马春景，赵丽华，杨 帆，李继源，包 斌，*

(1.上海海洋大学食品学院，上海201306;2.内蒙古农业大学，内蒙古呼和浩特010018;3.内蒙古鄂尔多斯市生态环境职业学院，内蒙古鄂尔多斯014300)

沙葱(Allium Mongolicum Regel)，学名蒙古韭，属被子植物门(Angiospermae)，百合科(Liliaceae)，葱属(Allium)，为多年生草本旱生植物。分布于我国新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西、内蒙古和辽宁［1］。沙葱具有较高的营养价值［2］，风味独特，含有2－己烯醛、甲基－2－烯丙基三硫醚［3］等挥发性风味物质，沙葱地上部分可入蒙药，主治消化不良、不思饮食和秃疮、青腿病等［4］。

韭菜(Allium Tuberoum)为百合科葱属多年生草本植物，又名起阳草、壮阳草，主要以叶片、假茎供食，是我国特有的蔬菜之一［5］。韭菜含有丰富的纤维素，可以促进肠道蠕动、预防大肠癌的发生，同时又能减少对胆固醇的吸收，从而起到预防和治疗动脉硬化、冠心病等疾病的作用［6］;韭菜可治疗跌打损伤，有消炎止痛，散瘀止血的功效［7］。此外，韭菜籽具有“温补肝肾，壮阳固精”功效［8］。

大蒜(Allium Sativum)为百合科葱属植物，是一种香辛蔬菜，既有营养价值，又有调味增香和杀菌的作用［9］。大蒜中富含大蒜油，有机硒，超氧化物歧化酶(SOD)，具有抗病毒抗肿瘤及免疫调节作用，并且具有预防心肌梗塞、血管硬化、抗衰老等的功能［10］。

食源性致病菌导致的疾病是食品安全的关键问题，其中动物源性食品中金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌O157∶H7、副溶血弧菌、单增李斯特菌等引起的食源性疾病是食品安全的主要问题［11］。目前为止，没有文献就这三种百合科葱属植物对五种常见食源性致病菌的抑菌作用进行系统的研究和比较，本文通过测定并比较三种百合科葱属植物水提取物对这五种菌的抑制作用，以期为进一步探索沙葱和韭菜在食品安全中的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

沙葱 采集于内蒙古呼和浩特市人工种植新鲜沙葱，采集后48h内运到实验室;新鲜韭菜和大蒜(白皮) 购于当地菜市场;大肠杆菌 O157∶H7(Escherichia coli O157∶H7ATCC43889)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus AB91093)、肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidi CMCC 50041)、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus ATCC33847)、单增李斯特菌(Listeria monocytogenes ATCC19115)均由上海海洋大学食品学院微生物实验室提供;胰蛋白酶大豆琼脂培养基(TSA)中国检验检疫科学研究院＆北京陆桥技术有限责任公司;胰蛋白胨大豆肉汤培养基(TSB)中国检验检疫科学研究院＆北京陆桥技术有限责任公司。

Elix/Rios纯水系统 美国Millipore公司;超声波清洗机SK－5200HP 上海科导超声仪器有限公司;实验室高剪切乳化机上海索维机电设备有限公司;台式离心机TDL－40B 上海安亭科学仪器厂;微量移液器 法国Gilson公司;恒温振荡器DDHZ－300 江苏太仓实验设备有限公司;隔水式恒温培养箱 上海一恒科学仪器有限公司;SKY－摇床 上海苏坤实业有限公司;高压灭菌锅 MLS－3750 SANYO Labo Autoclave;旋转蒸发仪 上海申生科技有限公司;超净台ACB－4A1(SVE－4A1)上海生叉贸易有限公司。

1.2 提取液(沙葱、韭菜和大蒜)的制备

将新鲜原料的泥土及干叶去除后用蒸馏水洗净，用乙醇(75%)冲洗后再用蒸馏水冲洗至无乙醇味，九阳打浆机打浆。取浆液100g，放入500mL烧杯中并加入150mL蒸馏水，实验室高剪切乳化机进行组织破碎，3500r/min离心20min，上清液于旋转蒸发仪上浓缩(水浴恒温45℃，真空)，制成1g/mL(干重)的提取液，装入离心管中，置于4℃冰箱中保存并当天使用，部分提取液样品在使用前稀释成0.25g/mL(干重)。

1.3 抑菌实验

1.3.1 菌种的活化及菌悬液的制备 将5种菌种分别接入对应的斜面培养基(副溶血性弧含3.5%NaCl)上进行活化，置于37℃恒温培养箱中培养24h。在无菌条件下，用接种环挑取活化后的菌体，放入10mL对应的液体培养基(副溶血性弧菌含3.5%NaCl)中，37℃摇床培养12h，取出后进行梯度稀释涂布计数。选出菌数在106cfu/mL的菌液。

1.3.2 滤纸片的制备 用打孔器把定性滤纸打成6mm直径的圆片，放置于洁净干燥的培养皿中干热灭菌。在小滤纸片上滴加提取液，每次滴加10μL，晾干后继续滴加提取液，滴加方式见表1。

表1 提取物的滴加方式Table 1 The adding methods of extracts

1.3.3 抑菌活性测定 每个平板中加入200μL 106cfu/mL的菌液，倒入20mL左右的已融化并高压灭菌好的TSA培养基摇匀，待其凝固后将滤纸片等距放入含菌平板(每种菌重复三次实验)，37℃培养24h后观察五种菌的生长情况，用卡尺测量每一个抑制圈的直径(若抑菌圈不规则取最大直径与最小直径的平均值)，取平均值。另设蒸馏水作对照。

1.3.4 最低抑菌浓度(MIC)的测定［12］采用2倍稀释法，以蒸馏水为溶剂，配置一系列梯度浓度为50、25、12.5、6.25、3.13、1.57、0.78g/L 的提取物稀释液。用移液枪分别吸取1mL稀释液加入到平板中，与100μL 106cfu/mL的菌液和20mL培养基充分混匀。待培养基冷却凝固后，置于37℃恒温培养箱中倒置培养24h，观察结果，以完全无菌生长的最低浓度为最低抑菌浓度。每个浓度梯度做三个平行，以蒸馏水作对照。

1.3.5 数据分析 每一个处理重复三次(n=3)。采用Excel软件分析数据并绘制图表。

2 结果与分析

2.1 沙葱水提取液的抑菌效果

图1是沙葱水提物对五种食源性致病菌的抑制效果。由图1可知，沙葱水提取物加样量小于5μg时，对大肠杆菌 O157∶H7、肠炎沙门氏菌、副溶血性弧菌及金黄色葡萄球菌没有抑制作用，对单增李斯特菌有抑制作用，并且随着加样量的增加抑菌圈直径有所增加。当加样量分别为7.5μg和10μg时，沙葱水提物对三种菌(肠炎沙门氏菌、副溶血性弧菌、金黄色葡萄球菌)和大肠杆菌O157∶H7开始呈现抑制作用;而对单增李斯特菌而言，提取物加样量达到10μg时，提取物的抑菌作用消失，其原因有待于更进一步的研究。当沙葱水提物加样量大于7.5μg时，对大肠杆菌O157∶H7、肠炎沙门氏菌、副溶血性弧菌及金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径随着加样量的增加而增大。当加样量为50μg时，沙葱水提物对五种食源性致病菌的抑菌圈直径为6.0～41.7mm，其对金黄色葡萄球菌的抑菌活性最强(41.7±1.52)mm，大于对大肠杆菌的抑菌活性(28.7±1.52)mm，此结果与李亚蕾［13］对沙葱提取物的抑菌研究和扈瑞平［14］对沙葱鲜汁的抑菌研究结果是一致的。

2.2 韭菜水提取液的抑菌效果

图2是韭菜水提物对5种食源性致病菌的抑制效果。图2显示，韭菜水提取物加样量小于7.5μg时，对大肠杆菌O157∶H7、肠炎沙门氏菌、副溶血性弧菌及金黄色葡萄球菌没有抑制作用，对单增李斯特菌有抑制作用，并且随着加样量的增加抑菌圈直径逐渐增加;当加样量达到7.5μg时，韭菜水提物对肠炎沙门氏菌及副溶血性弧菌有抑制作用，并且随着加样量的增加而增大;对大肠杆菌O157∶H7和金黄色葡萄球菌没有抑制作用;对单增李斯特菌有抑制作用达到最大。随后与沙葱水提物相似，加样量为10μg时，对单增李斯特菌的抑菌效应消失，其原因有待于更进一步的研究。当加样量达到30μg时，韭菜水提物对大肠杆菌O157∶H7、金黄色葡萄球菌开始呈现抑制作用，并在加样量增加至50μg时，抑菌圈直径进一步增加。当加样量为50μg时，韭菜水提物对五种食源性致病菌的抑菌圈直径为6.0～17.7mm，其中对沙门氏菌的抑菌活性最强(17.7±0.57)mm;同时其对大肠杆菌的抑菌活性(9.3±1.15)mm稍强于对金黄色葡萄球菌的抑菌活性(7.6±0.57)mm，此结果与催亚东等［15］用打孔法对韭菜提取物的抑菌研究结果不同，催亚东等人的研究结果显示韭菜鲜汁对金黄色葡萄球菌的抑菌效果稍好于对大肠杆菌的抑菌效果，这可能是由于催亚东所用的韭菜鲜汁中抑菌物质与本研究所用的韭菜水提物中抑菌物质不同所致。

图2 韭菜水提物对5种食源性致病菌的抑制效果Fig.2 Inhibitory effects of Allium Tuberoum extract against test strains

2.3 大蒜水提取液的抑菌效果

图3是大蒜水提物对5种食源性致病菌的抑制效果。由图3可知，大蒜水提取物加样量为2.5μg时，大蒜水提物对这五种食源性致病菌均没有抑制作用;加样量增至5μg时，大蒜水提物对大肠杆菌O157∶H7、金黄色葡萄球菌及单增李斯特菌开始呈现轻微的抑制作用，并且随着加样量的增加，抑菌圈直径增大，而对沙门氏菌和副溶血性弧菌没有抑制作用;加样量增至7.5μg时，对这五种食源性致病菌均有抑制作用，并且随着加样量的增加抑菌活性增大。当加样量为50μg时，大蒜提取物对五种食源性致病菌的抑菌圈直径为18.5～29.3mm，其对金黄色葡萄球菌的抑菌活性最强(29.3±2.08)mm。张爱民［16］的研究表明，大蒜汁对伤寒沙门氏菌、痢疾志贺氏菌、及金黄色葡萄球菌有较强的杀灭作用，大肠杆菌的效果次之，与本研究结果一致。

图3 大蒜水提物对5种食源性致病菌的抑制效果Fig.3 Inhibitory effects of A.sativum L.extract against test strains

2.4 三种水提取液的抑菌效果比较

图4为提取物添加量为50μg时，三种葱属植物的水提物对五种食源性致病菌的抑制效果比较。由图4可知，对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和副溶血性弧菌，沙葱水提物显示了良好的抑菌活性，其抑菌圈直径＞大蒜水提物＞韭菜水提物;对于单增李斯特菌，大蒜水提物有抑菌作用，而沙葱水提物和韭菜水提物对单增李斯特菌没有抑制作用。许多学者曾对大蒜的抑菌作用进行过研究［17］，并确定大蒜素是大蒜的主要抗菌成分［18］，目前大蒜素作为抑菌剂已广泛应用于医学、兽药、食品添加剂、化妆品等行业［19］。本研究结果显示:与大蒜水提物相比，沙葱水取物对四种食源性致病菌有较强的抑菌活性，因此沙葱有可能被开发成为一种新的天然抑菌剂，应用于食品安全的控制。尽管目前没有研究探讨沙葱中的抑菌成分，但根据王俊魁等人［3］的研究，沙葱中含有二烯丙基硫醚，这个成分对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、福氏志贺氏菌、沙门氏菌、枯草芽孢杆菌具有一定的抑菌作用［20］，因此这类成分有可能是沙葱水提物抑菌作用的物质基础。

图4 三种水提物对5种食源性致病菌的抑制效果比较Fig.4 Inhibitory effects of three extracts against test strains

2.5 三种葱属植物对五种食源性致病菌的最低抑菌浓度

根据五种食源性致病菌在含三种葱属植物提取物的培养基中的生长状况(表2～表4)确定三种提取物对五种致病菌的最低抑菌浓度(MIC)。最低抑菌浓度越低，表明菌对提取物越敏感。大肠杆菌对沙葱水提物和大蒜水提物的敏感性一致(MIC 6.25g/L)，强于对韭菜水提物的敏感性(MIC 25g/L);金黄色葡萄球菌对大蒜水提物的敏感性最强(MIC 3.13g/L)，对沙葱水提物的敏感性次之(MIC 12.5g/L)，对韭菜水提物的敏感性最弱(MIC 50g/L);沙门氏菌对大蒜水提物的敏感性最强(MIC 6.25g/L)，对沙葱水提物的敏感性次之(MIC 12.5g/L)，对韭菜水提物的敏感性最弱(MIC 50g/L);副溶血性弧菌对大蒜水提物的敏感性最强(MIC 6.25g/L)，对沙葱水提物和韭菜水提物的敏感性一致(MIC 12.5g/L);而单增李斯特菌对这三种葱属植物水提物的敏感性相同(MIC 6.25g/L)。总之，五种致病菌对大蒜水提物最敏感，其次是沙葱水提物，而对韭菜水提物的敏感性最弱。

3 结论与讨论

三种不同水提取物对这五种食源性致病菌均有一定的抑制作用且具有浓度依赖性，除了单增李斯特菌外，它们对其他四种菌的抑制效果随着提取物的加样量的增大而增强;从抑菌圈直径来看，当提取物添加量为50μg时，抑菌效果强弱顺序为沙葱水提物＞大蒜水提物＞韭菜水提物;从最低抑菌浓度来看，抑菌敏感性强弱顺序为大蒜水提物＞沙葱水提物＞韭菜水提物。综上结果看出，沙葱的抑菌活性与大蒜相当，有望作为一种潜在的抑菌剂应用于食品安全领域。

韭菜虽有抗菌能力但远不能与大蒜和沙葱的抗菌作用相比。沙葱、韭菜和大蒜同是百合科葱属植物，造成不同水提物间抑菌结果的差异以及同种水提物对不同菌种抑菌结果的差异原因，与其抑菌机理及成分相关，需要通过进一步研究来阐明。

表2 含沙葱水提物的培养基中五种食源性致病菌的生长情况Table 2 The growth of five food－borne bacterial strains in the culture dishes with AMR

表3 含韭菜水提物的培养基中五种食源性致病菌的生长情况Table 3 The growth of five food－borne bacterial strains in the culture dishes with AT

表4 含大蒜水提物的培养基中五种食源性致病菌的生长情况Table 4 The growth of five food－borne bacterial strains in the culture dishes with AS

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