蒋丽施，左栖枫，张新明，罗莎杰，苟 莎，孟 晓

（成都中医药大学，四川 成都 611137）

黄连，最早记载于《神农本草经》，为毛莨科植物黄连（Coptis chinesis Franch）、三角叶黄连（Coptis deltoidea C.Y.Cheng et Hisao）、云连（Coptis teeta Wall）的干燥根茎[1]。不同种黄连均含有多种生物碱和非生物碱成分，是黄连多种药理活性的基础[2-4]。由于黄连抗菌谱很广，对不同细菌、真菌以及流感病毒均有一定的抑制作用，临床常用其进行抗菌与抗病毒[5]。

为了延长食品的保质期与货架期，人们通常在食品中加入防腐保鲜剂和抑菌剂，而目前的防腐保鲜剂大多以化学品为主，其食用安全性渐渐受到人们的质疑。故以抗菌谱广、高效且持久、无毒、无残留与污染的天然植物或中草药制备的天然防腐剂和抑菌剂越来越受到广大研究者的关注。

本文对黄连的抑菌作用及其在食品防腐保鲜中的研究进展进行了介绍，为以黄连为原料，利用其高效的抑菌性开发新型天然食品防腐保鲜剂，拓宽黄连综合开发利用途径提供一定的思路。

1 黄连的化学成分

黄连所含有的化学成分复杂多样，目前已分离出百余种，包括各种生物碱、木脂素、酸性成分、黄酮、萜类、多糖以及挥发油等[6-9]，还包括一些微量元素[10-12]。

1.1 黄连主要化学成分

1.1.1 生物碱类

黄连的根茎和叶中含有多种异喹啉类生物碱成分，其中主要包含小檗碱即黄连素（Berberine）、黄连碱（Coptisine）、掌叶防己碱（即巴马汀，Pamatine）、药根碱（Jatrorrhizine）、甲基黄连碱（Worenine）、表小檗碱（Epi-berberine）等[13-14]。黄连中生物碱的含量与黄连的部位及其品种有关[15-17]，不同产地的黄连与采后经不同方法炮制（如姜制、醋制、酒蒸、酒制、萸制与胆汁制）的黄连[18]，其不同生物碱的含量会有所差异[19-23]。

1.1.2 非生物碱类

1.1.2.1 木脂素类化合物

黄连含有多种木脂素类化合物。从首次发现的阿基洛宁到目前最新发现的兰尼西甘A，一共已分离鉴定了32 种木脂素，这些化合物为研究黄连抑菌性等药理活性提供了更多的依据[24-26]。

1.1.2.2 酸性成分

黄连中的酸性成分主要有2,3,4-三羟基苯丙酸、绿原酸、丹参素、香草酸、阿魏酸、阿魏酸正丁酯、乳酸、龙胆酸、邻二苯酚和原儿茶酸等[27-28]，这些酸性成分由羧基和羟基组成，可与葡萄糖结合形成糖苷。

1.1.2.3 其他非生物碱类

在黄连中，同样含有一些黄酮类物质，如汉黄芩素、鼠李素等[25-26,29-30]。此外黄连中还含有色素、淀粉、鞣质、树脂、β-谷甾醇、挥发油和氨基酸等物质[31-32]，以及Cu、Fe、Zn、Mn、Sr 等微量元素和K、Ca、Mg 等宏量元素[33]。

1.2 黄连有效抑菌化学成分

谢川东等[34]采用水提醇沉法将黄连粗提物分为总碱、非生物碱、多糖部分，并将其用于金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌活性比较。试验结果表明，总碱呈现出较强的抑菌性，而黄连的非生物碱和多糖成分的抑菌性较微弱。杨宏博等[35]基于生物热动力学的角度探究了黄连抑菌的主要成分，结果同样显示，黄连的生物碱抑菌效果明显，而非生物碱抑菌效果微弱，甚至对部分菌的生长有促进作用。由此可以看出，黄连的抑菌性主要依赖于其所含的生物碱。

Hao 等[36]将黄连生物碱进一步分离纯化得到木兰花碱、小檗红碱、黄连碱、麻根碱、巴马汀等，研究不同类型生物碱对金黄色葡萄球菌的抑菌效果，发现不同生物碱具有不同程度的抑菌作用。代春美等[37]发现，小檗碱、药根碱、巴马汀对痢疾杆菌分别有不同程度的抑制作用，其中小檗碱是抑菌的最主要成分，其对常见细菌的抑制作用可达到其他生物碱的1.5 倍以上[38]。

薛东芳等[39]将黄连总生物碱和小檗碱进行对比，探究其对嗜水气单胞菌的抑菌效果，结果表明，单一小檗碱的抑菌活性弱于黄连总生物碱。同时谢川东等[34]对比总碱和小檗碱的抑菌活性，发现在同一浓度下，小檗碱的抑菌性弱于总碱，推测单一生物碱之间可能存在着协同抗菌的关系，它们共同形成了总碱较强的抑菌性。

2 黄连的抑菌作用

2.1 细菌

2.1.1 金黄色葡萄球菌

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）作为一种重要的食源性致病菌，可通过多种途径污染食品，导致食品腐败变质，并产生毒素进入人体造成食物中毒，同时还会导致大量的获得性感染[40-41]。

黄连和其他中药材比较，其对金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌作用更强[42]。姚冬婷等[43]和陈仁德等[44]用黄连水煎液进行体外抑菌试验，发现金黄色葡萄球菌对黄连呈现高度的敏感性，其最低抑菌浓度范围为3.91～31.25 mg/mL，抑菌圈直径明显大于6 mm。黄连对金黄色葡萄球菌的主要抑菌成分为生物碱，其他化学成分抑菌活性微弱[45]。王悦尚等[46]研究结果表明，黄连水提液的抑菌性优于黄连醇提液，而二者敏感性均强。不同方法炮制的黄连对金黄色葡萄球菌的体外抑菌性也有差异，其中酒黄连最佳，萸黄连较差[47]。

2.1.2 大肠埃希氏菌

大肠埃希氏杆菌（Escherichia coli），即大肠杆菌，是最常见的食源性微生物之一[48-49]，由其引发的食源性疾病是世界性重要卫生疾病之一[50]，大肠埃希氏杆菌中的特殊血清型细菌会引起严重腹泻和败血症。

黄连对大肠埃希氏杆菌有较好的抑菌性，对黄连炮制后进行体外抑菌试验，发现酒黄连对大肠埃希氏杆菌的抑制作用约为生黄连的4 倍，其最小抑菌浓度（Minimum inhibitory concentration，MIC）为15.63 mg/mL[51]，姜黄连对大肠埃希氏杆菌的抑菌性是生黄连的2 倍[52]。当黄连与其他单味中药材配伍制成复方制剂，其抑菌性有一定程度的增加[53]。除此之外，黄连与其他中药复配可消除大肠埃希氏杆菌的耐药性[54]。

2.1.3 福氏志贺氏菌

福氏志贺氏菌（Shigella flexneri）通称为痢疾杆菌，是食品安全领域和传染病领域的重要威胁之一[55]。福氏志贺氏菌感染集中于夏秋两季，多由食物消毒不彻底和水源不洁引起，可由大量活菌直接侵入肠道引起感染性中毒，部分细菌还会产生毒素引起混合型中毒[56]。

黄连对病原痢疾杆菌具有明显的抑制作用，且抑菌效果与黄连作用时间和浓度呈正相关[57]。代春美等[37]研究结果显示，黄连对痢疾杆菌抑菌的主要成分有小檗碱、药根碱、巴马汀。王岩[58]发现黄连和左氧氟沙星结合用药的临床治疗有效率为93.3%，较单用药治疗有效率增加15%。由此可以看出，黄连能很大程度上促进临床用药治疗效果，降低不良反应的发生。

2.1.4 肺炎克雷伯氏菌

肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pheumoniae）是目前发生率和感染比例相对较高的致病菌，占革兰氏阴性菌感染的30%左右[59]。肺炎克雷伯氏菌属于肠杆菌科，它们携带多种毒力基因，会诱发多种感染类型，对身体造成损害甚至危及生命[60]。

黄连对肺炎克雷伯氏菌有着明显且稳定的抑菌作用[61-62]，其中对碳青霉烯有耐药性的肺炎克雷伯菌的MIC 为62.5 g/mL[63]。李永伟等[64]的研究表明，黄连中黄连素为主要抑菌成分，黄连素可有效消除携带碳青霉烯酶基因的R 质粒，从而逆转肺炎克雷伯氏菌对碳青霉烯的耐药性，为中药抗耐药细菌提供思路。

2.2 真菌

2.2.1 白色念珠菌

白色念珠菌（Candida albicans）主要存在于人的皮肤、黏膜和肠道中，易导致免疫力低下的人患上白色念珠菌感染引起的疾病乃至菌血症[65]。每年念珠菌会造成约4 000 万例感染，白色念珠菌就占念珠菌感染病例的50%～70%[66-67]。

李钰乐等[68]在对白色念珠菌体外抑菌的研究中发现，黄连在所选10 种中药材中抑菌效果较为明显，同时测得其最低抑菌浓度为31.25 mg/L。刘锐等[69]利用黄连水提液和醇提液对白色念珠菌进行抗真菌研究，结果表明，黄连水提液和醇提液均可使感染的小鼠肾脏组织中白色念珠菌数目明显减少，而醇提液抑菌效果较水提液更佳。

2.2.2 其他真菌

黄连对其他常见植物病原真菌也有广泛且有效的抑菌作用。张弛翔等[70]测得黄连对常见植物病原真菌如番茄灰霉菌、玉米小斑菌、小麦赤霉菌、油菜菌的抑制率分别可达到100%、96.89%、93.39%、91.22%。蒋晶晶等[71]选用不同中草药进行抑菌试验，测得黄连对辣椒疫霉病菌、西瓜蔓枯病菌、葡萄炭疽病菌和玉米茎基腐病菌的抑制率均为最高，平均抑制率可达80%，对葡萄灰霉病菌也有较好的抑制性。

屈欢等[72]以黄连为原料制得盐酸小檗碱，测得其对玉米大斑菌的抑菌率可达99%。韩志强[73]利用黄连、黄柏的复合超声提取液进行抑菌研究，发现其对山药绿霉、灰葡萄孢霉、霉菌胶孢炭疽菌具有显著的抑菌效果，其MIC 值分别为0.019、0.020、0.068 g/mL。同时黄连对橘子、苹果和冬枣中常见的链格孢菌、褐腐菌和青霉菌也有极好的抑菌作用，与丁香复合是最常用的复合方式[74]。

综上，黄连对各类细菌和真菌均有着广泛且明显抑制甚至杀灭作用，其作用持效性长，和其他药物相比不易引起微生物的耐药性，且与其他药复合使用可以明显提升治疗效果。目前黄连的抑菌作用研究主要为细菌，且机理较为明确，而对真菌的研究较少。

3 黄连在食品防腐保鲜方面的研究

目前，天然抑菌剂多从植物中草药中提取，同时中草药复合研制的防腐保鲜剂与化学合成的各类防腐剂相比，有着更天然、安全且对人体无害等优点，因而将其更广泛地应用于食品防腐保鲜是当前研究的热点。

黄连自身或次生代谢产物中含有多种有效抗菌活性成分，对大多数污染食品的病菌具有一定的抑制作用，以达到保鲜效果。

3.1 黄连在畜禽肉类防腐保鲜中的应用

黄连对常见肉类污染菌如假单胞菌、大肠埃希氏杆菌、金黄色葡萄球菌、李斯特菌以及沙门氏菌均有较好的抑菌作用，因此黄连可用于常见肉类的保鲜。王稳等[75]发现对黄连与丁香进行提取后，按一定配比制得的复合提取液对冷却鸡肉的抑菌和保鲜效果较好，且作用非常稳定。王永刚等[76]将猪肉储存于（3±1）℃下，探究天然防腐剂对猪肉保鲜的效果，试验结果表明，黄连与丁香复合是猪肉保鲜中的最优组合，可以使冷鲜猪肉在21 d 内保持1 级鲜度。除此之外，王永刚等[77]将黄连与丁香复合，将新鲜羊肉真空包装后储存于（4±1）℃温度条件下进行保鲜，定期测定羊肉的感官、理化以及微生物指标。研究结果表明，使用黄连与其他中药材复合制得的天然保鲜剂处理可使新鲜羊肉冷藏保存21 d 仍保持2 级鲜度，较未处理组延长了12 d。

3.2 黄连在蛋类防腐保鲜中的应用

在鸡蛋的贮藏过程中，多种细菌可通过蛋壳的细小气孔进入鸡蛋并导致鸡蛋蛋白液化、腐败变臭甚至爆炸。在对蛋类的保鲜研究中，常用中药材提取液与其他物质复合制成涂膜对鸡蛋进行保鲜。叶文斌[78]利用黄连提取液复合其他成膜物质制成一种可食性复合涂膜剂，将该涂膜剂涂于鸡蛋表面后常温下贮藏30 d，发现鸡蛋的哈夫单位、失重率、相对密度、蛋黄指数、pH 值和总挥发性盐基氮等指标较对照组鸡蛋更优，货架期明显延长。同时，谭香玉[79]利用黄连与壳聚糖复合酶进行复合保鲜能有效地对鸡蛋进行消毒杀菌，防止鸡蛋变质腐败，保证其感官及理化指标正常，延长保鲜期。

3.3 黄连在水果防腐保鲜中的应用

保鲜研究中，水果保鲜是一个研究重点。黄连因其对葡萄炭疽病菌、葡萄灰霉菌以及链格孢菌等菌都具有很好的抑制作用，可对采摘后的葡萄进行防腐保鲜，利用黄连提取物与魔芋精粉涂膜保鲜，在常温和低温贮藏下都有较好的保鲜作用[80]。栗丽萍等[81]同样使用黄连提取液对葡萄进行涂膜保鲜，研究其对葡萄贮藏品质的影响，发现黄连涂膜处理对葡萄果实的衰老和品质的劣变有显著的延缓和改善作用，其效果较大黄、甘草和肉桂更佳。

柑橘霉变腐烂常与柑橘链格孢、意大利青霉和指状青霉等菌相关，任艳芳等[82]利用30 种中药的醇提物对上述细菌进行离体试验，再将它们用于柑橘活体贮藏保鲜试验中，发现黄连的抑菌和保鲜效果均为最佳。赵江[83]发现黄连醇提物可使柑橘的呼吸强度明显降低，同时抑制贮藏后期丙二醛（MDA）的积累和可溶性固形物（TSS）、有机酸和VC 等含量的下降，降低多聚半乳糖醛酸酶（PG）与过氧化物酶（POD）的活性，有效减少柑橘果实腐烂和霉变的发生，维持柑橘较高的感官品质[84]。除此之外，任艳芳等[85]将黄连、壳聚糖与淀粉复合制成涂膜剂，可对夏橙进行保鲜。

桑椹保质期极短，利用黄连对桑椹保鲜也有良好的效果。陈会娟等[86]将新鲜桑椹用黄连提取液处理后，并于常温下贮藏，发现桑椹的霉变率、失重率和MDA 含量较未处理组明显下降，可滴定酸（TA）含量大幅度增加，同时可溶性总糖含量的峰值也推迟2 d，从而使保质期延长3 d 左右。陈会娟[87]同时利用15种中草药包括黄连、丁香等对采后桑椹中常见的致腐真菌核盘菌进行离体抑菌试验，观察抑菌试验效果，发现黄连对核盘菌的抑制效果最明显，将黄连提取物和枯草芽孢杆菌复合处理，其保鲜效果会更加显著。

谢学强等[88]将黄连提取液与壳聚糖配比，将油桃用其浸泡后贮藏，可提升油桃的感官品质、硬度、VC、TSS 以及TA 含量，并有效降低腐烂率等，能很好地提高油桃果实的保鲜效果。蒋小飞等[89]将黄连生物碱与鱼腥草挥发油复合制成保鲜涂膜剂对芒果进行保鲜，该复合保鲜液涂膜剂能显著减少芒果贮藏时水分及VC 的流失，控制总糖含量的稳定，对芒果的保鲜也有很好的作用。

郭守军等[90]利用黄连提取物制成复合涂膜剂对番荔枝果实进行保鲜，观察其对番荔枝果实的贮藏效果，发现经过黄连处理的番荔枝果实的软果率、裂果率、烂果率与霉果率均有所下降，且TSS、有机酸和VC 含量下降也变得更缓慢，通过抑制呼吸强度也减少了MDA 的积累，有效延缓该处理果实的衰老和品质劣变，改善贮藏期间番荔枝的感官和生理品质。

3.4 黄连在蔬菜防腐保鲜中的应用

山药在贮藏时容易发芽，久置后也会变软腐败，削皮后容易变色。韩志强[73]发现，黄连复合提取液可以有效地保鲜山药，在山药贮藏过程中可以抑制山药绿霉和胶孢炭疽菌的生长，减少MDA 的积累，并降低多酚氧化酶（PPO）活性等，维持相对较高的可溶性蛋白和VC 含量，在一定程度上保持较好的贮藏品质。与山药常规贮藏方式相比，古争艳[91]使用黄连复合大黄制得提取液，也可以使山药保持较好的生理品质，对山药的营养品质和糊化特性起到良好的作用。

鲜切莴笋放置过程中容易变色。将鲜切莴笋利用黄连配伍连翘等中药制得的复合液进行保鲜处理，可以明显抑制PPO、POD 以及纤维素酶的活性，维持原有品质和颜色，使货架期延长4～6 d[92]。而黄连和连翘复合液除了对抑制鲜切莴苣褐变有很好的作用外，对鲜切胡萝卜的白变也有很好的延缓作用。

畜禽肉和蛋制品的腐烂变质主要由细菌污染导致，肉蛋制品中真菌不仅没有细菌数量多，而且分解蛋白质的能力较细菌弱，生长较慢，因此对肉制品和蛋制品进行防腐保鲜着重于对各种污染细菌和产毒细菌进行抑制，而对果蔬等植物性食物更要注重对真菌的抑制。在目前的研究中，由于果蔬品种的多样性、易变质腐烂性以及利用黄连复合液进行涂膜易操作等特点，更多的研究人员利用黄连对果蔬进行防腐保鲜。肉蛋制品经济价值高，利用黄连对更多种类的肉蛋制品进行深入有效的防腐保鲜研究，势必有更好的前景。

4 小结

黄连对大多数细菌的抑菌性强于其他中药材，但对部分细菌的抑菌性略弱，因此黄连的抑菌范围需要更全面的研究来界定。同时黄连中不同种类的生物碱、非生物碱有着不同的抑菌性，而目前研究主要利用黄连水提液或醇提液等各种粗提物直接进行抑菌研究，对于单体化合物的抑菌作用研究也主要集中在小檗碱上，而黄连中其他单体化学成分对特定微生物的抑菌作用、构效关系、抑菌机理等的研究还不多。因此，随着对黄连抑菌作用研究的深入，黄连中其他单体化合物和几种单体化合物的协同抑菌作用、抑菌机理等有待进一步地明确。

食品在加工、流通和保藏等环节易受到各种各样微生物的污染，最终导致食品腐败变质，因此更好地保藏食品离不开优质的防腐保鲜剂。为了弥补化学保鲜剂的各种缺陷，开发天然保鲜剂越来越有必要。传统中草药大多具有抑菌甚至杀菌的功效，黄连作为“中药抗生素”，其具有更广泛、有效且持续性强的抑菌性，对食品常见腐败菌和人体肠道致病菌都有一定的抑制作用，利用黄连进行防腐保鲜有较好的前景。

尽管黄连抗菌效果较好，但其作为天然抑菌剂的开发方面还有一些不足。黄连味苦，直接用其开发抑菌剂，其味道很难被矫正，从而导致食物也带有苦味。同时单味中药抗菌保鲜能力有限，若利用其他同样具有抑菌性的中药材复合互配，不仅可以更好地增强抗菌活性，拓宽抗菌谱，亦具有低毒、不易产生耐药性等优点。黄连除了与其他中药材复合外，还可以与壳聚糖等物质复合，不仅可以使黄连的用药浓度降低，对黄连的苦味有很好的矫正作用，同时可以更好地节省中药原料，大规模生产使用时可进一步节省成本。因此黄连与其他中药材及化合物的复合抑菌作用需要更全面的探究，同时不同的处理方式（如炮制）对黄连抑菌作用及其主要抑菌成分的影响也需进一步研究，以便更好地为复合型植物源保鲜剂的开发及推广利用提供依据。