全自动生长曲线分析仪

In vitro characterization the antioxidant and antibacterial properties of hemp (Cannabis sativa spp.) varieties cultivated in Northern Alabama

体外表征北阿拉巴马州种植的大麻品种（大麻属）的抗氧化和抗菌特性

来源：Journal of Cannabis Research 2025, Volume 7, Article number 9

《大麻研究杂志》，2025年，第7卷，文章编号9

摘要

本研究选用北阿拉巴马州种植的4个大麻品种，采用去离子水、丙酮、乙醇三种溶剂提取，评价其抗氧化与抗菌潜力。抗氧化活性通过DPPH自由基清除、总酚含量、总黄酮含量测定；抗菌活性针对食源性致病菌（单核细胞增生李斯特菌、大肠杆菌O157:H7、肠道沙门氏菌）进行检测。结果显示乙醇提取物得率最高（25.29±0.70%），DPPH清除率最强（64.03±0.26%），对所有致病菌生长抑制率均超70%，显著优于丙酮与水提物。研究证实北阿拉巴马大麻乙醇提取物具备高抗氧化与广谱抗菌活性，可作为天然食品防腐剂应用。

关键词

大麻；抗氧化；抗菌；乙醇提取物；总酚；总黄酮；食源性致病菌；天然防腐剂

研究目的

评价北阿拉巴马州种植的4个大麻品种在不同溶剂下的抗氧化能力与对食源性致病菌的抗菌效果，筛选最优提取溶剂与品种，为天然食品防腐剂开发提供依据。

研究思路

选取4个大麻品种，以水、丙酮、乙醇提取；测定提取率、总酚、总黄酮、DPPH自由基清除率评价抗氧化活性；采用纸片扩散法与BioScreen生长曲线法测定对三种食源性致病菌的抑制作用；统计分析品种、溶剂与生物活性的相关性。

研究亮点

1 首次系统评价北阿拉巴马州工业大麻的抗氧化与抗菌潜力，填补区域研究空白。

2 证实乙醇为最优提取溶剂，提取物同时具备高得率、高抗氧化、高抗菌活性。

3 明确总酚含量与抗氧化、抗菌活性呈显著正相关，揭示作用物质基础。

4 提供可直接用于食品防腐的天然植物提取物方案，安全无精神活性。

可延伸的方向

1 分离纯化大麻乙醇提取物中关键抗菌抗氧化单体化合物。

2 探究大麻提取物在实际食品体系中的防腐保鲜应用效果。

3 开发大麻提取物基可食用抗菌包装膜。

4 拓展抗菌谱至其他食源性致病菌与真菌。

5 优化提取工艺进一步提升生物活性物质得率。

测量的数据及研究意义

1 不同溶剂提取率数据（表1），明确乙醇提取效率最高，为工艺选择提供依据。

2 总酚含量TPC与总黄酮含量TFC数据（表1），揭示活性成分含量差异，与生物活性正相关。

3 DPPH自由基清除率数据（表1），定量评价抗氧化能力，乙醇提取物最优。

4 纸片扩散法抑菌圈数据（图1），直观显示乙醇提取物对革兰氏阳性菌抑制更强。

5 BioScreen生长曲线与抑制率数据（图2），动态反映细菌生长抑制，乙醇组抑制率超70%。

6 相关性与PCA分析数据（表3，图3），证实酚类是贡献抗氧化与抗菌的主要物质。

结论

1 北阿拉巴马州种植的大麻具有良好的抗氧化与抗菌活性，可作为天然功能原料开发。

2 提取溶剂显著影响活性，乙醇提取物在得率、抗氧化、抗菌三方面均最优。

3 总酚与总黄酮含量是决定大麻提取物生物活性的关键物质基础。

4 乙醇提取物对单核细胞增生李斯特菌、大肠杆菌O157:H7、沙门氏菌均有强效抑制。

5 该大麻提取物具备开发为天然食品防腐剂的巨大潜力。

使用芬兰Bioscreen仪器测量数据的研究意义

使用Bioscreen C全自动微生物生长分析仪在96孔板中连续24小时监测OD600，每30分钟自动读数，获得大麻提取物处理下致病菌的动态生长曲线；精准计算生长抑制率，客观量化不同提取物的抗菌强度与时效特征，排除人工读数误差，为抗菌效果评价提供高通量、标准化、高重复性的动态定量数据，是判断抑菌活性的核心实验依据。