摘要
为探究通过分子蒸馏技术分离得到的不同组分龙脑精油对大肠杆菌运动和生物被膜形成的影响,首先采用气相色谱-质谱法(GC-MS)对龙脑精油原油、轻组分和重组分进行挥发性成分的分析;接着采用二倍稀释法和平板涂布法分别测定龙脑精油3种组分对大肠杆菌ATCC 25922的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC);最后通过泳动丛动实验和结晶紫染色法分别研究了龙脑精油3种组分对大肠杆菌ATCC 25922泳动丛动能力和生物被膜形成的影响。
结果表明:龙脑精油原油、轻组分和重组分分别有27、24、19种挥发性成分组成,其中龙脑精油原油中相对含量最高的挥发性成分为右旋龙脑,占比19.93%;轻组分中桉叶油醇的相对含量最高,为19.36%;重组分中右旋龙脑的相对含量最高,为28.92%。龙脑精油原油、轻组分和重组分对大肠杆菌的MIC和MBC均为6.25μL/mL,且在亚抑菌浓度下均能延缓细菌生长;在1/2 MIC和1/4 MIC下3种龙脑精油均能降低大肠杆菌的游泳运动能力与丛集运动能力,并能抑制大肠杆菌生物被膜的生长;其中龙脑精油重组分对大肠杆菌泳动丛动能力和生物被膜形成的抑制效果优于龙脑精油原油和轻组分;龙脑精油重组分对大肠杆菌生长曲线的抑制效果优于原油和轻组分。由此可知,通过分子蒸馏技术对龙脑精油进行切割,可以定向富集龙脑精油中的抑菌活性成分,有效提高龙脑精油的附加值,具有广阔的应用前景。
细菌的耐药性问题给食品、医学、环境等多个领域带来了巨大的挑战,耐药性细菌不仅危及食品安全与生命健康,还影响了社会经济的发展。耐药性细菌可黏附于肉类、海鲜、蔬菜和水果等食品中,通过食物链传播到人体内,导致人们食物中毒或感染疾病。细菌耐药性的产生增加了人们通过食物感染微生物的风险,存在着严重的食品安全隐患。目前,全球范围内细菌耐药性的现状非常严峻,据世界卫生组织的数据显示,因细菌耐药性问题死亡的人数已超过70万。
这需要全球各国采取联合行动,通过改善卫生条件、合理使用抗生素和开发新的抗生素等策略来控制和预防细菌耐药性的产生。对于食品加工业而言,寻找一种能够有效抑制细菌生长且对环境友好的新型抑菌剂就变得尤为重要。
近年来,植物精油抑菌的研究备受关注,它可以通过破坏细菌细胞膜、抑制细菌生长代谢、干扰细菌生物膜形成以及影响细菌运动性等多种机制来实现抑制微生物生长。其中龙脑精油因其出色的抑菌性能而备受瞩目,龙脑精油对多种病原菌都具有显著的抑制作用,包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌等。龙脑精油与一些常用的抗生素联合应用还可以显著提高抗生素的抑菌效果,减少耐药性细菌的产生。此外,龙脑还具有神经保护、抗氧化、消炎等作用。
分子蒸馏是一种根据物质中所含各组分分子平均自由程之间的差异对物质进行切割分离的一种液液分离技术。相比于传统的利用沸点差异的分离方法,分子蒸馏的工作条件真空度高、蒸发温度低、受热时间短,能在最大程度上保护植物精油中活性物质的生物活性。但采用分子蒸馏技术对龙脑精油分离组分及其抑菌性能的相关研究鲜有报道。
文中通过分子蒸馏法将龙脑精油切割分离,并用气相色谱-质谱法(GC-MS)法对龙脑精油原油、重组分和轻组分中的挥发性成分进行分析,研究3种不同组分的龙脑精油对大肠杆菌ATCC 25922的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度;利用结晶紫染色法测定大肠杆菌的被膜生长能力,根据最低抑菌浓度测定大肠杆菌的生长曲线,通过游泳运动和丛集运动实验,从表观现象观察不同浓度不同组分的龙脑精油对大肠杆菌运动能力的影响,以此来探究不同组分龙脑精油对大肠杆菌运动和生物被膜形成的影响。该研究可为优化龙脑精油的应用提供了理论参考。
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