胡桃醌的抗氧化、抑菌活性及抑菌机理研究

发布时间：2020-05-25 07:01

【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Cu~(2+)对蛋白质、Fe~(2+)/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IC_(50)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15?g/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。
【图文】：

胡桃醌,自由基清除能力

图 2-1 胡桃醌的 ABTS 自由基清除能力Fig. 2-1. The scavenging activity of the Juglone onABTS radicals2.4.2 DPPH 自由基清除能力DPPH 自由基在 520nm 处具有很大的吸收峰，其以捕获其他自由基的特性是否具有自由基反映本质的指标[58]。在本次实验中，设定了五个胡桃醌浓度梯DPPH 自由基清除能力的反应。在这次实验中得出的结论图 2-2 可以看出，，的有效胡桃醌浓度为 0.498mg/mL 时 DPPH 自由基清除能力可达 50%。高浓度具有较强的自由基清除能力，其中在 0.125mg/mL，0.25mg/mL，0.5mg/mL，2mg/mL 这五个浓度的胡桃醌在自由基清除能力的关系为 y = 0.3252ln(x) + 0.R2 = 0.9821。胡桃醌在浓度为 2mg/ mL 时 DPPH 自由基清除率可达到 94.60%桃醌在清除 DPPH 自由基方面有较强的能力。

胡桃醌,螯合能力,抗氧化效果,还原能力

图 2-2 胡桃醌不同浓度的 DPPH 自由基清除能力Fig. 2-2. The scavenging activity of the Juglone on DPPH radicals还原能力（FRAP）、二价铁离子螯合能力测定结果分析次实验中加入的胡桃醌溶液分别为 200μg/mL，100μg/mL，50μg/mL，2。但胡桃醌测得的结果却未达到预期。胡桃醌从 200μg/mL 到 12.5μg/mAP 值分别为 0.302，0.276，，0.226，0.306，0.258 但从 25μg/mL 和 12 0.029 和 0.026。说明胡桃醌在此范围内的抗氧化效果几乎没有。在第50μg/mL, 40μg/mL, 30μg/mL 的胡桃醌浓度测得 FRAP 的值分别为 0.24胡桃醌抗氧化能力很弱，胡桃醌最高浓度的抗氧化效果也不明显。排收峰为 335nm 可排除药品干扰，说明胡桃醌没有对铁离子的还原能力铁离子螯合能力的测定中,测定波长为562nm，选取的浓度分别为400，40μg/mL，4μg/mL，0.4μg/mL。该实验中螯合剂与二价铁离子结合，
【学位授予单位】：山西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285

【参考文献】