張永強" 正高級教師，湖南省十佳科技教師。科普中國2021年十大科普人物獎獲得者，全國校園發(fā)明創(chuàng)意大賽、湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽、湖南省創(chuàng)新編程與智能設計大賽、湖南省科學調查體驗活動評審專家組成員。

茶是世界三大飲品之一，茶葉中含有咖啡堿、單寧、茶多酚等400多種成分。我國是茶葉的故鄉(xiāng)，茶葉作為我國特有的飲品已有幾千年的歷史。

近年來，關于茶葉在抑菌方面的報道，多數只限于茶葉對口腔致病菌方面的研究。我嘗試探究不同種類的茶葉水對大腸桿菌的影響，通過觀察大腸桿菌菌落數及抑菌圈的直徑大小，探究不同種類茶葉水對大腸桿菌的抑菌效果。

一、實驗準備

（一）制作大腸桿菌培養(yǎng)環(huán)境

配制1 L NGM培養(yǎng)基溶，分裝到三角瓶中，將其置于壓力蒸汽滅菌器中，高壓滅菌2 h。滅菌后放入已消毒的無菌工作臺中，紫外燈照射20 min后，將三角瓶中的溶液倒入培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿放在工作臺中干燥凝固。

（二）制作茶葉水

稱量班章青餅5 g、沉香5 g、白毫銀針5 g、鐵觀音5 g，準備蒸餾水250 mL。分別將上述4種茶葉研磨成粉，依次倒入對應標簽的錐形瓶中。分別將50 mL 95 ℃的熱水倒入裝好四種茶葉粉的錐形瓶中，紫外線消毒20 min。

二、實驗過程

（一）抑菌作用

因本實驗探究的是茶葉水對大腸桿菌的抑菌作用，常規(guī)涂布液取樣量較少，經過多次實驗驗證，將茶葉水涂布液取樣量增至1 mL時，配制的固體培養(yǎng)基能較好地吸收茶葉水。

吸取1 mL茶葉水注入培養(yǎng)基表面并涂布。待培養(yǎng)基吸收茶葉水后，再將200 μL大腸桿菌液體涂布至培養(yǎng)基上，放入36.8 ℃的恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h。每種茶葉水重復上述操作3組，用蒸餾水替代茶葉水作為空白對照組。

（二）抑制程度

夾取抑菌紙片分別浸入四種茶葉水和蒸餾水中，待其完全浸潤后取出、晾干，紫外線消毒備用。將1 mL大腸桿菌菌液涂布至培養(yǎng)基，分別將含四種茶葉水的抑菌紙片置于對應的培養(yǎng)基上。將培養(yǎng)皿放入36.8 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。

（三）觀察及數據記錄

間隔24 h、48 h、96 h觀察上述兩種配制的培養(yǎng)基，統(tǒng)計大腸桿菌菌落數目，測量抑菌圈的直徑大小。觀察和測量完畢后，對數據進行統(tǒng)計與處理。

三、結果與分析

（一）對大腸桿菌的抑菌作用

觀察表1可以發(fā)現，四種茶葉水在24 h內對大腸桿菌的生長均有抑制作用。培養(yǎng)48 h后，四種茶葉水的培養(yǎng)基均滋生了大腸桿菌，且發(fā)酵茶（班章青餅）、白茶（白毫銀針）和黑茶（沉香）培養(yǎng)基中滋生的大腸桿菌菌落數均超過空白對照組（蒸餾水組），僅烏龍茶（鐵觀音）培養(yǎng)基滋生菌落數少于空白對照組，證明烏龍茶（鐵觀音）對大腸桿菌菌落數量的抑制效果長達48 h。

培養(yǎng)96 h后，四種茶葉水對大腸桿菌的生長抑制作用降低，甚至在48 h后，大腸桿菌菌落較多的茶葉水培養(yǎng)基內再次滋生了大量大腸桿菌。

由此可得：前24 h，四種茶葉水抑制大腸桿菌效果明顯，且茶葉水中大腸桿菌的菌落數相近；培養(yǎng)48 h，烏龍茶（鐵觀音）仍具有較好的抑菌效果；培養(yǎng)96 h，四種茶葉水的抑菌效果明顯減弱。

我猜測，隨著培養(yǎng)基培養(yǎng)時間的延長，茶葉水中的成分發(fā)生了變化。在培養(yǎng)早期，某些對大腸桿菌具有抑制作用的物質消耗完畢；在培養(yǎng)后期，某些對大腸桿菌的生長具有促進作用的物質增加，導致大量大腸桿菌滋生。

（二）抑菌效果比較

從表2可以看出，與對照組相比，四種茶葉水均對大腸桿菌的生長有抑制作用。烏龍茶（鐵觀音）茶葉水在每個時間段檢測的抑菌圈直徑都最大，證明其抑菌效果最佳；黑茶（沉香）茶葉水在每個時間段檢測的抑菌圈直徑都最小，證明其抑菌效果最弱；發(fā)酵茶（班章青餅）和白茶（白毫銀針）茶葉水在每個時間段檢測的抑菌圈直徑大小相差不大。

由此可得，不同的茶葉水對大腸桿菌生長的抑制作用不同，烏龍茶（鐵觀音）的抑菌效果最強，黑茶（沉香）的抑菌效果最弱。

四、討論

（一）部分品種的茶葉水有明顯的抑菌作用

鐵觀音茶葉水對大腸桿菌的生長有明顯的抑制作用。鐵觀音屬于烏龍茶，烏龍茶中的茶多酚有較強的收斂作用，對病原菌、病毒有明顯的抑制和滅殺作用，對消炎、止瀉有明顯效果。

發(fā)酵茶（班章青餅）對大腸桿菌生長的抑制作用較弱。發(fā)酵茶經過多道發(fā)酵工序，一些鮮葉的天然物質因此流失，抗衰老、殺菌、消炎等特殊功效減弱。

（二）對大腸桿菌生長的抑制作用具有一定的時效性

前24 h，四種茶葉水抑菌效果明顯且相近；24 h后，大腸桿菌菌落開始增加；96 h后，大腸桿菌菌落增加明顯。這說明茶葉水對大腸桿菌生長的抑制作用有一定的時效性，抑菌作用的時長大約為24 h。

五、建議

對于消費者而言，選擇茶葉品種時，除了考慮茶的醇香，也可適當考慮其抑菌作用。對于用茶葉水清洗餐具的商家而言，因茶葉水的抑菌效果具有一定的時效性，用久置的茶葉水清洗餐具可能導致細菌殘留，甚至清洗人員的感染。（指導老師：林佳）

作者心聲

這次的實驗探究給了我一個去探索身邊問題的機會，不僅拓展了我的創(chuàng)新思維，更鍛煉了動手能力。此次探究過程中，我還接觸到了很多在日常學習中無法接觸到的實驗儀器，我抱著新奇的心態(tài)去逐一了解并學習使用這些儀器。

學習之余我較好地完成了課題工作，在高強度的學習與研究之間找到了平衡，也對端正探究態(tài)度與學術作風產生了積極作用。

專家點評

作者從實驗準備到實驗過程再到結果與分析，流程完整且邏輯清晰，符合科學實驗的基本要求。實驗細節(jié)描述詳盡，使讀者能較為準確地理解和重復實驗過程。作者不僅記錄了實驗數據，還進行了深入的分析，得出茶葉水對大腸桿菌的抑菌效果及其時效性的結論，增強了文章的說服力。在結果與分析部分，作者將表格與描述結合，清晰地展示了不同種類茶葉水在不同時間對大腸桿菌的抑菌效果，便于讀者理解和比較。

在制作茶葉水的過程中，文章提到將茶葉研磨成粉末，但未詳細說明研磨的粗細程度對茶葉水抑菌效果的影響，這可能會成為影響實驗結果的一個因素。文章雖然得出茶葉水對大腸桿菌具有抑菌效果和時效性的結論，但缺乏深入分析，所提建議需更緊密結合項目研究，需更充分的科學依據。