丁香、甘草、迷迭香的抑菌作用

    丁香为桃金娘科植物丁香的花蕾，具有抗菌、消炎、抗病毒等功效，其挥发油中主要含有丁香油酚、乙酰丁香油酚、β－石竹烯以及甲基正戊基酮、水杨酸甲酯等。甘草为豆科植物甘草的根和茎，多年生草本植物，是我国传统中药，具有解毒、抗炎、抗肿瘤和抑菌作用，其中药用的有效成分为甘草酸、甘草次酸和多种黄酮成分。迷迭香为唇形科迷迭香属植物，常绿灌木，具有抗氧化、抗病毒、抗肿瘤及抑菌等作用，其主要有效成分为二萜酚类、黄酮类及三萜类等。丁香和甘草是卫生部公布的药食兼用材料，而迷迭香作为中药材和天然香料植物也应用在化妆品、食品和药品中，均可用于食品防腐。笔者从丁香、甘草、迷迭香等药食兼用植物中提取防腐抑菌物质，研究其对食品常见污染菌的抑菌作用，并应用于酱油保藏，以取代化学制品苯甲酸钠，同时也赋予酱油以特殊香味。

　　原材料
    迷迭香，丁香、甘草。
    试剂
    95％乙醇（食用）、丙三醇（AR）。
　　菌种
    细菌：金黄色葡萄球菌（简写S）；大肠杆菌（简写E）；昌芽孢杆菌（简写B）。
　　霉菌：黑曲霉（简写A）；青霉（简写P）。
　　酵母菌：汉逊氏酵母菌（简写H）。
　　培养基
    细菌培养基：蛋白胨1％、NaCl0．5％、牛肉膏0．3％、琼脂2％，灭菌前pH7．2—7．6。
　　霉菌及酵母菌培养基：酵母膏1％、蛋白胨15、葡萄糖2％、琼脂25，自然pH。
　　仪器
    植物粉碎机、索氏抽提器、旋转蒸发器、压力蒸汽灭菌锅、恒温培养箱。
　　丁香、迷迭香及甘草中所具有抑菌作用的生物代谢物主要有挥发油（精油）甙、生物碱、鞣质等，这些物质均可溶于醇中。笔者研究的是提取各种抑菌物质的混合物，考虑到食品安全性，均用食用乙醇提取，并对固化液、提取时间、提取温度进行选择试验。提取方法如下。
　　原料清洗→粉碎→食用乙醇浸泡→索氏抽提器抽提→旋转蒸发器浓缩去残留乙醇→防腐剂原液
　　防腐剂原液定义：1mL提取液含1g原材料的提取物（1g／1ml）。防腐剂原液抑菌效力的测定—滤纸片扩散法
　　分别吸取经活化并选择好菌液浓度的各试验菌于已制备好的平皿培养基中，每个平皿放3片浸过防腐剂原液并经干燥的滤纸片，用无菌水和醇提取空白液作对照，分别记为CK1、CK2，细菌经37℃、24h，霉菌和酵母菌经29℃、24h恒温培养。每个菌种3组培养皿，量取抑菌圈直径，取平均值。
　　最低抑菌浓度（MIC）的测定—用平板扩散法
　　分别将各原液用丙三醇倍比稀释，加入培养基中，用平板划线法接种，同上条件培养，以无菌水、空白提取液及提取物稀释剂丙三醇作对照，分别记为CK1、CK2、CK3。完全没有菌生长的最低提取物浓度为最低抑菌浓度（MIC），空白同上。
　　活性pH范围测定
    分别调节各培养基pH为4、5、6、7、8，用比提取物MIC低一个浓度梯度提取液进行测定，方法同MIC测定，以水作对照，比较各pH下试验菌生长情况，确定出活性pH范围。
　　防腐剂原液热稳定性的测定将防腐剂原液分别置于80℃、100℃、121℃湿热条件下，热处理15min后加入培养基，其余操作同MIC测定，观察其抑菌作用的热稳定性。天然防腐剂在酱油中的应用试验酱油是人们喜爱的调味品，按照国家标准，可加入化学防腐剂苯甲酸钠防腐，加入量为0．5g／kg—1．0g／kg，一般在生酱油加热（65℃—75℃）杀菌工序中添加。本应用试验是将提取的天然防腐剂加入到生酱油中以取代苯甲酸钠防腐，分别存放3个月、12个月后检测其卫生指标，以观察其防腐效果。结果如下：
    丁香和迷迭香对所选试验菌均有较强的抑制作用，而甘草除黑曲霉外，对其他所选试验菌亦有一定的抑制作用。
　　丁香对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度（MIC）为3．125mg／ml，对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌为6．25mg／ml，对汉逊氏酵母菌、黑曲霉及青霉等均为25mg／ml。甘草对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌MIC分别为3．125mg／ml和6．25mg／ml，对汉逊氏酵母菌及青霉MIC均为12．5mg／ml，对大肠杆菌则为50mg／ml。迷迭香对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的MIC为6．25mg／ml，对其他试验菌为12．5mg／ml。
　　丁香的抑菌活性pH范围为4—6，甘草和迷迭香的活性pH范围为4—7。
　　丁香和迷迭香热稳定性强，在100℃下是稳定的，而甘草则在80℃以下是稳定的。
　　3种不同材料提取物组合配伍后的天然防腐剂可适用于酱油中抑菌防腐，完全可取代化学合成防腐剂苯甲酸钠。
　　综上所述，丁香的抑菌谱宽，对细菌、霉菌及酵母菌均有较强的抑制力（抑菌圈直径11mm—25mm），最低抑菌浓度（MIC）较低（3．125mg／ml—6．25mg／ml），热稳定性好（100℃以内稳定），活性pH较宽（pH4—6）。迷迭香与丁香各种性能相似，各指标略低一些。但据多个学者报道，迷迭香有较强的抗氧化性。甘草对细菌的抑制力特强，在温度低于80℃环境中是稳定的，故选用上述3种材料提取的抑菌物质经配合后用于酱油防腐，达到了很好的抑菌效果，同时防腐剂也赋予了酱油一种特殊的香味。
　　由于苯甲酸钠是一种酸性防腐剂，当pH＞4时，防腐抑菌效力大大降低，而该天然防腐剂活性pH范围在pH4—6之间，故在酱油及pH中性偏酸的介质中，该天然防腐剂的抑菌效力优于苯甲酸钠。
　　丁香和甘草是卫生部批准使用的药食兼用材料，迷迭香是应用于食品和药品中的中药材和化妆品中的香料，均安全可靠。