研究茶油中茶皂苷和茶多酚的抑菌作用,可以通过哪两种方法实现?
文|胡一舸
编辑|胡一舸
前言
山茶是一种常见的木质树种,它的果实经过提炼后,可以制成一种优质油脂。山茶中含有许多对人类身体有好处的营养成份,具有很好的药效。
《本草纲目》中也对山茶的药效进行了介绍,指出山茶具有降压、消暑、抗菌、抗癌、抗病毒等作用。
山茶中含有大量的生理活性成份,在抵御各种疾病和病菌的侵袭方面都有很大的作用,比如,山茶中所含的茶皂苷,就具有溶解血栓,抗炎,抗癌等作用。
茶叶中的多酚类及山茶苷类成分,具有显著的降血脂及抗氧化作用,对肿瘤细胞具有显著的抑制作用。
角鲨烯和黄酮具有很好的抗癌,消炎,抗菌等功效,茶油中含有大量的不饱和脂肪酸,如油酸、亚油酸等,能降低血浆LDL含量,对高血压、冠心病等心脑血管病的防治起到了重要的作用。
赣南作为油茶的主产区,油茶资源十分丰富,因此,对油茶的萃取方法进行改良,并对其进行药理活性的研究,对于油茶的高附加值的保健品和药品的研发将起到重要的促进作用。
实验材料与方法
实验材料:江西赣州油茶树种植,茶叶精油,经挤压或用有机溶液萃取,金葡菌,大肠杆菌,酵母菌,枯草杆菌,绿霉菌,柑橘绿霉菌,氨苄青霉素,卡那霉素,DMSO,LB培养液,土豆培养液。
将50μL的感受态大肠杆菌进行培养,展开菌体活化,之后将菌体收集起来,并在酶标仪A600处稀释成吸光值在0.5~0.6之间的菌悬液。
使用DMSO,将茶油配制成3.125mg/mL、6.25mg/mL、12.5mg/mL、25mg/mL、50mg/mL、100mg/mL和200mg/mL7个浓度梯度。
取100μL茶油溶液与100mg/mL菌悬液进行混合,放置1h之后,将混合液涂布到固体LB培养基上。
将抗生素与菌液进行混合,涂布于培养基上,以此为阳性对照。将所有培养基放在37℃恒温培养箱中,进行12h左右的培养,取出并记录菌斑量。
取一小部分的干酵母,对其进行激活,之后,将菌体采集起来,并在酶标仪A600处稀释成具有0.5到0.6之间吸收光值的菌悬浮液。
使用DMSO,将茶油配制成3.125mg/mL、6.25mg/mL、12.5mg/mL、25mg/mL、50mg/mL、100mg/mL和200mg/mL7个浓度梯度。
之后,将无菌水、DMSO作为2组空白对照。准备好一份马铃薯固体培养基,以备使用。
将100μL的茶油溶液与100μL菌悬浮液混合,放置1小时,之后,将茶油和菌悬浮液的混合液涂抹到马铃薯培养基上。
将所有的培养基都放在37℃的恒温培养箱中,进行10~14小时的培养,最后,将菌斑量进行了记录。
使用马铃薯培养基培养柑橘青、绿霉菌,从中挑选出一个菌落,在10mL无菌水中,再进行10倍的稀释,最终变成菌悬液,在配好之后,可以使用。
使用DMSO,将茶油配制成3.125mg/mL、6.25mg/mL、12.5mg/mL、25mg/mL、50mg/mL、100mg/mL和200mg/mL7个浓度梯度。
之后,以无菌水、DMSO为2组对照。配制马铃薯培养基基备用。取100μL茶油溶液与100μL菌悬液进行混合,放置1小时,之后将混合液涂布到固体马铃薯培养基上。
将混合液涂布到固体马铃薯培养基上,将其放到28℃恒温培养箱中培养72h左右,取出并记录菌斑量。
茶油抑制细菌活性
Escherichiacoli是一种革兰氏阴性菌,主要存在于人的大肠和小肠,它对人没有危害,但是会导致禽类传染病。
将Escherichiacoli的菌液用两种浓度的茶叶油进行处理,会使Escherichiacoli的活力发生变化。
如表1所示,在无菌的对照组中,添加了无菌的清水后,细菌数量明显增加,添加DMSO后,水质中的细菌数量仅有轻微下降,表明DMSO对水质中细菌的生长具有轻微的抑制作用。
与对照比较,在添加不同浓度的油剂后,Escherichiacoli的增殖受到了一定的影响,且随油剂的升高而降低,在100mg/mL时,Escherichiacoli的增殖受到了彻底的抑制。
金黄色葡萄球菌能够导致各种人体疾病,并且还能够演化成为超级病菌,到现在为止,只有一种方法能够阻止这种超级病菌的成长。
通过使用两种不同浓度的茶叶油来处理,两个对照组都被这种病菌所覆盖,而随着茶叶油的浓度提高,实验组中的金色葡萄球菌的数量呈现出递减的趋势。
结果表明,在200mg/mL的压力下,无论是从茶叶中还是从茶叶中提取的压力物质,都能有效地抑制细菌的生长。
在100mg/mL的溶液中,用一种有机溶剂萃取的茶叶油对细菌也能产生全部的抑制作用,其抑制作用和卡那霉素相当(见表2)。在含有氨苄西林的培养基上,由于存在抗性,只有少量的菌点存在。
枯草芽孢杆菌属于一种消耗氧的细菌,因为它没有致病性、不易产生抗药性、环境兼容性好等优势,所以它被广泛地用于养殖业、发酵工业等日常工业生产中。
通过使用不同浓度的2种茶叶油,得到的结果是,除了被氨苄青霉素和卡那霉素处理的培养基外,其他的培养基都被枯草芽孢杆菌所覆盖,其数量与对照组没有太大的差异。
与卡那霉素组和氨苄组比较,无论从压榨还是从有机溶剂中萃取,均无任何抑制作用,且不随茶叶油的浓度而变化,而在茶叶油的处理中,由于DMSO的抑制作用较弱(见表3)。
酵母菌属于一种在大自然中随处可见的单细胞真菌,它拥有很强的适应能力,可以将一些难以分解的物质进行代谢,从而保持生态环境的稳定,它被广泛地应用于一种天然发酵剂。
如今,酵母菌感染已经成为白血病、器官移植、早产儿等特定人群的严重感染性疾病。
使用不同浓度的2种茶油处理的酵母菌,2组空白对照都长满了菌,用茶油处理的培养基,随着茶油浓度的提高,细菌数量也随之降低。
在200mg/mL的条件下,压榨后的茶叶油能对细菌的增殖起到彻底的抑制作用,且没有形成菌斑。
在浓度达到100mg/mL的时候,有机溶剂提取的茶油能够彻底地抑制菌落的生长,并且在培养基中也没有长出任何菌斑(见表4)。与之相比较,有机溶剂提取的茶油比压榨的茶油具有更强大的抑制效果。
从研究的结果可以看出,两种提取方式的茶油都会对酵母菌造成抑制,并且使用更精细的有机溶剂提取的茶油对其抑制作用更明显。
青霉是一种异养需氧的真菌,其营养菌丝体为墨绿色,在腐烂的果蔬、食品中以及潮湿的衣物中均可滋生出青霉,多数为灰绿色,也可引发柑橘青霉病害,该病害在中国南部及东南亚均有广泛的应用。
用压榨的茶油和用有机溶剂提取的茶油,对青霉菌和柑橘绿霉菌都没有任何的抑制作用,而且它也不会被茶油的浓度所改变。
因此,茶油处理的数量会有所下降,主要是由于DMSO对其有轻微的抑制作用,而不是茶油对菌产生的抑制作用,即茶油不具备对青霉菌和绿霉菌的抑制作用(见表5、6)。
结论
以100mg/mL为起始浓度的有机萃取茶叶油,其对大肠埃希菌的抑制作用随着时间的推移逐渐增强。对金葡菌,100mg/mL的抑菌效果随着剂量的增大而提高。
在最初的情况下,压榨的茶油对E.coli的抑制效果是100mg/mL,而且随着浓度的增大,其抑制效果也会随之增大,在200mg/mL范围内,对金葡菌的抑菌效果随着剂量的增大而提高。
在200mg/mL范围内,其对霉菌的抑制作用随着浓度的增大而增大,但对青霉菌、绿霉菌及枯草细菌均无明显的抑菌活性,且不受茶叶油脂含量的影响。
由试验结果可知,不管采用哪一种方法,都会对细菌有一定的抑制作用,这表明,提取方式并不会对茶叶的抗菌性有决定性的影响。
第一,压榨茶籽,会对茶籽产生物理性的伤害,同时也可能会伤害到其中的有效成分,从而使得压榨得到的茶油不具有这些有效成分,或者这些有效成分因被破坏无法起到应有的作用。
而有机溶剂提取是采用化学方法,物理伤害小于压榨方式,故而保留到了容易被物理破坏的有效成分,最终有机溶剂提取茶油抑菌效果更佳。
第二,传统的传统萃取技术仅能获得茶叶本身的液状物质,而传统萃取技术却能够将茶叶种子中的非液状物质分离出来,加入到茶叶中,使茶叶中的活性物质含量更高。
第三,传统的压榨工艺不会改变茶叶种子和油脂的化学结构,但有机萃取技术却会改变茶叶的组分,改变茶叶的理化性质,进而改变茶叶的性质,进而降低茶叶的药效。
参考文献:
[1]邓小莲,谢光盛《漫话茶油》
[2]吴少锦,邹荣灿,石治敏,等《市售山茶油功能性脂肪酸组成分析》
[3]于春霞,王宇,王爱青《茶多酚的应用研究进展》
[4]谢钰,陈清勇,周建英,等《茶多酚体外诱导人肺癌细胞凋亡的机理研究》