芫荽抑菌成分提取工艺优化研究

李煜彬，杨 洋

(广东药学院 食品科学学院，广东 中山 528458)



芫荽抑菌成分提取工艺优化研究

李煜彬，杨 洋*

(广东药学院 食品科学学院，广东 中山 528458)

目的：研究芫荽茎、叶中抑菌成分的提取方法及其成分的抑菌效果。方法：通过单因素实验确定提取时间、提取温度和提取溶剂料液比，并作为观察芫荽茎、叶抑菌成分提取的影响因素，建立正交试验确定茎、叶各自的最佳提取条件。结果：芫荽茎部分抑菌成分提取的最佳条件为：提取温度25℃、提取时间120min、提取溶剂料液比12∶1，在该条件下，金黄色葡萄球菌抑菌圈直径为36mm，大肠杆菌的抑菌圈直径为37mm，黑曲霉抑菌圈直径为30mm,酿酒酵母抑菌圈直径为23mm；芫荽叶部分抑菌成分提取的最佳条件为：提取温度25℃、提取时间150min、提取溶剂料液比12∶1，在该条件下，金黄色葡萄球菌抑菌圈直径为32mm，大肠杆菌的抑菌圈直径为32mm，黑曲霉抑菌圈直径为25mm,酿酒酵母抑菌圈直径为20mm。结论：芫荽茎提取液抑菌效果较叶提取液抑菌效果明显。

芫荽；抑菌成分；提取工艺；抑菌作用

芫荽，最早叫“胡荽”，原产地为地中海沿岸及中亚区，我国各地均有栽培，可以入药，也作为香辛料，富含维生素、正癸醛、壬醛、芳樟醇及异香豆精类物质等[1-4]，应用广泛。在我国，芫荽的消费主要在茎叶，因其芳香及颜色主要用于一般食用，而对其功效成分及保健功能了解较少，功能开发力度也不够。将芫荽作为一种原料，进行新型植物源天然食品防腐剂的开发，对于填补食品防腐剂的市场空白及需求满足均有重要的意义。为进一步开发和利用芫荽资源,本文通过研究芫荽茎、叶天然抑菌成分提取的最佳工艺条件及茎、叶各自抑菌效果的比较，为芫荽作为新型安全天然食品防腐剂提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与主要试剂

新鲜芫荽、马铃薯 (购自中山市场)。

供试菌种：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酿酒酵母、黑曲霉(广东省微生物研究所)。

1.2 仪器与设备

XFH-50CA高压蒸汽灭菌锅(浙江新丰医疗器械有限公司)、SPX250B-2恒温培养箱(上海福玛实验设备有限公司)、R-1001N旋转蒸发仪(郑州长城科工贸有限公司)、JJ500型电子天平、600型恒温水浴锅(金坛市富华仪器有限公司)、SW-CJ-2F标准双人超净操作台(苏净集团苏州安泰空气技术有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 固体培养基的制备 牛肉膏蛋白胨培养基、酵母菌及霉菌采用马铃薯培养基制作过程参考相关文献[5]。

1.3.2 菌种活化及菌悬液的制备 供试菌种原种均采用相应的斜面培养基活化，扩大培养，用无菌生理盐水配制成106～107菌悬液，备用。

1.3.3 芫荽中抑菌成分提取 芫荽去根、去发黄腐烂，将新鲜茎叶清洗干净，沥干，茎叶分开，剪碎1cm左右后放入容器中。加无水乙醚提取,根据相应的提取条件在恒温水浴锅中提取。萃取完后过滤，滤液用旋转蒸发器在常压下浓缩。水浴温度为40℃，当冷凝管口无液滴滴下时即为浓缩终点[6]。

1.3.4 提取物抑茵效果测定 提取物抑茵效果采用琼脂平板扩散法[7-8]测定。取“1.3.2”项制备的菌悬液0.2mL，加到已制备的无菌培养基(细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基，酵母菌及霉菌采用马铃薯培养基)，以涂布棒涂匀。用直径6mm无菌打孔器打孔，每个培养皿打4个孔，加入提取液到孔内，加满为止。每种菌3组培养皿，细菌37℃,正放培养24h，酵母菌、霉菌28℃，正放培养48h，观察抑菌圈的有无及大小， 并用直尺测量抑菌圈直径。

1.3.5 芫荽茎、叶抑菌成分最佳提取条件的确定[9]为探索提取工艺条件与提取物抑菌效果的关系，选取芫荽的提取温度A(15℃，20℃，25℃，30℃，35℃)、提取时间B(30min,60min，90min,120min,150min)及提取剂料液比C(溶剂与芫荽体积比V/V=3∶1、6∶1、9∶1、12∶1、15∶1)等工艺参数，进行单因素实验，根据单因素实验结果选用L9(34)正交试验方案提取抑菌物质。按“1.3.3”和“1.3.4”项方法测定各组对金黄色葡萄球菌的抑菌效果，作为判断各组位次的指标。

2 结果与分析

2.1 芫荽茎、叶各自提取条件单因素结果与分析

2.1.1 提取温度的影响 提取温度对芫荽提取物抑菌效果的影响：当提取时间、提取溶剂料液比固定时，由图1可看出，在提取温度为25℃时，芫荽茎提取物的抑菌效果最好。由图2可看出，在提取温度为20、25、30℃时，芫荽叶提取物的抑菌效果较好，且相差不大。当温度升高时，两种提取物的抑菌效果明显下降，可能由于温度升高导致提取溶剂挥发，从而影响抑菌成分的提取效果。见图1、图2。

图1 提取温度对芫荽茎提取物抑菌效果的影响

图2 提取温度对芫荽叶提取物抑菌效果的影响

2.1.2 提取时间的影响 提取时间对芫荽茎提取物抑菌效果的影响：当提取温度、提取溶剂料液比固定时，由图3、图4可看出，提取时间为90min,芫荽茎提取物和叶提取物的抑菌效果最佳，提取时间延长会导致芫荽的抑菌效果降低，说明芫荽中茎所含抑菌成分在90min时可基本浸出，随着时间延长可能会使有效抑菌成分部分挥发。见图3、图4。

图3 提取时间对芫荽茎提取物抑菌效果的影响

图4 提取时间对芫荽叶提取物抑菌效果的影响

2.1.3 提取溶液料液比的影响 提取溶剂料液比对芫荽抑菌效果的影响：当提取温度、提取时间固定，由图5可看出，在提取溶剂料液比为9∶1(体积比)时，芫荽茎提取物的抑菌效果最佳。由图6可看出，芫荽叶提取物提取溶剂料液比为6∶1、9∶1、12∶1时抑菌效果较好。两种提取物随着溶剂的继续增加，抑菌效果有所下降，可能是溶剂增加降低了有效抑菌成分的浓度。见图5、图6。

图5 提取溶液料液比对芫荽茎提取物抑菌效果的影响

图6 提取溶液料液比对芫荽叶提取物抑菌效果的影响

2.2 芫荽茎、叶各自抑茵成分正交试验方案及结果

2.2.1 芫荽茎抑茵成分提取L9(34)正交试验方案及结果 以提取温度、提取时间和料液比三个因素进行正交实验，确定芫荽茎抑菌成分提取的最佳条件。实验因素水平见表1，试验结果见表2。

表1 芫荽茎抑菌成分提取正交实验因素水平

由表2可知，影响芫荽茎抑菌成分提取的主次顺序为提取温度(A) >提取时间(B)> 料液比(C)，提取香菜中抑菌成分的最佳提取工艺参数为：A2B3C3，即提取温度25℃、提取时间为120min、提取料液比为12∶1(V/V)。在该条件下对芫荽茎抑菌成分进行提取，测得其对金黄色葡萄球菌抑茵圈直径为36mm，大肠杆菌的抑茵圈直径为37mm，黑曲霉抑菌圈直径为30mm,酿酒酵母抑菌圈直径为23mm，证明该条件提取的芫荽茎提取液具有较好的抑菌效果。

2.2.2 芫荽叶抑茵成分提取L9(34)正交试验方案及结果 以提取温度、提取时间和料液比三个因素进行正交实验，确定芫荽叶抑菌成分提取的最佳条件。实验因素水平见表3，实验结果见表4。

表2 芫荽茎抑菌成分提取L9(34)正交试验结果分析

表3 芫荽叶抑菌成分提取正交实验因素水平

表4 芫荽叶抑菌成分提取L9(34)正交试验结果分析

由表4可知，影响芫荽叶抑菌成分提取的主次顺序为提取时间(B)> 料液比(C) > 提取温度(A)，提取香菜中抑菌成分的最佳提取工艺参数为：A2B3C3，提取温度25℃、提取时间为150min、提取料液比为12∶1(V/V)。在该条件下对芫荽叶抑菌成分进行提取，测得其对金黄色葡萄球菌抑茵圈直径为32mm，大肠杆菌的抑茵圈直径为32mm，黑曲霉抑菌圈直径为25mm,酿酒酵母抑菌圈直径为20mm，证明该条件提取的芫荽茎提取液具有较好的抑菌效果。

2.3 芫荽茎、叶提取液各自抑茵效果及其比较

在芫荽茎、叶各自的最佳提取条件下制得芫荽茎提取液和芫荽叶提取液，分别用琼脂平板扩散法对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酿酒酵母、黑曲霉进行抑菌实验。实验结果见表5、图7、图8。

表5 芫荽茎、叶提取液各自抑菌效果 (mm)

图7 芫荽茎、叶提取液各自抑菌效果直方图

图8 芫荽茎、叶提取液各自抑菌效果

在四种菌中，芫荽茎提取液对大肠杆菌的抑菌效果最强，其次为金黄色葡萄球菌、黑曲霉、酿酒酵母；在四种菌中，芫荽叶提取液对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好，其次为大肠杆菌、黑曲霉、酿酒酵母。在茎、叶各自的最佳提取条件下，芫荽茎提取液对四种菌的抑菌效果均比叶提取液抑菌效果强。

3 结论

本实验证明芫荽无水乙醚茎提取物及叶提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、酿酒酵母和黑曲霉均有一定的抑制作用。芫荽茎部位抑菌成分提取的最佳条件为：提取温度25℃、提取时间120min、提取溶剂料液比12∶1；芫荽叶部分抑菌成分提取的最佳条件为：提取温度25℃、提取时间150min、提取溶剂料液比12∶1。实验结果与边名鸿等[10]研究结果相近，表明芫荽水提液对不同微生物均有较为明显的抑制作用。关于芫荽的有效抑菌成分及其与食品组分的协同作用效果，有待进一步研究。

[1] 杜世样．我国传统香料香精的防腐功能[J].中国食品添加剂,1999(3):33-37.

[2] 宋曙辉,王文琪.浅谈芫荽的营养与药用[J].吉林蔬菜,2003(3):25.

[3] 黎海彬，李琳，郭祀远．药用植物有效成分提取技术[J].现代化工，2002，22(5)：59-62.

[4] 赵秀玲．芫荽的成分及保健功能的研究进展[J]．食品工业科技，2011，32(4)：427-429.

[5] 刘慧.现代食品微生物学实验技术[M].北京：中国轻工业出版社,2011：19-30.

[6] 郭红转,陆占国,李伟.超声波技术提取芫荽茎叶精油及成分分析[J].中国调味品,2008(1):42-45.

[7] 张卓然.医学微生物实验学[M].北京:科学出版社,1998:26,57,216.

[8] 徐叔云,卞如濂，陈修.药理实验方法学[M].第3版.北京:人民卫生出版社，2002:1612.

[9] 潘红艳,高唯,宫智勇.香菜中天然抑菌成分的提取及其抑菌效果研究[J].武汉工业学院学报,2012,31(1):18-21.

[10] 边名鸿,曹新志,刘芳,等.芫荽提取物抗菌活性研究[J].食品研究与开发,2012,33(8):123-125.

(责任编辑：李岚春)

Optimization of the Extraction Technology of Antibacterial Constituents in Coriander

Li Yubin,Yang Yang*

(Food Science School of Guangdong Pharmaceutical University, Zhongshan 528458,China)

Objective:To study the extractive methods of bacteriostatic components and bacteriostatic effects from coriander stem and leaf.Methods:Extracting temperature，extraction time，and solvent/material ratio were selected as influence factors to explore the antibacterial extraction from coriander stem and leaf by single-factor experiment.Orthogonal test was based on the single-factor experiment to ensure the best extraction condition.Results:The best extraction condition of stem was 25℃,120 min and 12∶1 solvent/material ratio.The diameters of Staphylococcus, E.coli, Aspergillusniger and Saccharomyces cerevisiae antimicrobial zone were 36mm, 37mm, 30mm and 23mm respectively.The best extraction condition of leaf was 25℃,150 min and 12∶1 solvent/material ratio.The diameters of Staphylococcus, E.coli, Aspergillus niger and Saccharomyces cerevisiae antimicrobial zone were 32mm,32mm, 25mm and 20mm.Conclusion:The bacteriostatic effects of stem were better than the leafs.

Coriander; Antibacterial Composition;Extraction Technology; Bacteriostatic Effect

2015-07-16

李煜彬(1993-)，男，广东药学院在读生，研究方向为食品科学与工程。E-mail：ben0321@outlook.com

作者简介：杨洋(1982-)，女，广东药学院实验师，研究方向为食品微生物学及食品生物技术。E-mail:youngest_1027@hotmail.com

R284.2

A

1673-2197(2015)22-0013-04

10.11954/ytctyy.201522006