張杰
摘 要:采用抑菌圈法測定海洋溶菌酶、茶多酚及山梨酸鉀對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等菌株的最小抑菌濃度(MIC)并對其抑菌能力進(jìn)行比較。實驗結(jié)果表明,海洋溶菌酶可有效抑制多數(shù)水產(chǎn)腐敗菌的生長,作為復(fù)配劑山梨酸鉀、茶多酚也有各自的抑菌范圍,三者最小抑菌濃度均在允許添加范圍內(nèi)。所以,海洋溶菌酶可以作為保鮮劑用于水產(chǎn)品保鮮。
關(guān)鍵詞:海洋溶菌酶;茶多酚;山梨酸鉀;抑菌圈
溶菌酶,又稱細(xì)胞壁水解酶,通過水解細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖β-1.4糖苷鍵導(dǎo)致細(xì)菌自溶死亡[1-2]。溶菌酶多由蛋清中提取,安全性能高,具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤的功效,在醫(yī)藥、生物領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,但因其成本過高很難在食品保鮮領(lǐng)域推廣使用。
海洋溶菌酶是一種新型酶制劑,由嗜低溫海洋細(xì)菌經(jīng)過發(fā)酵、純化所得[3]。與蛋清溶菌酶相比,海洋溶菌酶不僅具有嗜低溫、抗氧化、抑菌譜廣等優(yōu)點而且生產(chǎn)工藝簡單、成本低廉。本文采用抑菌圈實驗方法分別測定了海洋溶菌酶、茶多酚及山梨酸鉀對水產(chǎn)品中主要腐敗微生物的抑菌效果,為推廣海洋溶菌酶作為生物保鮮劑奠定理論基礎(chǔ)。
1 材料和方法
1.1 實驗材料
1.1.1 保鮮劑 海洋溶菌酶:黃海水產(chǎn)研究所產(chǎn)物資源室保存菌株S-12-86發(fā)酵所得,酶活力25 000 U/mg;茶多酚:安徽石臺茶多酚廠生產(chǎn) 純度>95% (食品級);山梨酸鉀:南寧赫斯特食品添加劑有限公司 (食品級)。
1.1.2 供試菌種 大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、腐敗假單胞菌、腐敗希瓦氏菌、嗜水氣單胞菌、乳酸菌、副溶血弧菌。
1.1.3 培養(yǎng)基 細(xì)菌、弧菌等營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基或營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基按常規(guī)方法配制。
1.1.4 主要儀器 SW-GJ-IB標(biāo)準(zhǔn)超凈工作臺、恒溫水浴鍋、LDZX-40B型立式自控電熱壓力蒸汽滅菌器、內(nèi)徑90.0 mm平板。
1.2 實驗方法
1.2.1 保鮮劑的制備 采用滅菌蒸餾水將海洋溶菌酶、山梨酸鉀、茶多酚配置成不同濃度備用,具體見表1。
1.2.2 抑菌實驗方法
1.2.2.1 制備菌懸液 將各供試菌種在培養(yǎng)基活化后,無菌操作下挑取菌落2個加入9 mL無菌生理鹽水,使含菌數(shù)在106~107cfu/mL之間。
1.2.2.2 制備含菌平板 將已滅菌的培養(yǎng)基傾注于培養(yǎng)皿中制成平板,用移液管吸取0.2 mL各種菌懸液加入各自平板內(nèi),再用無菌玻璃涂布棒涂布均勻。
1.2.2.3 測定方法[4] 將直徑為5 mm的濾紙圓片滅菌后在不同濃度保鮮液中浸泡5 min后,取6片濾紙(同一保鮮劑5個濃度梯度和空白對照)貼于含菌平板內(nèi),每種保鮮液重復(fù)三次,然后將平皿倒置于恒溫箱中,培養(yǎng)24 h后用直尺測量各抑菌圈大?。ㄖ睆絤m)。
1.2.3 保鮮劑抑菌性能的測定
1.2.3.1 最小抑菌濃度(MIC) 抑菌圈直徑大于6 mm的各保鮮液最低濃度為最小抑菌濃度。
1.2.3.2 抑菌性能的比較 將抑菌圈直徑在10 mm以上的定為抑菌能力強(+++),8~10 mm定為抑菌能力較強(++),6~8 mm定為抑菌能力弱(+),5 mm為無抑菌能力(-)。
2 結(jié)果與分析
2.1 海洋溶菌酶的抑菌效果
海洋溶菌酶對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等供試菌種的抑制作用見表2。
從表3可以看出,山梨酸鉀對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等菌株無抑制作用,而對枯草芽孢桿菌、乳酸菌有較強的抑制效果,對副溶血弧菌有微弱抑制作用。作為一種酸性防腐劑,山梨酸鉀的防腐能力主要由食品pH值決定。金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的適宜pH值偏中性,山梨酸鉀在此環(huán)境中未解離的酸性分子較少,因此抑菌效果受到限制。
水產(chǎn)品的正常pH值在6.50 左右, 且隨著貯藏時間的延長呈上升趨勢。有文獻(xiàn)報道[7],在pH值3.15時有40%的山梨酸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部, 而在pH值7.0時解離的山梨酸只有6.0%,由此可知山梨酸鉀在水產(chǎn)品保鮮中抑菌能力隨著貯藏時間的延長而減弱。
2.3 茶多酚的抑菌效果
茶多酚對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等供試菌種的抑制作用見表4。
從表4可以看出,茶多酚對金黃色葡萄球菌、腐敗假單胞菌和大腸桿菌有較強的抑制作用,濃度越高其抑菌效果越強。茶多酚對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和腐敗假單胞菌的最小抑菌濃度分別為800 mg/kg、800 mg/kg和1 500 mg/kg,均在水產(chǎn)品中允許最高添加量3 000 mg/kg以下,這與董金甫[8]和楊聯(lián)松報道的茶多酚的最小抑菌濃度低于3 000 mg/kg相符合的。
2.4 抑菌能力比較
海洋溶菌酶及復(fù)配劑對腐敗菌抑菌能力比較和最小抑菌濃度見表5、表6。
表5表明,海洋溶菌酶對多數(shù)水產(chǎn)腐敗菌有較強的抑制效果,山梨酸鉀、茶多酚作為復(fù)配劑可有效彌補海洋溶菌酶的不足。將其復(fù)配使用,不僅可以增強抑菌、抗氧化效果,而且可以減少對食品感官品質(zhì)的影響[9]。表6實驗結(jié)果表明,海洋溶菌酶、山梨酸鉀和茶多酚對水產(chǎn)腐敗菌的最小抑菌濃度(MIC)分別為4 000、400、1 500 mg/L,均在各自允許添加范圍內(nèi);海洋溶菌酶、茶多酚均對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌有很強的抑制效果,但海洋溶菌酶價格低廉,實際應(yīng)用中可降低復(fù)合保鮮劑中茶多酚的用量。
3 結(jié)論
實驗結(jié)果表明,海洋溶菌酶對除腐敗希瓦氏菌、嗜水氣單胞菌以外的微生物均有非常明顯的抑菌作用,山梨酸鉀通過
破壞細(xì)菌的重要酶系來抑制需氧性和pH值偏低的微生物,而茶多酚更是兼具有良好的抗氧化效果。海洋溶菌酶作為一種蛋白質(zhì)與山梨酸鉀、茶多酚具有良好的相容性,所以復(fù)合保鮮劑可安全地用于水產(chǎn)品保鮮。
海洋溶菌酶作為一種新型酶制劑已工業(yè)化生產(chǎn)且價格低廉,本文嘗試將其用于水產(chǎn)保鮮取得一定效果,希望有更多的學(xué)者將其開發(fā)用于肉制品、果蔬保鮮中,使其成為一種新型生物保鮮劑。
參考文獻(xiàn):
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[9] 于開亮,李開雄,盧士玲. Nisin、茶多酚、殼聚糖復(fù)合保鮮冷卻羊肉的配比優(yōu)化研究.肉類工業(yè),2007(12):27-30
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