保护肝脏:麝香草酚具有保护肝脏细胞的作用,能够减少肝脏损伤,预防和治疗肝炎、脂肪肝等肝脏疾病。
8. 抗衰老作用:麝香草酚可以促进胶原蛋白的合成和分解,增加皮肤弹性,减少皱纹的出现,有助于保持年轻健康的肌肤。
9. 舒缓压力与焦虑:麝香草酚具有镇静和抗焦虑的作用,可减轻紧张情绪、改善睡眠质量,缓解压力与焦虑症状。
总的来说,麝香草酚是一种具有多种功效与作用的天然化合物。
目前的研究表明,它在预防和治疗慢性疾病、改善皮肤健康、保护肝脏与改善胃肠道功能等方面具有广泛的应用前景。
但是,由于麝香草酚在体内的代谢和毒性机制还有待深入研究,其使用需谨慎。
未来的研究需要重点关注麝香草酚的安全性、剂量效应和跨领域应用等问题,以更好地发挥其潜在的益处。
麝香草酚用途
麝香草酚用途
麝香草酚是一种具有广泛用途的天然化合物,它可以从麝香草中提取得到。
这种化合物具有独特的香气和许多医疗保健的益处,因此在许多行业中被广泛应用。
首先,麝香草酚在香水工业中发挥着重要作用。
它能够为香水提供持久而迷人的香气,使得使用香水的人们更加自信和吸引人。
许多著名的香水品牌都使用麝香草酚作为它们的基调之一,以创造出独特而令人印象深刻的香气。
其次,麝香草酚也被广泛应用于美容行业。
它可以用于护肤品和化妆品中,因为它具有抗氧化和抗炎作用,有助于减少皮肤的衰老和改善皮肤质量。
麝香草酚能够促进胶原蛋白的生成,增强皮肤的弹性和紧致度。
此外,它还可以调节皮脂分泌,帮助控制油脂,减少痘痘的产生。
除了美容用途,麝香草酚也在医疗领域发挥着重要的作用。
根据科学研究,麝香草酚具有抗菌和抗病毒的特性,可以帮助治疗感染性疾病和减轻疼痛。
它还被用作一种天然的消炎剂,可以缓解炎症引起的不适和疼痛。
麝香草酚还具有抗氧化和抗肿瘤的作用,能够预防和治疗某些类型的癌症。
此外,麝香草酚还被广泛用于食品和饮料工业中。
它可以用作天然香料,为食品增添独特的味道和香气,提高食欲。
同时,它也具有抗菌作用,能够延长食品的保鲜期,增加其商业价值。
总结起来,麝香草酚作为一种具有多种功效的化合物,在各行各业中都有广泛的应用。
无论是在香水、化妆品、医疗领域还是食品工业中,它都发挥着重要的作用。
因此,充分利用麝香草酚的益处,并将其应用于生活中,不仅能够提升品质,还能改善健康,使人们更加美丽自信。
麝香草酚《中国药典》2015年版微生物限度检查法方法学研究
麝香草酚《中国药典》2015年版微生物限度检查法方法学研
究
刘绪平;张文婷
【期刊名称】《实用中西医结合临床》
【年(卷),期】2016(016)012
【摘要】目的:建立麝香草酚《中国药典》2015年版微生物限度检查方法.方法:需氧菌总数检查为薄膜过滤法,冲洗量为800ml;霉菌和酵母菌总数检查为薄膜过滤法,冲洗液为pH 7.0无菌氯化钠-蛋白胨缓冲液,冲洗量为800 ml;大肠埃希菌检查、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌检查均为薄膜过滤法,冲洗液为pH7.0无菌氯化钠-蛋白胨缓冲液,冲洗量为800ml.结果:在三次独立平行的试验中,5株试验菌的回收比值0.5~2.0.结论:该方法消除了样品的抑菌性,可用于该品种的微生物限度检查.【总页数】3页(P80-82)
【作者】刘绪平;张文婷
【作者单位】江西省药品检验检测研究院南昌330029;江西省药品与医疗器械质量工程研究技术中心南昌330029;江西省药品检验检测研究院南昌330029;江西省药品与医疗器械质量工程研究技术中心南昌330029
【正文语种】中文
【中图分类】R927.1
【相关文献】
1.2015年版《中国药典》微生物限度检查法洁净环境及计数培养基修订分析探讨[J], 景荣先;张国林
2.对2005年版《中国药典》微生物限度检查法的几点商榷 [J], 姚斌;王晓霞
3.对《中国药典》(1990年版第二增补本)“微生物限度检查法”的修订意见 [J], 袁惠德;毛伟利;刘建国;柯正方
4.《中国药典》95年版微生物限度检查法应用探讨 [J], 郄革红;杜建红;贾雅萍
5.2012年度《中国药典》专项培训与《中国药典》2015年版基础教育计划启动[J], 本刊编辑部
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八种中草药对常见病原菌的体外抑菌试验
八种中草药对常见病原菌的体外抑菌试验王雄;赵志光;邵爱华;吴润【期刊名称】《甘肃农业大学学报》【年(卷),期】2010(045)002【摘要】本试验就民间草药中筛选出的具有一定抗菌作用的8种中草药,进行常见病原菌的体外抑菌作用测试,采用机械榨取、煎煮方法提取其有效成分,先以琼脂扩散试验法筛选具有明显抑菌作用的草药,再用试管稀释法测定其最小抑菌浓度(MIC).结果表明,对大肠杆菌、肠道沙门菌、痢疾志贺菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、猪链球菌的抑菌圈,连根韭菜均大于16.6 mm,韭菜叶、韭菜根均大于9.1 mm,茉莉花茶均大于8.3 mm;艾叶对痢疾志贺菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈分别为8.9 mm和11.9 mm,苦瓜对痢疾志贺菌的抑菌圈为8.6 mm,其余几种草药均无明显的抑菌作用;连根韭菜对各菌的MIC,培养12 h时分别为1:8、1:8、1:8、1:16、1:32和1:16,培养24 h时分别为1:4、1:4、1:4、1:8、1:8和1:8;研究证实连根韭菜、韭菜根、韭菜叶和茉莉花茶对上述细菌具有较好的抑菌效果,尤以连根韭菜的抑菌效果更佳.【总页数】5页(P25-29)【作者】王雄;赵志光;邵爱华;吴润【作者单位】甘肃农业大学动物医学院,甘肃,兰州,730070;甘肃农业大学生命科学技术学院,甘肃,兰州,730070;甘肃农业大学生命科学技术学院,甘肃,兰州,730070;甘肃农业大学动物医学院,甘肃,兰州,730070【正文语种】中文【中图分类】R582.5【相关文献】1.中草药对奶牛常见病原菌的体外抑菌试验 [J], 金兰梅;方光远;伍清林;林志平;马高民2.20种中草药提取物对4种常见病原菌体外抑菌试验 [J], 吕彪;宋志元;储君;孙雪峰;张要齐3.十一种中草药对常见病原菌的体外抑菌试验 [J], 苑丽;胡功政4.中草药对奶牛临床型乳腺炎病原菌的体外抑菌试验研讨 [J], 吴姣5.中草药提取物对水生动物常见病原菌的体外抑菌试验 [J], 姜新发因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
麝香草酚抗菌性的理论研究
麝香草酚抗菌性的理论研究刘彤曦;周连文【摘要】研究结果为更有效合理地利用麝香草酚提供了理论指导.采用密度泛函理论B3LYP方法在6-311++G**基组上对麝香草酚进行了理论计算,得其稳定结构,又对其NBO电荷分布、前线轨道、前线轨道能级差△E{LLUMO-HOMO)、键级进行了详细分析.麝香革酚的酚羟基是最大抗菌活性位点,环外烷基也有一定活性,可以增加麝香草酚的抗菌性,而且苯环连接在活性部位上,能有效增强抑菌能力,前线轨道与抑菌性能相关.【期刊名称】《德州学院学报》【年(卷),期】2015(031)006【总页数】3页(P38-40)【关键词】麝香草酚;密度泛函;量化计算;抗菌性【作者】刘彤曦;周连文【作者单位】德州学院山东省高校配位化学与功能材料重点实验室,山东德州253023;德州学院山东省高校配位化学与功能材料重点实验室,山东德州 253023【正文语种】中文【中图分类】O641真菌、细菌、病毒是人类及兽类主要的致病因素.目前,西医临床有些抗菌药物毒副作用大,并且易产生耐药性,因此,从天然产物提取抗菌药物成为目前研究的热点.麝香草酚,又名百里香酚,有百里香属植物的辛香和草香香气,最早发现于麝香草、陈皮的精油中,具有防腐、杀菌的功效,在食品、医药等领域都有广泛的应用.在医疗上它被用作防腐剂、杀菌剂、肝功能试剂[1].为了从理论上研究其抗菌作用,本文使用量子化学的密度泛函理论对麝香草酚进行了相关理论计算,探讨其抗菌活性机制,为更有效的利用麝香草酚提供理论指导.密度泛函理论(DFT)是于上世纪60年代,在Thomas-Fermi理论基础上发展起来的,是近年来应用较多的量子化学计算方法.其优点在于它不但包含了电子相关能计算,而且精度高、计算速度快,已被广泛应用于处理有机分子和生物体系[2-4].全部量子化学计算笔者采用的是B3LYP密度泛函方法6-311++G**水平的基组,都是在高斯03程序包中进行的.基于密度泛函理论的量子化学方法计算得到的麝香草酚的优化构型见图1,对所有优化构型进行了能量计算以保证所得到的结构都是稳定结构,没有虚频,说明优化得到的构型是稳定的.由图1可知,麝香草酚的10个碳原子并不在同一平面上.苯环上的6个碳原子及与苯环直接相连的2个碳原子及羟基氧原子基本在一个平面;其余的碳原子,一个明显在平面上,一个在平面下.防腐剂离解质子的能力直接影响弱有机酸类防腐剂的防腐性.防腐剂透过原生质膜,进入细胞内后,离解出质子,引起细胞内pH值得失控,改变细胞内pH状态,抑制细胞的基础代谢反应,最终达到抗菌目的[5,6].键长能够反映出化学键的强弱.键长数据见表1.麝香草酚中苯环中C-C键的键长基本相同(在1.393到1.406之间),表明其中的苯环具有典型的芳香环的特征,即C-C 键长具有均一性.对于环外的C-C单键的键长与芳香环的C-C键长差别很大,环外C-C单键的键长具有明显的单键特征,均约为1.5.另外,由于受苯环的影响,环外4个C-C键是不等价的,环外的C-C键之间的键长有明显的不同,C14-C20的键明显较长,而C6-C10的键最短.麝香草酚酚羟基由于受到苯环的影响,C-O键增强,键长变短(其C-O键长为1.3756,甲醇C-O键键长为1.4248),O-H键减弱,键长变长(其H-O键长为0.9626,甲醇H-O键键长为0.9614),酚羟基活性增强,这必然会对麝香草酚的抗菌性产生影响.分子中电子分布情况直接影响其物理化学性质,抗菌剂可导致微生物细胞壁或细胞膜破裂,或者与微生物细胞产生的某些酶或代谢物质作用,导致酶失活或代谢链中断[7].此过程中电子转移起着非常重要的作用.麝香草酚的分子中含NBO电荷较高的是C4、C10、C16、C20、O24、H25(见表2),其中,O24含NBO电荷最多,C4稍低.在电子转移过程中,C10、C16、C20、O24均起到能提供电子的作用,C4、H25能起到接受电子的作用.因此,麝香草酚环外的3个甲基及酚羟基均是抑菌活性的中心,酚羟基的活性要更强一些.化学反应主要发生在其最高占据轨道和最低空轨道[8].在前线轨道图中,前线轨道的两种电子自旋方向由红色和绿色表示,两种颜色所在位置,显示麝香草酚前线轨道所集中的位置.麝香草酚的HOMO中,苯环(除C2外)和羟基氧及除C16外的烷基碳的贡献最大,它们具有提供电子的能力.苯环、酚羟基(包括羟基氢)、以及C20对麝香草酚的LUMO贡献较大,能有效的接受电子.酚羟基和部分烷基是抑菌作用的发起者,而苯环能有效的支持、提高这些官能团的抗菌能力.由前线轨道理论,前线轨道能量决定了反应的类型和反应活性,最高占据轨道HOMO能量越低,最低空轨道LUMO能量越高,则两者之间能级差越大,反应活性越低;若最高占据轨道HOMO能量越高,最低空轨道LUMO能量越低,则两者之间能级差越小,反应活性越高,其与微生物内代谢物质或酶之间的反应活性越高.图2是麝香草酚的前线分子轨道图.从HOMO-1到LUMO+1,它们的能量逐渐增大,一次为-0.2457、-0.2242、-0.0159、-0.0139(单位a.u.).麝香草酚前线轨道能级差是0.2083 a.u.,与常用食品防腐剂苯甲酸的前线轨道能级差接近(苯甲酸前线分子轨道能级差0.2097 a.u.)[8],麝香草酚与苯甲酸的防腐活性相当.由分子轨道理论[9],分子中键的大小可以用键级表示,键级越大,分子中键就越强、越稳定.键级的大小表示相连原子间化学结合程度的强弱.计算得到的麝香草酚的各化学键的键级如表3所示.由表3得知,麝香草酚中C-C单键的键级大致相同,均约为1,它们有明显单键的特征.苯环上C-C键的键级在1.32~1.43之间,明显大于1,键级介于单键和双键之间,这进一步表明麝香草酚的苯环具有明显的化学键的均一性,也既芳香性,但苯环上连接有羟基、甲基、异丙基3个邻对位定位集团,由于受到这些定位基团的影响,苯环上C-C键的键级有所差别,C3-C4、C5-C6键级较小.苯环上C-H键的键级相近,均约为0.92.而芳香环外C-H键的键级要稍微高一些,大多数环外C-H键的键级在0.94左右.由于烷基与苯环存在σ-π 超共轭效应,C14-H15、C10-H11、C10-H12键级均减少,低于0.94,σ-π 超共轭效应使这样的氢原子活性增强.另外,酚羟基上的氢原子由于受到吸电子诱导和共轭两种效应的影响,使O-H键键级减小,约为0.77(甲醇中O-H键的键级约为0.79),提高了酚羟基中氢原子的活性.可见,苯环对酚羟基和烷基提供了支持,增强了其抗菌能力.采用密度泛函理论B3LYP方法在6-311++G**基组水平上对麝香草酚的分子构型、NBO电荷分布、前线轨道、前线轨道能级、键级进行了理论计算,结果表明,麝香草酚具有一定的抗菌能力;NBO电荷分布和前线轨道分布图表明酚羟基和环外烷基是抗菌反应活性位点;由键长、键级数据分析,苯环对酚羟基和烷基提供了支持,大大增强麝香草酚的抗菌能力.【相关文献】[1]Lee KW, Events H, Beynen AC. Essentical oils in broiler nutrition[J].International journalof poultry science, 2004, 3(12): 738-752.[2]Hagler, A.,Sharon, R.,Hwang, M. J. On the reinterpretation of the experimental structurefo a moleculaer standard: tri-tert-butylmethane by cff93 molecular mechanics and quantum mechanics [J]. J. Am. Chem. Soc.; 1996, 118(15):3759-3760.[3]Sun, H.,Mumby, Soc. Maple, J.,etal, A. Ab initio calculations on small molecule analogs of polycarbonates [J]. J. Phys. Chem.,1995, 99(16):5873-5882.[4]Liang, C., Ewig, C. S.,Stouch, T. R.,etal.Ab initio studies of lipid model species. 2. Conformational analysis of inositols [J]. J. Am. Chem. Soc., 1994, 116(9), 3904-3911. [5]Russel A D. Mechanisms of bacterial resistance to nonantibiotics: food additives and food pharmaceutical preservatives[J]. J Appl Bacteriol, 1991, 71: 191-201.[6]郭新竹, 宁正祥, 胡新宇, 等.食品防腐剂作用机理的研究进展[J].食品科技,2001,5: 40-42.[7]BRUL S, COOTE P. Preservative agents in foods: Mode of action and microbial resistance mechanisms[J]. International Journal of Food Microbiology, 1999, 50: 1-17.[8]于辉. 食品防腐剂抑菌性能的量子化学研究[J]. 食品科学,2009,21(30):104-108.[9]周公度,段连运.结构化学基础[M].北京:北京大学出版社,2002.。
麝香草酚体外抗真菌活性研究
麝香草酚体外抗真菌活性研究闭兴明;孟日增;郭娜;于录;葛发;曾范利;邓旭明【期刊名称】《中国农学通报》【年(卷),期】2009()1【摘要】白色念珠菌等真菌是人类及动物重要致病菌。
测定麝香草酚(THY)对临床分离红色毛癣BMU01672株、酿酒酵母标准株和24株临床分离耐氟康唑(FLC)白色念珠菌的最小抑菌浓度(MIC),采用96孔平板微量法测定了THY/FLC,THY/AMB(两性霉素B)联合用药的分级抑制浓度指数(ractional inhibitory concentrationindex,FICI)值。
结果表明,THY有较好的抗真菌活性,THY与FLC和AMB联合应用具有协同抗真菌作用,这为麝香草酚抗真菌活性的进一步研究和开发打下了基础。
【总页数】4页(P21-24)【关键词】麝香草酚;真菌;抗菌活性;协同【作者】闭兴明;孟日增;郭娜;于录;葛发;曾范利;邓旭明【作者单位】吉林大学畜牧兽医学院;吉林出入境检验检疫局;人兽共患病教育部重点实验室吉林大学人兽共患病研究所【正文语种】中文【中图分类】S432.44【相关文献】1.布替萘芬莫米松乳膏体外抗真菌谱及抗真菌活性研究 [J], 尹斌;冉玉平;庄凯文;康道现;代亚玲2.棋盘法和倍比微量稀释法在体外联合抗真菌活性药物筛选中的应用研究 [J], 尹光美;苏刘艳;李俊;李加秀;胡金玲;张祎;王睿睿3.国产两性霉素B及其他常用抗真菌药物对侵袭性真菌病病原菌的体外抑菌活性研究 [J], 周亚彬;王千;张浩;万喆;李若瑜;刘伟4.采用微量液基稀释法对伊可尔抗菌剂体外抗真菌活性探索性研究 [J], 万喆;侯晴;李若瑜;王爱平5.基于真菌14α-去甲基化酶的非氮唑类抗真菌先导化合物的设计、合成及其体外抗真菌活性研究 [J], 朱驹;吕加国;周有骏;李耀武;陈军;郑灿辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
天然抑菌成分麝香草酚防治果蔬采后病害的应用及作用机理研究进展
江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.)ꎬ2023ꎬ39(3):895 ̄903http://jsnyxb.jaas.ac.cn丁㊀捷ꎬ刘春燕ꎬ黄㊀彭ꎬ等.天然抑菌成分麝香草酚防治果蔬采后病害的应用及作用机理研究进展[J].江苏农业学报ꎬ2023ꎬ39(3):895 ̄903.doi:10.3969/j.issn.1000 ̄4440.2023.03.031天然抑菌成分麝香草酚防治果蔬采后病害的应用及作用机理研究进展丁㊀捷1ꎬ2ꎬ㊀刘春燕1ꎬ2ꎬ㊀黄㊀彭1ꎬ3ꎬ㊀李红莹1ꎬ㊀何嘉欣2ꎬ㊀刘耀文1ꎬ㊀秦㊀文1(1.四川农业大学食品学院ꎬ四川雅安625014ꎻ2.四川旅游学院食品学院ꎬ四川成都610100ꎻ3.宜宾学院质量管理与检验检测学部ꎬ四川宜宾644000)收稿日期:2022 ̄08 ̄24基金项目:四川省科技计划项目(2021JDRC0030㊁2021YJ0262)作者简介:丁㊀捷(1985-)ꎬ女ꎬ重庆永川人ꎬ博士研究生ꎬ副教授ꎬ主要从事园艺产品采后科学研究ꎮ(E ̄mail)dingjiedream@163.com通讯作者:秦㊀文ꎬqinwen@sicau.edu.cn㊀㊀摘要:㊀采后病害造成了全球范围内果蔬的大量采后损失ꎬ因此防治果蔬采后病害对生鲜物流行业具有极其重要的经济意义ꎮ与化学合成杀菌剂相比ꎬ麝香草酚是一种有吸引力的生态替代品ꎮ本文旨在综述目前麝香草酚在果蔬采后领域应用中所取得的进展和必须克服的挑战ꎬ以促进其作为抑菌剂更好地防治果蔬采后病原菌ꎮ另外ꎬ从麝香草酚有效应用的角度强调了使用控释封装传递系统的重要性ꎬ并进一步探讨了麝香草酚的抑菌机制ꎬ以期为未来新型果蔬采后病害防治技术的开发和应用提供思路ꎮ关键词:㊀麝香草酚ꎻ采后病害ꎻ水果蔬菜中图分类号:㊀TS255.3㊀㊀㊀文献标识码:㊀A㊀㊀㊀文章编号:㊀1000 ̄4440(2023)03 ̄0895 ̄09Recentadvancesonapplicationandactionmechanismofnaturalantibac ̄terialingredientthymolforcontrollingpostharvestdiseasesoffruitsandvegetablesDINGJie1ꎬ2ꎬ㊀LIUChun ̄yan1ꎬ2ꎬ㊀HUANGPeng1ꎬ3ꎬ㊀LIHong ̄ying1ꎬ㊀HEJia ̄xin2ꎬ㊀LIUYao ̄wen1ꎬ㊀QINWen1(1.CollegeofFoodScienceꎬSichuanAgriculturalUniversityꎬYa an625014ꎬChinaꎻ2.CollegeofFoodScienceandTechnologyꎬSichuanTourismCol ̄legeꎬChengdu610100ꎬChinaꎻ3.DepartmentofQualityManagementandInspectionandDetectionꎬYibinUniversityꎬYibin644000ꎬChina)㊀㊀Abstract:㊀Substantialpostharvestlossesoffruitsandvegetableshavebeencausedbypostharvestdiseasesworld ̄wideꎬsothecontrolofpostharvestdiseasesoffruitsandvegetablesisofprimeimportanteconomicsignificancetofreshlo ̄gisticsindustry.Comparedwithchemicalsyntheticfungicidesꎬthymolisanattractiveecologicalalternativeincontrollingpathogens.Thisarticleaimedtosummarizetheprogressofthymolduringpostharvestapplicationoffruitsandvegetablesandchallengesthatmustbeovercometopromoteitsapplicationasantimicrobialagentsagainstphytopathogensduringposthar ̄veststage.Besidesꎬtheimportanceofusingcontrolledreleaseencapsulateddeliverysystemswashighlightedfromtheaspectofeffectiveapplicationofthymolꎬandthebacteriostaticandfungistaticmechanismswerefurtherexploredtoprovideideasforthedevelopmentandapplicationofnewpostharvestdiseasecontroltechnologiesinthefuture.Keywords:㊀thymolꎻpost ̄harvestdiseaseꎻfruitsandvegetables㊀㊀真菌和细菌侵染是导致果蔬采后病害及毒素污染的主要因素ꎬ决定了新鲜果蔬的货架期和商业价值ꎮ当代农业面对的一个严峻现实是病原菌导致农产品采后品质下降ꎬ而以防治果蔬采后病害为目的大量使用化学农药及保鲜剂的行为引发了一系列食598品安全问题[1]ꎮ因此ꎬ需要新策略来控制果蔬采后病害ꎮ近年来ꎬ许多精油在抑制致病真菌生长方面的功效已得到证实ꎬ因此植物精油被提议作为杀菌剂的替代品[2]ꎮInouye等[3]比较了百里香㊁柠檬草㊁胡椒㊁芫荽㊁肉桂㊁桉树㊁柠檬和薰衣草等植物精油对不同细菌的抑制功效后发现ꎬ以酚和醛为主要成分的肉桂㊁柠檬草和百里香精油抗菌活性最高ꎮ尤其是百里香精油ꎬ已被大量研究结果证明是最有效的天然微生物生长抑制剂之一[4]ꎮCombrinck等[2]研发发现ꎬ百里香精油在1000μl/L甚至更低的用量下可以完全抑制Lasiodiplodiatheobromae㊁Colletotri ̄chumgloeosporioides㊁Alternariacitrii㊁Botrytiscinerea和Penicilliumdigitatum的生长ꎮ大量研究结果证实精油中主要化学成分与其抑菌活性之间存在直接关系ꎬ是精油具有抗菌效果的主要原因[5]ꎮ麝香草酚(2 ̄isopropyl ̄5 ̄methylphenolꎬTHY)是一种天然单萜苯酚ꎬ是百里香等植物精油中的主要有效成分ꎮ刘春燕等[6]证实THY可显著抑制Aspergillusniger㊁Neopestalotiopsissp.㊁Alternariaalternata㊁Penicilliumsp.㊁Cladosporiumxylophilum菌丝生长ꎬ比丁香酚㊁香芹酚㊁肉桂醛等15种精油成分具有更好的广谱抑真菌活性ꎮ同时ꎬTHY还具有较高的食品安全性ꎬ曾被美国食品和药物管理局(FDA)批准为低毒食品添加剂(GRAS)ꎬ也是中国GB2760-2014规定允许使用的食用香料[7]ꎮ因此ꎬ麝香草酚在果实采后病害防治领域具有巨大的开发潜力和广泛的应用前景ꎮ1㊀麝香草酚在果蔬采后领域中的应用1.1㊀气态熏蒸THY在常温下极易挥发ꎬ因此可以在密闭空间内通过分子态气体形式渗透到被熏蒸的物质中ꎬ实现杀菌抑菌功能ꎮ目前ꎬ以熏蒸方式将THY应用于果蔬采后防腐保鲜中的研究已有较多报道ꎮ以THY为主要有效成分的商业精油X5能显著抑制Colletotrichumgloeosporioides的菌丝生长和分生孢子萌发ꎬ可以通过X5熏蒸处理显著提高接种炭疽病病原菌的芒果中酚类化合物和间苯二酚的含量[8]ꎮShin等[9]将30μg/mlTHY乙醇溶液滴到滤纸片上ꎬ放置在保存有Campbellearly㊁MuscatBaileyA㊁Sheridan和Geobong等品种葡萄的密闭塑料容器中ꎬ在24ħ下熏蒸7dꎬ研究该处理在(1ʃ1)ħ下长期贮藏期间减少因灰葡萄孢和其他真菌感染而导致的腐烂变质ꎬ结果表明ꎬ30μg/mlTHY乙醇溶液的防腐保鲜效果甚至优于120μg/ml芳香醇ꎮTaghavi等[10]的一项关于草莓暴露于THY和香芹酚蒸气中反应的报道中也观察到了类似现象ꎬ该研究发现ꎬ将棉球在30mg/L和60mg/LTHY乙醇溶液中浸湿后放置在装有新鲜草莓的密闭容器或开放式包装中ꎬ在4ħ(湿度为95%)条件下贮藏4周内均能有效抑制草莓霉变腐败ꎬ提高其贮藏品质ꎮJi等[11]研究发现ꎬ在低温贮藏16周内ꎬ30mg/LTHY可以降低接种过Botrytisaclada孢子的洋葱96%以上的灰霉病发病率ꎬ首次在商业规模上验证了THY熏蒸对洋葱采后真菌性病害的防治效果ꎮ虽然目前大量研究结果已证实THY气态熏蒸处理具有良好的可操作性和环境适宜性ꎬ但熏蒸实际应用效果往往受到密闭空间的气密性㊁处理时间㊁压力和环境温度的影响ꎬ存在处理批次浓度差异㊁蒸气扩散不均匀且易燃易爆等局限性ꎮ1.2㊀液态喷施虽然THY具有良好的抑菌活性ꎬ但它的高植物毒性极易导致植物组织在接触高浓度THY后细胞膜发生严重氧化损伤等[12]ꎮ事实上ꎬ如何减少THY处理过程中因药剂扩散不均匀所导致的药害ꎬ是THY天然抑菌剂开发所面临的共性难题ꎮ大量研究结果已证实ꎬ将THY制备成浓度恒定的稳定液态ꎬ在适宜浓度条件下采用喷施㊁浸淋等方式较气态熏蒸处理更有利于THY在果蔬表面均匀分布ꎬ保持良好抑菌活性的同时显著减轻其植物毒性ꎮDing等[13]研究发现ꎬ20mg/LTHY ̄吐温80水溶液处理可在2ħ贮藏28d内使接种黑曲霉后的蓝莓保持较高的硬度㊁总可溶性固形物含量和可接受性评分ꎬ以及相对完整的果皮细胞结构ꎮ虽然THY水乳液处理可以在较低浓度范围内有效抑制采后病害ꎬ但该类型处理往往无法有效控制采后果蔬旺盛的呼吸作用导致的质量损失ꎮ因此ꎬ将THY与可食性涂膜结合ꎬ已成为该领域的研究热点ꎮYan等[14]研究发现ꎬ10g/LTHY ̄商用紫胶涂膜能较单一的紫胶涂膜降低接种Lasiodiplodiatheobromae的红宝石葡萄柚37%的蒂腐病发病率ꎬ且更有效抑制了葡萄柚茎段腐败病变ꎮ陈敬鑫等[15]研究发现ꎬ40mg/LTHY ̄海藻酸钠涂膜处理能较好地阻止茄梨果实表面病原微生物的生长繁殖ꎬ延缓果实软化和衰老进程ꎬ可使茄698江苏农业学报㊀2023年第39卷第3期梨果实在20ħ下的贮藏期较空白对照组延长至18dꎬ且果实硬度㊁可溶性固形物㊁抗坏血酸㊁总酚含量等品质指标在15d内显著优于单一的海藻酸钠涂膜ꎮSaki等[16]采用200mg/LTHY ̄0 5%壳聚糖涂膜处理可以显著降低无花果在6ħ下的真菌性病害腐烂率ꎬ显著抑制果实呼吸速率和采后失质量ꎬ无花果处理后在贮藏20d内依然保持较高的果实硬度和良好的外观色泽ꎬ该处理的保鲜效果显著优于单一的壳聚糖涂膜或THY喷淋处理ꎮ1.3㊀抗菌活性包装对于大多数新鲜果蔬而言ꎬ由于抑菌物质与果蔬成分间的化学反应以及采后处理过程中与微生物的相互作用ꎬ直接施用往往会导致抑菌物质活性降低或被抑制ꎮ大量研究结果证实ꎬ将抑菌成分添加到包装材料中制备成抗菌活性包装是一种控制果蔬采后品质劣变并显著延长其保质期的创新方法ꎮ赵亚珠等[17]将以THY为主要成分的百里香精油㊁大豆分离蛋白质㊁吐温 ̄80制成纳米乳液涂布于楞纸板上ꎬ所制备的抗菌纸箱可有效降低草莓在室温贮藏条件下的腐烂率和菌落总数ꎬ保持果实良好的感官品质ꎬ较空白对照组延长货架寿命1~2dꎮBoon ̄ruang等[18]研究发现ꎬ含有20%THY的聚乳酸抗真菌薄膜能显著抑制鳄梨和柑橘炭疽病病原菌丝生长ꎬ其抑菌效果与从薄膜中蒸发出的THY浓度成正比ꎮÁlvarez ̄Hernández等[19]研究证实含有0.04~0 40gTHY的活性包装可以显著抑制在常温贮藏过程中灰葡萄孢对新鲜小番茄的感染ꎬ在模拟零售过程中未检测到该包装对感官品质的显著影响ꎮ尽管THY在果蔬采后处理领域的研究取得了较多成果ꎬ但上述研究均发现THY的高挥发性导致体内抑菌效果不持久ꎬ长期贮藏后处理组与空白对照组真菌性病害导致的腐烂率及果实贮藏品质间无显著差异ꎮ事实上ꎬTHY的高植物毒性㊁低溶解度㊁高挥发性以及应对环境因素(温度㊁水分㊁pH值㊁O2㊁光照等)的不稳定性极大地阻碍了其作为生物制剂在农业生产中的广泛应用[12ꎬ20]ꎮ而且在非包埋状态下THY本身具有强烈的气味和较高的最低抑菌浓度要求ꎬ不适合直接添加到食品中ꎮ2㊀麝香草酚控释封装传递系统不同给药方式对THY抑菌活性的影响较大ꎮWang等[21]研究证实ꎬ模拟随着时间推移逐渐向肉汤中添加抗菌剂(时间释放模式)后发现ꎬ时间释放模式在较低浓度即可达到与即时添加模式相同的抑菌效果ꎻ若采用初始阶段就加入即时添加模式一半的剂量ꎬ随后再按时间释放模式添加THYꎬ可将其最小抑制浓度降低至即时添加模式的50%ꎮ而Svircev等[22]在关于采用THY熏蒸方式防治李子褐腐病的研究报告中指出ꎬ由于果霉菌丝和分生孢子对THY高度敏感ꎬ只要该物质还存在于果实表面ꎬ就能在细胞水平上引起病原真菌细胞膜和细胞器的严重解体ꎬ抑制李子褐腐病的发病率ꎮ因此ꎬ只有实现THY在实际应用场景中持久且稳定地释放ꎬ才能有效防治果蔬采后病害ꎮ目前ꎬ将植物精油及其成分包埋在多糖㊁蛋白质等载体中ꎬ控制其在应用过程中的释放行为ꎬ构建生物活性成分控释封装传递系统ꎬ已经成为研究者的共识[23]ꎮ大量THY控释封装传递系统已被报道ꎮ例如β ̄环糊精[24 ̄26]㊁酪蛋白酸钠纳米颗粒[27]㊁聚乳酸微胶囊[28]㊁琥珀酸辛烯基淀粉酯乳液[29]㊁明胶 ̄卵磷脂乳化剂组合[30]㊁脂质体[31]和卟啉金属有机框架[32]都能对THY进行控释封装ꎬ可提高THY的水溶性和热稳定性ꎬ使其具有缓释特性而实现长效抑菌ꎮ根据最终包合物尺寸ꎬTHY控释封装传递系统可以分为纳米技术和微胶囊两大类ꎮ2.1㊀纳米技术由美国纳米技术倡议定义的纳米技术是在原子水平上操纵或合成尺寸在1~100nm范围内的新材料[33]ꎮ目前ꎬ该技术在医学㊁药理学㊁工程㊁食品㊁农业和化学工业中获得了广泛的应用ꎮ尤其是在农业中ꎬ纳米技术作为新一代活性成分的载体ꎬ可以显著减少农用化学品的使用量ꎬ并通过更好的害虫和养分管理来提高农产品产量[34]ꎮOthman等[35]采用溶剂浇铸法制备了玉米淀粉/壳聚糖纳米粒子/THY(CS/CNP/Thy)生物纳米复合膜ꎬ发现THY的加入不会显著影响成品膜的拉升强度㊁断裂伸长率和杨氏模量ꎬ但水蒸气渗透率会随THY浓度增加而降低ꎻ其中在常温贮藏7d内ꎬCS/CNP/Thy ̄3%生物纳米复合膜与番茄直接接触的切片上未观察到霉菌生长ꎬ该生物纳米复合膜有效延长了樱桃番茄货架期ꎬ表现出作为潜在的食品包装材料的良好应用前景ꎮLiu等[36]采用同轴电喷雾工艺将THY封装在玉米醇和虫胶的核壳中制备出核壳型THY负载玉米醇/紫胶纳米颗粒ꎬ将其溶于水后进行保鲜涂膜处798丁㊀捷等:天然抑菌成分麝香草酚防治果蔬采后病害的应用及作用机理研究进展理时ꎬ可显著延长鲜切哈密瓜在(8ʃ1)ħ下的货架期至16dꎮGong等[37]采用抗溶剂沉淀法成功制备了负载THY的脱酰胺玉米醇纳米粒子(DZTNP)ꎬ冷冻干燥后的DATNP具有良好的再分散性和物理稳定性ꎬ在较长时间内对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果优于未封装的THYꎮ但Álvarez ̄Hernández等[19]研究发现壳聚糖封装THY虽然能抑制樱桃番茄采后灰霉病ꎬ但一定程度上限制了THY的抗真菌活性ꎮ纳米技术封装THY后抑菌活性的改变可能是由以下2个原因造成:第一ꎬ载体粒子的性质对THY抗菌活性产生了影响[38]ꎻ第二ꎬ纳米封装过程中采用的乳化剂与THY之间的潜在拮抗作用ꎬ最终导致包封状态下抗菌活性随表面活性剂含量的增加而降低[39]ꎮ尽管纳米技术可以在较低使用剂量下提供农用化学品的靶向/受控释放来获得其最大的生物功效ꎬ但关于纳米材料的生物安全性争议较多ꎬ且纳米材料在自然环境中大量扩散后生物反应性的研究非常有限ꎮ因此ꎬ目前仍需要进一步深入评估纳米技术在农业应用中的风险ꎬ通过毒理学研究确定纳米材料危害和纳米产品生命周期中的暴露水平ꎬ并评估影响纳米材料毒性与农业系统助剂间可能的相互作用[34]ꎮ2.2㊀微胶囊技术微胶囊技术是一种利用天然或合成聚合物成膜材料将气体㊁液体或固体包合成粒径为1~1000μm微粒的包装技术[40]ꎮ大量研究结果证实ꎬ使用微胶囊作为控释封装传递系统来稳定㊁增溶和传递活性成分ꎬ是替代天然形式THY直接用于果蔬保鲜的良好途径ꎮSun等[41]采用超声波技术快速合成了THY与2 ̄羟基丙基 ̄β ̄环糊精HP/β ̄CD的包合物ꎬ对灰葡萄球菌㊁指状青霉和交替链霉菌的体外抗真菌活性较纯THY显著提高ꎬ对番茄灰霉病有明显的抑制作用ꎮSerna ̄Escolano等[42]研究发现与未包埋的THY相比ꎬ采用HP/β ̄CD作为壁材制备的THY微胶囊能更持久地防治Geotrichumcitri ̄aurantii引起的柑橘酸腐病ꎮ但上述方法和包埋材料存在成本高㊁耗时长㊁制造工艺复杂等局限性ꎬ难以在农业领域大规模应用ꎮβ ̄CD是一种无毒且高度稳定的环状低聚糖ꎬ较其他壁材更廉价易得[43]ꎮ常大伟等[24]优化了β ̄CD/THY包合物饱和水溶液法制备工艺ꎬ当芯壁比(摩尔比)为1ʒ25㊁搅拌时间为2 6h㊁搅拌温度为50ħ时THY包埋率为84 51%ꎬ该研究结果证实β ̄CD作为壁材包埋THY可较纯THY表现出更强的高温稳定性和水溶性ꎮ相对其他包埋方法ꎬ喷雾干燥法是食品行业制备微胶囊最常用的方法ꎬ具有成本低㊁操作简便㊁生产效率高且包埋效果好等优点[44]ꎮ因此ꎬ对果蔬采后病害防治而言ꎬ喷雾干燥法制备以β ̄CD为壁材的麝香草酚微胶囊具有极大的成本优势ꎮFrine等[45]通过喷雾干燥法获得THY/β ̄CD微胶囊后ꎬ将其添加到PLA包装材料中ꎬ可以作增塑剂降低PLA聚合物链的分子间作用力ꎬ从而降低包装刚度ꎻ其中含有5%THY/β ̄CD微胶囊的PLA复合包材在25ħ下体外孵育10d后依然能够显著抑制互生链格孢的生长繁殖ꎮ秦文等[46]采用喷雾干燥法制备了一种缓释型THY/β ̄CD微胶囊ꎬ将其添加到魔芋葡甘聚糖/低酰基结冷胶复合多糖水凝胶中后ꎬ可制备一种复合保鲜涂膜ꎻ低温贮藏试验结果表明ꎬ该处理可有效保持蓝莓表皮蜡质层完整和果实鲜活度ꎬ较空白处理延长有效货架期1倍以上ꎮ值得注意的是ꎬ虽然β ̄CD具有良好的应用特性ꎬ但该聚合物内部空腔容量有限且水溶性相对较差ꎮ上述特性会极大影响喷雾干燥法制备的β ̄CD/THY微胶囊成品的实际载药量和包埋率ꎮ然而目前在果蔬采后领域ꎬ与之相关的技术优化报道还相对较少ꎬ廉价高效且适用于不同果蔬采后保鲜处理的THY微胶囊技术亟待进一步创新开发ꎮ3㊀麝香草酚抑菌作用机制3.1㊀造成细胞膜损伤一些研究发现THY可以诱导Alicyclobacillusac ̄idoterrestris[47]㊁Botrytiscinerea[48]等病原菌菌丝塌陷分裂㊁细胞外电导率的增加㊁细胞外pH值下降㊁胞内物质大量外溢ꎮ有研究者认为THY是通过影响细胞膜的表面静电和细胞膜的完整性杀死耐药真菌的[49]ꎮ这可能是由于THY分子同时拥有强疏水性苯环和强亲水性酚羟基ꎬ能顺利穿越病原菌的屏障结构ꎬ进入构成膜脂的双层脂肪酰基链之间[50 ̄51]ꎬ影响细胞膜的结构和表面静电ꎬ改变细胞膜通透性ꎬ从而破坏脂质堆积ꎬ导致膜流动性和通透性改变[52]ꎮTHY作为一种活性小分子ꎬ可能存在多个造成真菌细胞膜损伤的作用靶点ꎬ例如钾离子通道KCNAB㊁质膜H(+) ̄ATPase㊁麦角甾醇等ꎮHu898江苏农业学报㊀2023年第39卷第3期等[53]使用K+通用抑制剂4 ̄氨基吡啶阻断K+喷发ꎬ可以显著减轻THY介导的分生孢子凋亡ꎬ由此揭示了THY通过刺激K+喷发诱导黄曲霉分生孢子凋亡ꎬ细胞膜上钾离子通道KCNAB是THY抑制黄曲霉的潜在靶点ꎮ质膜H(+) ̄ATPase是真菌细胞特有的关键酶ꎬ属于离子转运ATP酶的P型ATP酶家族的一种膜蛋白ꎬ在细胞膜上维持营养吸收所必需的电化学质子梯度ꎬ有效调节细胞内pH值[54]ꎮ体外试验结果表明ꎬ百里酚可显著抑制酵母细胞质膜中的H(+) ̄ATPase活性[55]ꎬ减少孢内葡萄糖代谢终产物H+泵出而引起细胞内酸化ꎬ最终导致菌丝生长受限甚至死亡ꎮ麦角甾醇是真菌细胞膜的重要组成部分ꎬ对质膜结构和功能以及质膜蛋白的定位非常重要ꎬ是抗真菌药物的重要生物学靶标[56]ꎮGao等[57]研究发现THY处理可以通过减少Fusari ̄umgraminearum中麦角甾醇生物合成相关基因KES1的表达ꎬ显著降低菌体中麦角甾醇的含量ꎬ最终引起细胞膜损伤ꎮ前人研究已证实编码氧化甾醇结合蛋白的基因KES1不仅有助于麦角甾醇生物合成ꎬ还可维持细胞内甾醇 ̄脂质分布ꎬ促进内吞作用的质膜脂质成分合成和调节高尔基体磷脂酰肌醇 ̄4 ̄磷酸功能[56ꎬ58]ꎮ因此ꎬ未来进一步的研究可以通过靶向钾离子通道控制㊁麦角甾醇生物合成及编码质膜H(+) ̄ATPase的相关基因来深入了解THY诱导细胞膜损伤的分子作用机制ꎮ3.2㊀干扰生物膜形成生物膜是附着在物品或宿主表面并被细胞外聚合物基质包围的微生物群落ꎬ属于微生物的一种聚集性行为[59]ꎮ生物膜可以保持膜内环境稳定ꎬ保护内部细胞ꎬ并有利于微生物实现宿主定殖㊁防御竞争对手以及抵御恶劣环境[60]ꎮ因此ꎬ打破生物膜是防治果蔬采后病害的难点之一ꎮ而THY能有效破坏微生物细胞完整性ꎬ并抑制其正常的代谢活动ꎬ从而干扰早期生物膜的形成ꎬ并通过自身疏水性阻碍细胞外聚合物基质形成致密网络结构ꎬ进而破坏成熟阶段的生物膜[61]ꎮ存在于聚氯乙烯㊁聚丙烯㊁聚乙烯和不锈钢等多种材质表面的Pseudomonasaerugi ̄nosa和Staphylococcusaureus在THY中暴露3d后生物膜数量分别减少70%~77%和52%~75%ꎻ而暴露10d后P.aeruginosa和S.aureus的生物膜几乎被完全破坏[62]ꎮTHY加入可抑制聚合物膜(PLA㊁PBAT㊁PBS)中病原菌形成生物膜ꎬ其抑制作用呈典型剂量依赖模式[63]ꎮHamzah等[64]研究证实P.aeruginosa㊁Escherichiacoli㊁Canidiaalbicans和S.au ̄reus的单一物种或多物种生物膜形成率均随THY浓度的增加而下降ꎬ但破坏成熟期生物膜需要比抑制微菌落的黏附和形成更大的THY剂量ꎮ上述研究结果均证实THY可强烈干扰真菌从浮游型向固着型以及微生物群落的发展方向ꎮ但生物膜的形成受到多因素影响ꎬ未来需要继续探索THY抑菌作用不同靶点对生物膜形成过程的影响ꎮ3.3㊀诱导活性氧积累活性氧(ROS)作为细胞新陈代谢的副产物ꎬ存在超氧阴离子(O2 -)㊁过氧化氢(H2O2)㊁单线态氧(1O2)㊁羟基自由基( OH)等多种形态ꎮ研究结果证实生物细胞内一定的ROS水平可能有利于正常的生理功能ꎬ但过量的ROS积累会引发氧化应激ꎬ导致核酸㊁蛋白质和脂质的氧化损伤[65]ꎮROS过量是导致微生物细胞死亡的主要原因[66]ꎮTHY可引发ROS喷发ꎬ杀死耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌[67]ꎮ杨康等[68]在THY抑制Botrytiscinerea作用机理的研究中得到了类似的结果ꎬ即THY处理可能触发多胺氧化酶(PAO)介导的H2O2产生系统ꎬ造成ROS的被动累积ꎬMDA含量升高ꎬ引发菌丝严重的氧化损伤ꎮShen等[69]研究发现ꎬROS通过诱导NO参与THY诱导的Aspergillusflavus孢子死亡ꎬ但NO介导的细胞死亡仅取决于THY是否存在ꎬ通过添加外源NO并不能抑制孢子的生长ꎮ因此ꎬ该级联中的效应因子可被视为果蔬采后曲霉病或其他真菌性病害防治开发的潜在靶点ꎮ然而ꎬ目前THY诱导真菌细胞死亡的ROS ̄NO信号级联尚不清楚ꎬ有待研究者进一步深入探索ꎮ3.4㊀影响细胞能量稳态前人在研究肉桂醛[70]㊁滁州菊花精油[71]等的抑菌活性及作用机制时发现植物精油(PEOs)及其组分可以通过干扰真菌能量代谢来抑制其生长繁殖ꎮWang等[72]利用转录组学揭示THY对F.gra ̄minearum生长和毒素产生影响的研究中发现:THY可以通过抑制真菌的糖酵解过程来抑制毒素的产生和生长ꎬ在THY中暴露的菌体中许多与碳水化合物及蛋白质甲基化酶㊁乙酰化酶㊁氧化还原酶和水解酶相关单基因的表达水平均发生了显著变化ꎮ乙酰辅酶A(Acetyl ̄CoA)是所有生命中枢代谢途径中的关键代谢产物ꎬ参与了细胞中几乎所有基本营养素998丁㊀捷等:天然抑菌成分麝香草酚防治果蔬采后病害的应用及作用机理研究进展(糖㊁脂肪酸和蛋白质)的分解代谢和合成代谢[73]ꎮ一些研究结果表明ꎬTHY可抑制Acetyl ̄CoA羧化酶和脂肪酸合成酶的表达[74]ꎬ抑制三羧酸循环(TCA)关键酶的活性[75]ꎬ显著下调参与TCA循环代谢途径的蛋白质的表达水平[76]ꎮZhou等[77]对THY潜在的抑菌靶点进行药物重新定位和反应分析发现ꎬ金黄色葡萄球菌ATCC25923中的羟酮还原酶(IOL)具有3个THY潜在结合位点ꎬ而体外结合试验和体内遗传及功能分析结果表明ꎬ百里酚通过靶向IOL消耗还原型辅酶Ⅱ(NADPH)来介导其对金黄色葡萄球菌的杀菌活性ꎮBan等[78]研究发现THY可能通过调节糖酵解途径中的GPD ̄1㊁GPD ̄2㊁GPD ̄3㊁GPD ̄4㊁PYK ̄2㊁1DH ̄1和1MO0的靶标来加速糖代谢ꎬ导致乙酰辅酶A羧化酶(ACC)失活和丙二酰辅酶A减少ꎬ从而释放肉碱棕榈酰转移酶(CPT)ꎬ导致脂肪酸转运到线粒体中进行β ̄氧化ꎬ最终导致秀丽隐杆线虫体内脂肪积累被抑制ꎮ终上所述ꎬTHY处理可以导致细胞的能量稳态显著改变ꎬ但THY诱导的真菌膜内能量稳态紊乱是否有特定的靶点尚未知ꎮ因此ꎬ未来还应对THY如何影响真菌能量代谢途径进一步研究ꎬ以推进对THY抑真菌作用机理的理解ꎮ4㊀讨论与结论近年来ꎬ麝香草酚因其抗氧化㊁广谱抑菌㊁食品安全性高等优点受到了研究者的关注ꎮ然而目前麝香草酚在果蔬采后病害防治中的应用研究尚处于起步阶段ꎬ其作用机理尚未阐明且缺乏商业规模生产实践ꎮ天然抑菌剂的标准化商业生产必须考虑以下因素:(1)果蔬品种㊁栽培条件㊁田间管理水平㊁种植时间和收获季节等可变性因素对该抑菌剂实际应用效果稳定性的影响ꎻ(2)是否可提供廉价且有效的长期保存抑菌剂中有效成分的贮藏方法ꎻ(3)是否能完善该抑菌剂相关的化学㊁毒理学㊁药效㊁残留及环境影响等测评ꎬ达到国家行政部门审批要求ꎮ尽管大量研究结果已证实THY的果蔬采后病害防治领域具有巨大的应用潜力ꎬ但目前实现THY果蔬采后病害防治技术规模生产和实际应用的可能性依然十分有限ꎮ目前ꎬTHY在果蔬采后病害防治领域的研究和应用主要面临以下几点挑战ꎮ第一ꎬ要深入了解THY对病原菌的抑制作用机制ꎬ改进THY控释封装传递系统ꎬ并从代谢水平㊁转录水平等多角度认识水果和蔬菜的生理变化以及植物表皮蜡质㊁病原菌生物膜等物理屏障对该系统抑菌活性的影响ꎬ从而优化THY处理控制采后腐烂的应用效果ꎮ第二ꎬ在实际生产条件下ꎬ增加THY的果蔬采后病害防治的体内试验ꎬ并使用宏基因组等先进技术来表征果蔬上微生物群落的组成及其动态变化ꎬ验证其对抗不同类型采后病害的有效性ꎮ第三ꎬ由于所研究的果蔬品种㊁采后病害病原菌和贮藏条件不同ꎬ现有研究报告在THY施用方式㊁剂量和频次等研究结论上往往存在较多意见分歧ꎬ需要积累更多确凿证据证明THY能在大规模实际应用过程中较好地替代现有保鲜技术ꎮ第四ꎬ研究者还应从法律㊁食品安全和技术优化3个层面综合考虑THY作为化学合成杀菌剂安全替代品的可能性ꎬ极有必要对THY开展更详细的毒理学研究ꎬ了解其在生物体中的代谢机制ꎬ以评估技术的健康风险ꎮ参考文献:[1]㊀KIMKHꎬKABIREꎬJAHANSA.Exposuretopesticidesandtheassociatedhumanhealtheffects[J].ScienceoftheTotalEnviron 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麝香草酚对13种植物病原微生物的抑制作用
麝香草酚对13种植物病原微生物的抑制作用程翠利;韩康;卢向阳;方俊;田云;蒋红梅【摘要】[目的]探讨石香薷主要成分麝香草酚对植物病原菌的影响.[方法]采用管碟法研究麝香草酚对13种致病微生物的抑制作用.[结果]麝香草酚对13种受试菌均有不同程度的抑制作用,其中对水稻恶苗病菌、黄瓜枯萎病菌、黄瓜炭疽病菌、油菜菌核病菌4种植物病害真菌的抑制效果极显著,抑菌效果与麝香草酚浓度呈正相关,对这4种真菌的最低抑菌浓度(MIC)分别为0.125、0.063、0.063、0.250mg/mL,最低杀菌浓度(MBC)分别为0.125、0.125、0.063、3.000 mg/mL.[结论]试验结果可为麝香草酚的进一步研究提供理论依据.%[Objective] The aim was to explore effects of thymol on the plant pathogenic microorganism.[Method] We studied the inhibitory activity of thymol on 13 kinds of pathogenic microorganism by cup-plate method.[Result] The thymol could effectively inhibit the growth of tested kinds of bacteria,and could inhibit significantly four kinds of plant disease fungus,which were Fusarium moniliforme Sheldon,Fusarium oxysporum Schlecht,Colletorichum orbiculare and Sclerotinia sclerotiorum.The bacteriostatic effect was positive correlation to the concentration of thymol.The minimum inhibitory concentration(MIC) of thymol on four kinds of plant disease fungus were 0.125,0.063,0.063 and 0.250 mg/mL,and the minimum bactericidal concentration (MBC) were0.125,0.125,0.063 and 3.000 mg/mL,respectively.[Conclusion] The results provide reference for further research on thymol.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)024【总页数】2页(P144-145)【关键词】麝香草酚;病原微生物;最低抑菌浓度(MIC);最低杀菌浓度(MBC)【作者】程翠利;韩康;卢向阳;方俊;田云;蒋红梅【作者单位】湖南农业大学理学院,湖南长沙 410128;湖南农业大学理学院,湖南长沙 410128;湖南农业大学生物科学与技术学院,湖南长沙 410128;湖南农业大学生物科学与技术学院,湖南长沙 410128;湖南农业大学生物科学与技术学院,湖南长沙410128;湖南农业大学理学院,湖南长沙 410128【正文语种】中文【中图分类】S482.2石香薷(Mosla chinensis Maxim)别名细叶香薷,是唇型科的一年生草本植物[1],在长江以南地域有着非常广泛的分布,是我国药典收载的正品香薷之一,《本草纲目》《名医别录》《植物名实图考》《本草品汇精要》均有记载。
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had obvious antimicrobial activity against these foodborne pathogenic bacteria in wide-spectrum manner. The minimum
inhibitory concentrations of thymol against Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, and Escherichia coli were 10, 20 μg/mL
Abstract:The antimicrobial activity of thymol against foodborne pathogenic bacteria was studied by filter paper disks,
Oxferd-cup test and diffusion test. The minimum inhibitory concentrations of thymol against 10 kinds of foodborne
根据李建慧等[13]方法并加以改进。用灭过菌的打孔器 (孔径6mm)在用0.1mL菌悬液涂布均匀的培养皿中十字对 称打4个孔,用无菌微量移液器分别加入100μL不同质量 浓度的麝香草酚(500、800、1000μg/mL),每种菌做3个平 行。培养温度和时间同1.2.2节,观察有无抑菌作用。
重复验证检验:在定性检验的基础上,选取对麝香 草酚敏感的3种细菌(金黄色葡萄球菌S. aureus、枯草芽孢 杆菌B. subtilis、大肠杆菌E. coli)做重复验证检验,观测 其抑菌圈直径大小,以0.1%的苯甲酸钠作为阳性对照。 1.2.5 最低抑菌质量浓度(MIC)的测定[13]
为麝香草酚作为食品防腐剂的开发应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与菌株
1.1.1 麝香草酚 麝香草酚(C10H14O,含量>98%,分析纯)
迪化工股份有限公司。
天津博
1.1.2 供试菌种 细菌:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)GIM
1.55、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)GIM 1.131、大
※基础研究
食品科学
2013, Vol.34, No.03 121
ᡥ㦠Ⳉᕘ/mm ᡥ㦠Ⳉᕘ/mm
由表1、图1可知,麝香草酚对这10种食品中常见污染 菌都有一定抑制作用。随着麝香草酚质量浓度的增加,抑 菌作用在不断增强。麝香草酚质量浓度为1000μg/mL时, 对细菌中的大肠杆菌抑菌作用最明显,其次是金黄色葡 萄球菌、枯草芽孢杆菌;对酵母菌中的酿酒酵母抑菌作 用要大于异常汉逊氏酵母;对霉菌中的黑曲霉抑菌作用 稍强一些。 2.2 牛津杯法抑菌测定结果
Antimicrobial Activity of Thymol against Foodborne Pathogenic Bacteria
WANG Di,XU Hui,QIAN Shi-quan,CAO Ke-ke,REN Mao-sheng,TIAN Chang-cheng (Department of Biology and Food-Engineering, Bengbu College, Bengbu 233030, China)
牛肉膏蛋白胨培养基(BPA):培养金黄色葡萄 球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)采用牛肉膏蛋白胨培 养基(BPA);变形杆菌(Proteus vulgaris)用牛肉膏蛋白胨 琼脂培养基(BPAE),添加95%的酒精5mL/100mL。
LRH-150-Ⅱ智能生化培养箱、SW-CJ-2F超净工作 台 上海一恒科学仪器有限公司;LDZX-40BI高压灭菌 锅 北京京仪东方科技有限公司;LX41多功能显微镜 上海富众生物科学有限公司。 1.2 方法 1.2.1 供试菌种的准备
将供试菌种划线接入相应的试管斜面培养基上,细 菌于37℃恒温培养箱中培养24h,酵母于28℃恒温培养箱 中培养48h,霉菌于28℃恒温培养箱中培养5d,4℃冰箱 中冷藏备用。
根据武忠伟等[12]实验方法并加以改进。取灭菌烘 干的牛津杯(外径8mm、内径6mm、高10mm)置于已用 0.1mL菌悬液涂布均匀的培养皿中,用无菌微量移液器
分别注入200μL不同质量浓度的麝香草酚(500、800、 1000μg/mL),每种菌做3个平行。培养温度和时间同1.2.2 节,观察有无抑菌作用。 1.2.4 扩散法(打孔法)测定抑菌效果
pathogenic bacteria such as Proteus vulgaris, Lactobacillus bulgaricus, Streptococus thermophilus, Hansenula Anomala,
Saccharmuces cerevisiae, Aspergillus niger and Aspergillus flavus were determined. The results showed that thymol
根据王忠民等[11]方法并加以改进。取灭菌后的滤纸 圆片(d=6mm),分别置于不同质量浓度的麝香草酚中浸 泡10min,沥去多余液体,置于已用0.1mL菌悬液涂布 均匀的培养皿中,每个菌种做3次平行。细菌恒温培养 24h,酵母培养48h,霉菌培养5d,观察有无抑菌作用。 1.2.3 牛津杯法测定抑菌效果
Table 1 Antimicrobial activity of thymol at different concentrations
determined by filter paper disk
菌种
金黄色葡萄球菌 枯草芽孢杆菌 大肠杆菌 变形杆菌
保加利亚乳杆菌 嗜热乳酸链球菌 异常汉逊氏酵母
酿酒
Table 2 Antimicrobial activity of thymol at different concentrations
determined by Oxford-cup test
ֱࡴ߽Ѯчᴚ㦠
咘᳆䳝
12
8
ᡥ㦠Ⳉᕘ/mm
4
0
500
800
1000
呱佭㤝䜮䋼䞣⌧ᑺ/(μg/mL)
图 1 滤纸片法测定不同质量浓度麝香草酚的抑菌圈直径
Fig.1 Antimicrobial diameter of thymol at different concentrations
determined by filter paper disk
肠杆菌(Escherichia coli)GIM 1.154、变形杆菌(Proteus vulgaris)GIM 1.192、保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)GIM 1.189、嗜热乳酸链球菌(Streptococus
thermophilus)GIM 1.83;酵母:异常汉逊氏酵母 (Hansenula anomala)GIM 2.18、酿酒酵母(Saccharmuces
收稿日期:2011-12-04 基金项目:安徽省高校优秀青年人才基金项目(2010SQRL116) 作者简介:王娣(1976—),女,副教授,硕士,研究方向为食品生物技术。E-mail:Wangdibbxy@
120 2013, Vol.34, No.03
食品科学
※基础研究
cerevisiae)GIM 2.34、霉菌:黑曲霉(Aspergillus niger)GIM 3.24;黄曲霉(Aspergillus flavus)GIM 3.18;以上菌种购于广 州微生物研究所。 1.1.3 培养基
※基础研究
食品科学
2013, Vol.34, No.03 119
麝香草酚对食品常见污染菌的抑菌作用
王 娣,许 晖,钱时权,曹珂珂,任茂生,田长城
(蚌埠学院生物与食品工程系,安徽 蚌埠 233030)
摘 要:为阐明麝香草酚的抑菌作用,采用滤纸片法、牛津杯法和扩散法(打孔法)等体外抑菌实验对食品中常见的 10种污染菌进行抑菌作用研究,并测定麝香草酚对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、保加利 亚乳杆菌、嗜热乳酸链球菌、异常汉逊氏酵母、酿酒酵母、黑曲霉、黄曲霉的最低抑菌质量浓度。结果表明:麝香 草酚抑菌谱广,对食品中常见污染菌有一定抑制作用,其中对细菌的抑菌效果最好。麝香草酚对金黄色葡萄球菌、 枯草芽孢杆菌、大肠杆菌的最低抑菌质量浓度分别为10、20、20μg/mL。 关键词:麝香草酚;抑菌作用;滤纸片法;牛津杯法;扩散法
乳酸细菌培养基(MRS琼脂培养基):培养保加利 亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)、嗜热乳酸链球菌 (Streptococus thermophilus)采用MRS琼脂培养基。
马铃薯汁葡萄糖琼脂培养基(PDA):培养异常汉逊 氏酵母(Hansenula anomala)、酿酒酵母(Sacchromuces cerevislac)、黑曲霉(Aspergillus niger)、黄曲霉(Aspergillus flavus)采用马铃薯汁葡萄糖琼脂培养基(PDA)。 1.1.4 仪器与设备
麝香草酚质量浓度/(μg/mL)
500
800 1000
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