胡桃醌的抗氧化、抑菌活性及抑菌机理研究

摘要

近年来,人们对于食品品质的要求越来越高,不仅要求色泽形态,同时要兼顾营养和质量.食品的营养在加工、运输过程中会产生一定的损失.造成这些损失的主要原因之一是腐败微生物对食品的分解.在防腐剂中,天然防腐剂安全性高、副作用少,更具有应用前景.从核桃青皮中提取的胡桃醌作为天然活性物质,具有广谱抑菌性能.本文选取胡桃醌作用于金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)等8种常见食用腐败菌进行研究,为探索新型天然抑菌剂提供部分依据. 本文的主要研究内容及结果如下: (1)研究了胡桃醌体外抗氧化效果,如ABTS和DPPH自由基的清除能力,铁还原能力,二价铁离子螯合能力,油脂抗氧化能力,以及Cu2+对蛋白质、Fe2+/AAPH对DNA氧化损伤的保护能力进行了探究.其中胡桃醌对ABTS,和DPPH自由基清除能力的IC50值分别为0.189mg/mL,0.498mg/mL.胡桃醌可以使油脂的氧化时间明显延后.胡桃醌可以有效清除自由基和延缓油脂抗氧化.通过铁还原能力测定,胡桃醌没有对铁还原的能力;胡桃醌对DNA和蛋白质的氧化损伤保护试验发现,胡桃醌对重金属作用DNA和蛋白质氧化损伤没有保护作用. (2)通过胡桃醌作用于8种腐败菌的的抑菌圈实验表明,胡桃醌对8种菌都有明显的抑菌作用.其中,对胡桃醌敏感度最高的革兰氏阳性菌是S.aureus,革兰氏阴性菌是P.aeruginosa.其抑菌圈大小分别为26.16mm,13.1mm,最低抑菌浓度都为15μg/mL.总体对革兰氏阳性菌的抑菌效果比革兰氏阴性菌好.经过生长曲线的的探究实验,得出胡桃醌可以延缓或抑制菌体进入对数期的时间.通过流式细胞仪对细胞死活的测定,发现两种菌体在高浓度胡桃醌处理下死亡量均增多. (3)探讨了胡桃醌对S.aureus和P.aeruginosa的抑菌机理.通过对电导率的测定,扫描电镜(SEM)、和荧光倒置显微镜的观察,表明胡桃醌对菌体的细胞膜表面发生褶皱凹陷,造成了破坏.不仅使细胞内的物质外流使电导率升高,而且失去了细胞膜的选择透过性,使荧光染料进入并与核酸染色.由此推断胡桃醌抑菌机理之一就是对细胞壁、细胞膜造成破坏. SDS-PAGE凝胶电泳及琼脂糖凝胶电泳实验结果表明,胡桃醌对两种菌体蛋白和核酸造成不同程度的影响.蛋白实验中,高浓度胡桃醌作用后的S.aureus的蛋白条带变弱,说明对其造成了破坏.胡桃醌对S.aureus和P.aeruginosa的核酸均产生破坏或降解作用.进一步的凝胶阻滞中发现,胡桃醌并不是直接与核酸相结合而破坏结构.说明胡桃醌可能在菌体内部发生反应使其降解.在活性氧实验中,加入胡桃醌的P.aeruginosa实验组较空白组活性氧含量增加.胡桃醌对菌体活性氧的正常代谢产生影响,使活性氧含量累积,因而使菌体不能正常生长.

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胡桃醌的抗氧化、抑菌活性及抑菌机理研究

Study on antioxidant,antibacterial activity and me

Abstract

1 绪论

1.1胡桃醌的概述

2 胡桃醌的抗氧化活性分析

2.6 本章小结

3 胡桃醌的抑菌活性研究

3.1 引言

3.2 试验材料、试剂及设备

3.2.1 试验材料

3.2.2 试剂

3.2.3 主要仪器与设备

3.3 试验方法

3.3.3 最低抑菌浓度（MIC）、最低杀菌浓度（MBC）的测定

3.3.4 胡桃醌对生长曲线的测定

3.3.5 胡桃醌对细胞死活的影响

3.4 结果与分析

3.4.1 胡桃醌抑制食品腐败菌能力的研究

如表 3-1所示，此部分实验选取了8种菌株分别测定了胡桃醌对其抑菌圈的敏感程度。其中包括4种革兰氏阳

3.4.2 胡桃醌对食品腐败菌生长曲线的影响

3.4.3胡桃醌对食品腐败菌细胞致死率的影响

Fig 3-2 Life and death rate analysis of S. aureus

3.5 讨论

3.6 本章小结

4 胡桃醌抑菌机理探讨

4.1 引言

4.2.1 试验材料

4.2.2 试剂

4.2.3 主要仪器与设备

4.3.2 相对电导率测定

4.3.3细菌细胞膜通透性检测

4.3.4细菌细胞内活性氧（ROS）的检测

4.3.5细菌蛋白合成的检测

4.3.6 细菌DNA检测

4.3.7 DNA凝胶阻滞分析

4.4 结果与分析

4.4.2 胡桃醌对食品腐败菌细胞膜透性的影响

4.4.3 胡桃醌对食品腐败菌内活性氧（ROS）含量的影响

4.4.4 胡桃醌对细菌蛋白质的影响

4.5 讨论

4.6小结

参考文献

在学期间的研究成果

Xu J G, Liu T, Hu Q P, et al. Chemical Composition

致　　谢