張永帥,王淼焱,孫俊良,梁新紅,王田林

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

肉桂醛及其衍生物對四種病原菌的抑菌效果

張永帥,王淼焱,孫俊良,梁新紅,王田林

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

測定了肉桂醛及其衍生物對4種致病菌（金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌）的最小抑菌濃度（MIC）.結(jié)果表明：肉桂醛、α-溴代肉桂醛、肉桂酸對4種致病菌都有明顯的抑菌效果,肉桂醇僅對金黃色葡萄球菌有抑菌效果.4種化合物中抑菌效果最好的是肉桂酸,對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌的抑菌濃度分別為0.4、0.4、0.6、0.4 mmol/L.

肉桂醛；致病菌；抑菌作用

食品安全倍受全球關(guān)注,已成為繼人口、資源、環(huán)境之后第四大社會(huì)問題.食品中的有害污染物包括物理、化學(xué)、生物性污染物等,嚴(yán)重危及人類健康、生命安全,微生物污染造成食源性疾病仍是世界食品安全中最突出的問題[1].可造成食源性疾病的微生物主要包括金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌等.對這幾種致病菌的殺菌研究已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn).

肉桂醛是重要的醫(yī)藥原料之一,常用于外用藥、合成藥中,具有促進(jìn)血液循環(huán),使皮膚回溫,緊實(shí)皮膚組織的作用；對皮膚的疤痕、纖維瘤的軟化與清除皆具效果；有抗凝血酶效果,具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、解熱、抗驚厥等作用；能有效抗?jié)?促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)；還可抑制腫瘤的發(fā)生,并具抗誘變作用和抗輻射作用的抗癌功能；對擴(kuò)張血管及降壓有特效,尤其是對腎上腺皮質(zhì)性高血壓的降壓效果顯著[2-4].在工業(yè)中,可以做顯色劑、實(shí)驗(yàn)試劑、殺蟲劑、驅(qū)蚊劑、冰箱除味劑、保鮮劑等；還可作為石油開采中的滅菌殺藻劑、酸化腐蝕劑,可顯著增加石油產(chǎn)量,降低開采成本[5-10].有良好的持香作用,在調(diào)香中作配香原料使用,使主香料香氣更清香；特性穩(wěn)定,常用作定香劑,用于皂用香精,調(diào)制梔子、素馨、鈴蘭、玫瑰等香精；在食品香料中可用于蘋果、櫻桃、水果香精[11].肉桂醛不受pH值的影響,對于酸性或堿性的物質(zhì),都具較強(qiáng)的殺菌消毒功能,常用作保鮮防腐防霉劑,同時(shí)也是很好的調(diào)味油,能改善口感風(fēng)味[12].對大腸桿菌、葡萄球菌、痢疾桿菌、傷寒和肺炎球菌、腸炎沙門氏菌等20多種病原菌具有抑制作用[13-15].

肉桂醛的衍生物如α-溴代肉桂醛、肉桂酸、肉桂醇等已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn).肉桂醛的一些衍生物對大腸桿菌、葡萄球菌、痢疾桿菌、傷寒和肺炎球菌、腸炎沙門氏菌等多種病原菌具有抑制作用,但是目前肉桂醛及其衍生物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌的抑菌效果研究很少.本課題旨在研究肉桂醛及其衍生物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌的抑菌效果,比較抑菌濃度,得出最優(yōu)抑菌物質(zhì),為生物消殺劑的研究開發(fā)提供應(yīng)用基礎(chǔ).

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌（購自中國工業(yè)微生物菌種管理保藏中心）；LB培養(yǎng)基（1%Tryptone,0.5%Yeast Extract,1%NaCl）；肉桂醛；α-溴代肉桂醛；肉桂酸；肉桂醇；二甲基亞砜；其余試劑均為分析純.

VariosKan Flash Thermo；SW-CJ-1D單人單面垂直送風(fēng)（經(jīng)濟(jì)型）凈化工作臺（中國蘇州智凈凈化有限公司）；ZHWI-Z11C恒溫培養(yǎng)振蕩器（上海智誠分析儀器制造有限公司）；SHP型生化培養(yǎng)箱（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）；LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器（上海中安醫(yī)療器械廠）；FA1204B電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 細(xì)菌培養(yǎng)基的制備稱取1g蛋白胨,0.5g酵母提取粉,1gNaCl,放入250 mL燒杯中,用量筒取100 mL蒸餾水倒入燒杯,用玻璃棒攪拌均勻（固體培養(yǎng)基添加2%瓊脂）.然后每20 mL分裝到三角瓶中,用封口膜封口.121℃滅菌15 min.

1.2.2 菌種活化將-70℃下存放的甘油菌種取出,室溫融化待用.無菌操作臺紫外殺菌15min后,將融化好的菌液用劃線法接種到固體培養(yǎng)基平板上,37℃培養(yǎng)過夜,然后挑取單克隆接種到液體培養(yǎng)基37℃培養(yǎng)8 h,取培養(yǎng)好的菌液200 μL接種到20 mL液體培養(yǎng)基中,37℃培養(yǎng)8 h,重復(fù)2～3次,取活化好的菌種100 μL接種到20 mL液體培養(yǎng)基中,37℃培養(yǎng)至菌體密度OD600=0.05時(shí)即可.

1.2.3 藥物稀釋液制備肉桂醛及其衍生物用二甲基亞砜（DMSO）進(jìn)行溶解,再用LB培養(yǎng)液進(jìn)行稀釋,使DMSO的終濃度＜1%.經(jīng)對照試驗(yàn),該濃度DMSO對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌的生長無明顯影響.

1.2.4 肉桂醛及其衍生物的抑菌測定在96孔板A01-A10中分別加入100 μL金黃色葡萄球菌菌液,在96孔板B01-B10中分別加入100 μL大腸桿菌（OD600=0.05）菌液,在96孔板C01-C12中分別加入100 μL沙門氏菌（OD600=0.05）菌液,在96孔板D01-D10中分別加入100 μL炭疽桿菌（OD600=0.05）菌液,在A01-A10、B01-B10、C01-C10、D01-D10中分別加入0、1、2、4、6、8、10、12、16、20 μL 20 mmol/L肉桂醛、α-溴代肉桂醛、肉桂酸或肉桂醇溶液,這40個(gè)孔中不足200 μL的用無菌水補(bǔ)足.37℃培養(yǎng)24 h后,以濁度為指標(biāo)檢查試管中有無細(xì)菌生長,以不顯示混濁,肉眼觀察未見菌體生長的藥物濃度為MIC.用VariosKan Flash在600 nm下測定吸光值.平行測定3次求平均值[16].

2 結(jié)果與分析

2.1 肉桂醛對4種致病菌的抑菌作用

肉桂醛對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌的抑菌效果見圖1.

由圖1可知,肉桂醛對金黃色葡萄球菌（A）、大腸桿菌（B）、沙門氏菌（C）、炭疽桿菌（D）均有明顯的抑菌效果,對這4種菌的MIC分別為1.0、0.8、0.8、1.2 mmol/L.抑菌效果比較：B=C＞A＞D.

圖1 肉桂醛對4種致病菌的抑菌作用Fig.1 The bacteriostasis of cinnamic aldehyde on four pathogens

2.2 α-溴代肉桂醛對4種致病菌的抑菌作用

α-溴代肉桂醛對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌的抑菌效果見圖2.

圖2 a-溴代肉桂醛對四種致病菌的抑菌作用Fig.2 The bacteriostasis of α-bromo cinnamic aldehyde on four pathogens

由圖2可知,α-溴代肉桂醛對金黃色葡萄球菌（A）、大腸桿菌（B）、沙門氏菌（C）、炭疽桿菌（D）這4種致病菌均有明顯的抑菌效果,α-溴代肉桂醛對這4種菌的MIC分別為0.8、0.6、0.6、0.4 mmol/L.抑菌效果比較：D＞B=C＞A.

2.3 肉桂酸對4種致病菌的抑菌作用

肉桂酸對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌的抑菌效果見圖3.

圖3 肉桂酸對4種致病菌的抑菌作用Fig.3 The bacteriostasis of cinnamic acid on four pathogens

由圖3可知,肉桂酸對金黃色葡萄球菌（A）、大腸桿菌（B）、沙門氏菌（C）、炭疽桿菌（D）這4種致病菌均有明顯的抑菌效果,肉桂酸對這4種菌的MIC分別為0.4、0.4、0.6、0.4 mmol/L.抑菌效果比較：A=B=D＞C.

2.4 肉桂醇對4種致病菌的抑菌作用

肉桂醇對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌的抑菌效果見圖4.

圖4 肉桂醇對4種致病菌的抑菌作用Fig.4 The bacteriostasis of cinnamic alcohol on four pathogens

由圖4可知,肉桂醇僅對金黃色葡萄球菌（A）有明顯的抑菌效果，其MIC為0.8 mmol/L,肉桂醇對大腸桿菌（B）、沙門氏菌（C）、炭疽桿菌（D）均無抑菌效果.

3 結(jié)論

肉桂醛、α-溴代肉桂醛、肉桂酸對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌4種致病菌都有明顯的抑菌效果.這3種化合物對金黃色葡萄球菌的MIC分別為1.0、0.8、0.4 mmol/L,抑菌效果比較：肉桂酸＞α-溴代肉桂醛＞肉桂醛；肉桂醛、α-溴代肉桂醛、肉桂酸對大腸桿菌的MIC分別為0.8、0.6、0.4 mmol/L,對沙門氏菌的MIC分別為0.8、0.6、0.6 mmol/L,對炭疽桿菌的MIC分別為1.2、0.4、0.4 mmol/L.肉桂醇對金黃色葡萄球菌有明顯的抑菌效果,其MIC為0.8 mmol/L,對大腸桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌均無抑菌效果.4種化合物中對4種致病菌的抑菌效果最好的是肉桂酸.

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（責(zé)任編輯：鄧天福）

Antibacterial effect of cinnamic aldehyde and its derivatives on four pathogens

Zhang Yongshuai,Wang Miaoyan,Sun Junliang,Liang Xinhong,Wang Tianlin
（Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China）

The minimum inhibitory concentratio of cinnamaldehyde and its derivatives on four pathogens（Staphylococcus aureus,Escherichia coli,Salmonella,Bacillus anthracis）were determined in this paper.The results showed that：cinnamic aldehyde,α-bromo cinnamic aldehyde,cinnamic acid alcohol had significant antibacterial effect on four pathogens,cinnamic alcohol only had antibacterial effect on S.aureus.The antibacterial effect of cinnamic acid was the best.The antibacterial concentrations of cinnamic acid on S.aureus,E.coli,Salmonella,B.anthracis were 0.4,0.4,0.6,0.4 mmol/L,respectively.

cinnamic aldehyde；pathogens；bacteriostasis

Q946.8

A

1008-7516（2014）04-0026-04

10.3969/j.issn.1008-7516.2014.04.006

2014-05-04

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（311641/C200101）；河南省科技計(jì)劃項(xiàng)目（122102110037）

張永帥（1987-）,男,河南許昌人,碩士研究生.主要從事食品生物技術(shù)研究.

孫俊良（1964-）,男,河南新鄉(xiāng)人,博士,教授,碩士生導(dǎo)師.主要從事食品生物技術(shù)與酶制劑工程研究.