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海洋溶菌酶復(fù)合保鮮劑抑菌效果的研究

2014-08-27 21:00:19張杰
河北漁業(yè) 2014年8期
關(guān)鍵詞:山梨酸鉀茶多酚

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):

[1] Sun DAO-PIN,DER-ING LIAO,STEPHEN J.REMINGTON. Electrostatic field in the active sites of lysozymes. Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1989,86:5361-5365

[2] Hisham R I,Tetsuji M,Takayoshi A. Genetic evidence that antibacterial activity of lysozyme is independent of its catalytic function. FEBS Letts,2001,506:27-32

[3] 張琇,王躍軍,孫謐,等.海洋細(xì)菌S-12-86的產(chǎn)溶菌酶條件.中國水產(chǎn)科學(xué),2007,14(3): 425-429

[4] 馬麗珍.冷卻豬肉的生物和物理綜合保鮮技術(shù)及保鮮機理研究[D].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文,2003.6

[5] 楊向科,鄒艷麗,孫謐,等.海洋微生物溶菌酶的抑菌作用及抑菌機理初步研究.海洋水產(chǎn)研究,2005,26(5):62-68

[6] Pelligrini,A.,Thomas,U.,Wild,P.et al.1992.Bactericidal activities of lysozyme and aprotinin against gram-negative and gram-positive bacteria related to their basic character.J.Applied Bacteriology,72(3):180-187

[7] 張嫚. 冷卻牛肉保鮮技術(shù)研究[M].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2003.6

[8] 董金甫,李瑤卿,洪紹梅.茶多酚對8種致病菌最低抑制濃度的研究[J].食品科學(xué),1995,16(1):6-12

[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

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。

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