中药提取物对果实抑菌防腐研究进展

摘要 果实鲜食营养价值高，但贮藏期间易受病原真菌的侵染，导致果实快速腐烂，极大地缩短了果实的货架期，从而影响其经济价值和农户的收入水平，因此，找到更适合产业应用的高效、绿色保鲜技术就显得尤为重要。综述抑菌中药材、中药材中主要抑菌物质、提取物协同杀菌、杀菌机理及提取物对果实防腐保鲜的应用。研究表明，香辛植物和抑菌中药材中的挥发油、多糖和一些次生代谢物（黄酮、多酚、生物碱等）对果实具有很好的防腐效果；目前果实复配防腐保鲜剂中主要以混合挥发油、多糖+其他抑菌成分相结合，涂抹防腐为主。提取物主要以破坏菌体结构、改变遗传物质等方式进行杀灭病原菌；目前普遍采用的化学杀菌剂是最有效的手段，安全性更高的天然提取物和可食性涂膜等绿色保鲜剂是主要发展方向；同时，单一的保鲜技术无法达到工业应用时所要求的高效，因此，结合多种保鲜技术的综合防治保鲜方法将成为未来研究重点。

关键词 中药；提取物；果实；抑菌；防腐

中图分类号 TS 255.3  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2023）03-0011-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.03.003

Research Progress on Antifungal and Antiseptic Effects of Chinese Herbal Extracts on Fruits

SHI Hao1，2， FENG Min3， DING Ren-hui1 et al

（1. College of Agriculture and Forestry Technology， Hunan Applied Technology University， Changde， Hunan 415000;2.College of Horticulture， Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan 410128; 3. Hunan Taoyuanming Fruit Biology Co. Changde， Hunan 415000）

Abstract Fresh fruits have high nutritional value， but they are susceptible to infection by pathogenic fungi during storage， which leads to rapid decay of the fruits， which greatly shortens the shelf life of the fruits. Thereby affecting their economic value and the income level of farmers. Therefore， it is particularly important to find efficient and green preservation technologies that are more suitable for industrial applications. This article reviews the antibacterial Chinese medicinal materials， main antibacterial substances in Chinese medicinal materials， synergistic sterilization of extracts， sterilization mechanism， and application of extracts to fruit preservation. The research shows that the volatile oils， polysaccharides and some secondary metabolites （flavonoids， polyphenols， alkaloids， etc.） in spicy plants and antibacterial Chinese medicinal materials have a good antiseptic effect on fruits; At present， the fruit compound antiseptic and fresh-keeping agent is mainly combined with mixed volatile oil， polysaccharides and other antibacterial ingredients， and the main application is antiseptic; At present， the compound preservatives for fruits mainly include the combination of mixed volatile oil， polysaccharide with other antibacterial components， and are mainly applied for antisepsis. The extract mainly kills pathogenic bacteria by destroying the structure of the bacteria， changing the genetic material， etc. Chemical fungicides commonly used at present are the most effective means， and green preservatives such as natural extracts and edible coatings with higher safety are the main development directions. At the same time， a single preservation technology cannot achieve the high efficiency required in industrial applications. Therefore， a comprehensive prevention and preservation method combining multiple preservation technologies will become the focus of future research.

Key words Chinese medicine;Extract;Fruit;Antibacterial;Antiseptic

基金项目 湖南省创新平台与人才计划-农村科技特派员（2022NK4208）;常德市科技创新指导性计划项目（2022ZD09）;湖南应用技术学院校级重点项目（2021HYBS03）；湖南省教育厅项目（19C1353）；湖南省科技厅重点研发计划（2018NK2013）。

作者简介 石浩（1988—），男，湖南常德人，讲师，博士，从事植物病虫害防控技术研究。通信作者，教授，博士，从事植物病虫害与果蔬采后加工研究。

收稿日期 2022-04-22

我国中药资源丰富，同时也是最早利用中药活性成分的国家之一。从古至今人类就记载了许多抗菌抑菌的植物，目前世界上存在2万多种具有抑菌作用的植物。仅在我国的《中药大词典》中便收录了2 000多种具有抗菌防腐作用的植物，且它们药效和安全性明确，是公认无毒的安全性植物［1-2］。天然抗菌防腐植物因其具有毒性低、容易分解、来源广、价格低廉、应用前景良好等优势特点而逐步受到人们的关注，是目前较理想的果蔬绿色防腐保鲜剂来源。该研究从抑菌中药材、中药材中主要抑菌物质、提取物协同杀菌、杀菌机理及提取物对果实防腐保鲜的应用等几个方面进行了综述，以期为高效、绿色保鲜技术产业应用研究提供借鉴。

1 主要抑菌植物

1.1 香辛类中药植物

这类植物含有丰富的挥发油类（精油）、有机酸类、酚类和胶质等成分。这些物质除具有较浓烈的刺激性香味，还有抗氧化、着色及抗菌（防腐）等系列药理作用。目前主要应用的防腐保鲜剂的香辛类植物有：肉桂、广藿香、大蒜、紫苏、丁香、牛至、八角、众香子、茴香、迷迭香、洋葱、胡椒、花椒、牛膝草、青蒿、月桂、肉豆蔻、芥子、芫荽、菖蒲、菌陈蒿、葛缕子、小豆蔻、辣椒、鼠尾草、生姜、薄荷等［3］。

1.2 中草药类植物

我国中草药资源丰富，品种多样，许多对治病微生物具有较强的抑制和杀灭作用。主要植物有丁香、青蒿、油茶粕、野马追、山茱萸、油茶粕、菊花、苍耳、黄芩、薄荷、苦参、香茅、白术、丹皮、广藿香、大黄、烟叶、麻黄、细辛、高良姜、虎杖、板蓝根、牡丹、连翅、山苍子、厚朴、辛夷、甘草、柠檬、苦皮藤、苦丁茶、忍冬等［4］。

1.3 其他药食两用抑菌植物源植物

芦荟、苦瓜、金樱、鱼腥草、荷叶、竹叶、油茶、枇杷叶、橘红、马齿苋、山楂、银杏叶片、无花果叶、菠萝叶等。植物源抑菌物质十分广阔，可针对性对某些病原菌进行抑菌植物的筛选，常见抑菌植物的作用效果及特点见表1。

2 中药抑菌活性成分

我国幅员辽阔，孕育着丰富的植物资源，为开发和利用

植物源杀菌抑菌剂奠定了深厚的物质基础。中药抑菌活性成分一般从植物种子、茎叶、花蕾、叶莲或根块等提取得到。主要分为溶剂提取液和精油2种。提取液中一般含有丰富的次生代谢物如黄酮类、皂苷类、生物碱类、萜类、多酚类、醌类、萜以及内酯等抗菌抑菌成分［15］。

2.1 多糖类

多糖具有无毒无味、可被生物降解、抗菌性强、易成膜、成本低廉等特点，广泛适用于果实的保鲜。多糖用作一种涂抹保鲜剂，能抵御外界微生物的侵入，减少果实水分的流失和氧自由基的生成，并降低果实体内酶活性，从而防止果实腐烂变质。魔芋甘露聚糖是一种天然多糖，来自于魔芋，具有黏度高、成膜性好、无毒等特点。吴贤聪等［16］将魔芋甘露聚糖用于枇杷贮藏保鲜试验，能有效地延长果实的贮藏期，保持果实原有的外观色泽和较高的营养成分，其贮藏保鲜效果比使用多菌灵保鲜的方法更好。壳聚糖是阳离子多糖，无毒绿色，且可诱导果实产生抗生素，对真菌类病原菌具有一定的抑制作用。Hong等［17］采用壳聚糖对石榴采后贮藏，试验分别用0.5%、1.0%%和2.0%的壳多糖涂层处理水果，发现用2.0%的壳聚糖处理可显著降低硬度和减轻重量，延迟叶绿素和丙二醛（MDA）含量和可溶性固形物含量（SSC）的变化，会导致过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性显著增加，并抑制超氧化物自由基（O2-）的产生及膜脂过氧化作用；同时抑制果实的呼吸作用和水分的蒸腾作用及病菌的侵入和生长［18］。

2.2 黄酮、多酚类

黄酮是具有2-苯基色原酮（flavone）结构的化合物，多酚是一种含有多元羟基的化合物，它们都广泛存在于植物体内，具有较强的抗氧化、杀菌能力。王绍美等［19］研究茶多酚对采后猕猴桃果实耐贮性的影响，发现30 mg/L茶多酚溶液浸果处理5 min，2 ℃条件下贮藏，果实呼吸强度、淀粉酶和果胶酶的活性得到了抑制，果实硬度、淀粉及果胶的降低得到了延缓。司宝华等［20］研究枸杞叶多酚对樱桃番茄贮藏的保鲜效果，发现在室温20 ℃环境下，0.4 g/L的浓度对樱桃番茄的保鲜效果最好，可有效降低其失重率，缓解其硬度的下降，保持其鲜艳的色泽。张美芳［21］研究银杏叶黄酮提取物对猕猴桃藏期病原真菌的抑菌效果，发现当提取液浓度为0.3 mg/mL时，对各种病原菌的抑制率超过90%，同时提取物可有效降低果实呼吸，延缓果实硬度下降，诱导抗氧化酶活性增强等。李钟美［22］对高良姜黄酮类抑菌物质的提取及保鲜作用研究发现，高良姜含有大量的二苯基庚烷类、黄酮类等天然活性成分，对黄酮类提取物进行抑菌保鲜试验，发现保鲜效果较好，与山梨酸钾相当，是一种适用的天然防腐剂。

2.3 挥发油（精油）类

精油具有较强、较广泛的抑菌作用，尤其是真菌类物质的抑制作用，在香辛类植物中含量较高。Espina等［23］研究柑橘挥发油成分及抗菌作用，鉴定出65种挥发性化合物成分，其中柠檬烯是挥发油中的主要成分，占比超过60%，浓度0.2 μl/mL精油表现出较好的抑菌效果。顾仁勇等［5］研究5种香料精油抗氧化和抑菌作用，发现综合抑菌能力为肉桂＞丁香＞山苍子、牛至和连翘，5种植物精油微生物抑菌能力为霉菌＞酵母＞细菌。精油的抑菌效果随pH的降低而增强，121 ℃处理15 min对5种精油的抑菌活性没有影响。精油还具有一定协同抑菌的作用，Bag等［24］研究月桂叶、黑胡椒、香菜、孜然、小茴香等植物精油的相互协同抗菌作用发现，各组合在抗菌（FICI：0.25～0.50）活性方面均表现出协同作用。徐娜婷［6］研究发现，枫香叶挥发油中相对含量较高的为α-蒎烯、β-蒎烯、β-石竹烯、α-萜品醇等，挥发油对黄曲霉和青霉最低抑菌浓度为2.5%、枯草杆菌为1.25%、金黄色葡萄球菌为5%，同时挥发油可降低果实损失率，延缓果实硬度下降，促进抗氧化酶活性等。一般多组分精油比单组分抑菌效果好，但其抑菌机理研究还不够深入。