西兰花中硫代葡萄糖苷的提取及抑菌试验初报
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植物保护科学 中国农学通报第 2 4 卷 第 2 期 2 0 0 8 年 2 月 h t t p w w w c a s b o r g c n 硫代葡萄糖苷 简称 G S 是十字花科中发现的一 类含 D 葡萄糖苷酶的化合物 由 硫代葡萄糖基 磺酸肟和一个侧链组成 主要存在于西兰花 羽衣甘蓝 抱子甘蓝 花椰菜 辣根 大白菜等十字花科蔬菜中 其 中以西兰花 花椰菜中有效成分最多 硫代葡萄糖苷这 种物质经植物 D 葡萄糖苷酶或生物体内的肠道菌水 解生成具有生物活性的异硫氰酸酯类 i s o t h i o c y a n a t e s I T C S 1 异硫氰酸酯类是一类具有 N S C结构的 小分子化合物的总称 包括萝卜硫素 S u l f o r a p h e n 2 苯乙基异硫氰酸酯 P E T I C 和异硫氰酸苄酯 B I T C 3 5 H e c h t 等研究表明这三种物质具有抗肿瘤作用 萝 卜硫素被国内外认为是蔬菜中发现最强的抗癌成分 目前国内外的研究主要集中在硫代葡萄糖苷的分离鉴 定方法及水解物的流行病学研究 但对于硫代葡萄糖 苷的制备工艺的研究尚未见报到 因此笔者于 2 0 0 6 年 上半年在黑龙江省大庆市各大超市选购市售新鲜西兰 基金项目 大庆科技攻关项目 西兰花芽菜系列功能食品的开发 S G G 2 0 0 6 0 1 4 第一作者简介 钱丽丽 女 1 9 7 9 年出生 黑龙江大庆人 硕士 主要从事生物活性物质的提取与检测方向的研究 通信地址 1 6 3 3 1 9黑龙江省大庆市 八一农垦大学食品学院 E m a i l q i a n l i l i 2 8 6 1 6 3 c o m 通讯作者 裴世春 男 1 9 6 6 年出生 吉林人 博士 副教授 主要从事食品安全与检测方向的研究 通信地址 1 6 3 3 1 9黑龙江省八一农垦大学食品学院 食品科学系 E m a i l p e i s c 2 0 0 2 c n y a h o o c o m c n 收稿日期 2 0 0 7 1 0 0 8 修回日期 2 0 0 7 1 2 0 3 西兰花中硫代葡萄糖苷的提取及抑菌试验初报 钱丽丽 刘江丽 李 扬 张园园 裴世春 黑龙江八一农垦大学食品学院 大庆 1 6 3 3 1 9 摘 要 采用甲醇法提取西兰花中硫代葡萄糖苷 利用重量法测定其中硫代葡萄糖苷的含量 得出硫代 葡萄糖苷最佳提取条件 并对硫代葡萄糖苷提取液进行酸水解 通过抑菌圈实验 分析了西兰花中硫代 葡萄糖苷水解产物异硫氰酸酯类的抑菌性 其结果表明 采用8 0 甲醇溶液 料液比为1 0 4 0 w v 8 0 为提取的最佳条件 西兰花花蕾中硫代葡萄糖苷的含量最高 达到3 9 9 0 m o l g 花茎中为 1 8 2 8 m o l g 叶中为1 1 8 6 m o l g 实验结果表明异硫氰酸酯类对金黄色葡萄球菌 S t a p h y l o c o c c u s a u r e u s 白葡萄球菌 Wh i t e s t a p h y l o c o c c u s 枯草芽孢杆菌 B a c i l l u s s u b t i l i s 大肠杆菌 E s c h e r i c h i ac o l i 的 抑菌作用均较明显 关键词 西兰花 硫代葡萄糖苷 异硫氰酸酯 抑菌 中图分类号 T S 2 0 9文献标识码 A S t u d yo nD i s t i l l e dG l u c o s i n o l a t e s a n dA n t i mi c r o b i a l f r o mB r o c c o l i Q i a nL i l i L i uJ i a n g l i L i Y a n g Z h a n g Y u a n y u a n P e i S h i c h u n C o l l e g e o f F o o dS c i e n c e H L J A u g u s t F i r s t L a n dR e c l a m a t i o nU n i v e r s i t y D a Q i n g 1 6 3 3 1 9 A b s t r a c t G l u c o s i n o l a t e s w e r e e x t r a c t e db y m e t h a n o l a n dd e t e r m i n e db y t h e w e i g h t i n g m e t h o df r o mb r o c c o l i T h eb e s t c o n d i t i o n so f G l u c o s i n o l a t e se x t r a c t w e r eo b t a i n e d A n dt h eG l u c o s i n o l a t e se x t r a c t w e r ea c i d h y d r o l y z e d t h ea n t i m i c r o b i a l c h a r a c t e r o f h y d r o l y s i sp r o d u c t sw a sa n a l y z e dt h o u g ha n t i m i c r o b i a l z o n ee x p e r i m e n t I t w a s s h o w nt h a t t h eb e s t c o n d i t i o n s o f t h ee x t r a c t w e r e8 0 m e t h a n o l t h ef e e dr a t i oo f 1 0 4 0 g m L a n d8 0 T h e h i g h e s t c o n t e n t o f t h e G l u c o s i n o l a t e s w a s 3 9 9 0 m o l g i nt h e b u d s o f t h e b r o c c o l i t h e s e c o n d w a s 1 8 2 8 m o l gi nt h es t e m t h el a s t w a s 1 1 8 6 m o l gi nt h el e a v e s T h ee x p e r i m e n t r e s u l t i n d i c a t e s t h a t t h ei s o t h i o c y a n a t e sa n t i m i c r o b i a l a c t i o nt oS t a p h y l o c o c c u sa u r e u s Wh i t es t a p h y l o c o c c u s B a c i l l u ss u b t i l i s a n dE s c h e r i c h i a c o l i w a s o b v i o u s K e yw o r d s B r o c c o l i g l u c o s i n o l a t e s i s o t h i o c y a n a t e a n t i m i c r o b i a l 3 3 5 C h i n e s e A g r i c u l t u r a l S c i e n c e B u l l e t i n V o l 2 4N o 2 2 0 0 8F e b r u a r y h t t p w w w c a s b o r g c n 植物保护科学 花用于实验 意旨从提取工艺的角度出发 研究甲醇回 流提取法提取硫代葡萄糖苷的可行性和水解物的抑菌 性 为硫代葡萄糖苷的工业化生产提供基础性试验依 据 N C 6H1 2O6 K H S O4 1材料与设备 1 1主要实验材料 新鲜西兰花 市售 定量滤纸 中速 瓷坩埚 牛 津杯 内径 6 m m 外径 8 m m 高 1 0 m m 移液枪等 无水甲醇 醋酸钡 氯化钡 浓盐酸 抗生素 硫酸 链霉素 金黄色葡萄球菌 S t a p h y l o c o c c u s a u r e u s 白 葡萄球菌 w h i t e s t a p h y l o c o c c u s 枯草芽孢杆菌 B a c i l l u s s u b t i l i s 大肠杆菌 E s c h e r i c h i ac o l i 以上菌种来 自于哈尔滨医科大学 1 2主要实验设备 粉碎机 马福炉 电热恒温鼓风干燥箱 微电脑控 制生化培养箱 电热恒温培养箱 立式自动电热压力蒸 汽灭菌器 高压灭菌锅 无菌操作台 2实验方法 2 1工艺流程 2 1 1硫代葡萄糖苷的提取工艺流程西兰花 洗涤 切片 干燥 粉碎称重 西兰花蕾部位 甲醇加热回 流 加入 P b A C 2 静止 离心 滤液 硫代葡萄糖 苷的粗提物 2 1 2硫代葡萄糖苷的测定工艺流程 采用重量法测 定 参考吴谋成 6 褚庆华 7 的测定方法 略有改动 上述滤液 加入 B a A C 2 过滤 除甲醇 加 入 B a C l 2 H C l 沸水浴 静止过夜 过滤 灰化至衡 重 称重 计算硫代葡萄糖苷含量 同时做空白 操 作要点如下 1 切片 切片厚度在 0 5 c m左右 2 加入 B a A C 2目的 除去样品液中游离硫酸 根离子的干扰 3 加入 B a C l 2 H C l 采用酸水解工艺将硫代葡萄 糖苷水解为 I T C S 游离硫酸根与钡离子结合生成硫酸 钡沉淀 4 过滤 采用定量滤纸 2 1 3异硫氰酸酯类的抑菌实验方法 1 菌悬液的制备 待试菌落经涂片 染色 镜检为 纯种后 将待试菌用相应斜面培养基活化 2 次 按 消 毒技术规范 规定方法以无菌生理盐水配制成菌体浓 度为 1 0 6c f u m l 的菌悬液 备用 受试微生物分别为金黄色葡萄球菌 白葡萄球菌 枯草芽孢杆菌和大肠杆菌 每次实验均重复 3 次 2 异硫氰酸酯类溶液对受试微生物的抑菌效果 向灭菌平皿中加入 0 1 m l 供试菌悬液 均匀地涂 布在平板上 以无可见水滴为准 立刻进行抑菌试验 用无菌镊子将牛津杯放入培养基中 分别注入 0 2 m l I T C S 溶液 同时做一个无菌水对照 一个抗生素对照 一个空白对照 将平板倒置于培养箱中 3 7 培养 2 4 h 取出分别测量抑菌圈直径 每次实验均重复 3 次 2 2测定方法 硫苷含量 m o l g 硫酸根的含量 硫酸钡的重量 1 0 6 硫酸钡分子量 样品重量 2 3实验方案 2 3 1提取实验方案为了确定硫代葡萄糖苷提取正交 实验设计各因素的影响程度和取值范围 首先对提取西 兰花中硫苷的各种影响因素进行了单因素实验 试验表 明提取时间对提取量差异不显著 而提取温度 甲醇浓 度和不同料液比对提取量有显著影响 为了进一步确定 最佳组合提取条件设计了如表 1 的正交实验方案 表1硫代葡萄糖苷提取正交实验设计 2 3 2不同部位西兰花中硫代葡萄糖苷的提取及I T C S 的抑菌效果对上述最佳提取条件进行验证 并对西兰 花的不同部位即花蕾 茎 叶进行提取比较各部位之间 的硫代葡萄糖苷含量差异和抑菌效果 2 3 3不同稀释倍数I T C S的抑菌效果最佳提取条件 下提取的西兰花花蕾部的硫代葡萄糖苷水解物 I T C S 用无菌水调配水解液成 3 1 1 1 1 3 进行抑菌实验 并做抗生素 无菌水对照 空白样 测量取平均值 以上 实验重复 3 次 3结果与分析 3 1正交实验结果 硫代葡萄糖苷提取的正交实验结果见表 2 有表 2 和表 3 的正交实验结果可以得出各因素对 提取硫代葡萄糖苷提取率的主次因素依次为 温度 料液比 甲醇浓度 西兰花中硫代葡萄糖苷的提取率 最高的实验组合为 A2C2D2 即提取的最佳条件为温度 为 8 0 甲醇浓度为 8 0 料液比为 1 0 4 0 m v 比 较各因素的 F值与临界值得出 F A F 所以对于显著 D 料液比 g m l 1 1 0 3 5 1 0 4 0 1 0 4 5 C 甲醇浓度 7 5 8 0 8 5 B 空列 1 2 3 A 温度 7 5 8 0 8 5 水平 1 2 3 3 3 6 植物保护科学 中国农学通报第 2 4 卷 第 2 期 2 0 0 8 年 2 月 h t t p w w w c a s b o r g c n 序号 因素 硫代葡萄糖苷含量 m o l g 1 A 温度 B 空列 C 甲醇浓度 D 料液比 g m l 1 A D C A2C2D2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K 1 K 2 K 3 R 因素主 次 优方案 1 1 1 2 2 2 3 3 3 2 1 9 6 3 2 3 8 3 0 0 3 1 0 4 1 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 8 8 1 2 6 8 2 2 8 7 4 1 9 9 1 2 3 2 3 1 3 1 2 2 5 9 5 3 2 1 1 2 6 3 1 6 1 6 1 2 3 3 1 2 2 3 1 2 4 3 7 3 2 9 4 2 7 0 6 8 5 7 1 6 7 2 2 9 4 6 1 9 7 1 3 5 9 9 2 5 5 0 3 5 6 4 3 3 7 1 2 5 4 9 3 0 8 8 表2硫代葡萄糖苷提取正交实验结果 表3西兰花中硫代葡萄糖苷提取的方差分析表 因素 温度 甲醇浓度 料液比 g m l 1 误差 偏差平方和 1 7 8 9 7 7 7 1 7 5 1 1 1 5 2 1 3 7 6 7 6 自由度 2 2 2 2 F 值 2 3 3 1 6 9 3 4 7 1 5 0 1 0 1 0 0 0 F0 0 5 1 9 0 0 显著性 表4不同部位I T C S的抑菌直径 部位 蕾 茎 叶 金葡萄球菌 m m 2 4 2 4 1 6 白葡萄球菌 m m 2 6 3 3 2 2 大肠杆菌 m m 1 7 1 6 1 6 枯草芽孢杆菌 m m 1 8 1 7 1 7 水平 0 0 5 因素 A对试验结果有极显著影响 即温度 是从西兰花中提取硫苷的影响因素中影响效果最大的 因素 3 2西兰花不同部位的硫代葡萄糖苷含量及I T C S抑 菌效果 如图 1所示 蕾中硫代葡萄糖苷含量达 3 9 9 图1西兰花不同部位硫代葡萄糖苷含量 3 3 7 C h i n e s e A g r i c u l t u r a l S c i e n c e B u l l e t i n V o l 2 4N o 2 2 0 0 8F e b r u a r y h t t p w w w c a s b o r g c n 植物保护科学 m o l g 为最高 茎和叶分别为 1 8 2 8 和 1 1 8 6 m o l g 但是从表 4 和图 2 的抑菌试验表明西兰花不同部位中 提取的 I T C S对各种菌的均有抑菌效果 抑菌效果以 西兰花蕾中 I T C S为最佳 这与蕾中的硫代葡萄糖苷 含量最高有关 水解的 I T C S 越多其抑菌效果越好 3 3不同稀释倍数 I T C S 的抑菌效果 为考察剂量 效 应关系 最佳提取条件下提取的西兰花花蕾部的硫苷 水解物用无菌水配制成浓度为 3 9 9 0 m o l g 原液 2 9 9 3 m o l g 3 1 1 9 9 5 m o l g 1 1 9 9 8 m o l g 1 3 后进行抑菌试验结果表 5 所示 随着浓度的稀释抑菌 效果降低 但即使稀释到 1 3 的提取液也要显著优于 0 0 1 m g L的抗生素 显示了西兰花提取物的良好抑菌 效果 4结论 4 1采用甲醇回流提取法提取硫代葡萄糖苷的最佳工 艺条件为温度为 8 0 甲醇浓度为 8 0 料液比为 1 0 4 0 v m 提取率可达 3 9 9 0 m o l g 温度是影响硫代葡 萄糖苷提取率为主要因素 4 2对西兰花不同部位进行硫代葡萄糖苷的提取实 验 结果表明西兰花中部位不同 硫代葡萄糖苷含量差 异较大 其大小顺序依次是 蕾 茎 叶 4 3通过硫代葡萄糖苷水解液异硫氰酸酯类的抑菌实 验表明异硫氰酸酯类对致病菌有较强的抑菌作用 其 对杆菌的抑菌效果好于球菌 参考文献 1 修丽丽 钮昆亮
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网址: 西兰花中硫代葡萄糖苷的提取及抑菌试验初报 https://m.huajiangbk.com/newsview1464602.html
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