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本研究为吉林大学研究生创新课题项目（20111179）——“长白山杜香挥发油抑菌成分提取及抑菌机理研究”，本研究以长白山中药材杜香为原料。杜香（Ledum palustre L.）为被子植物门杜鹃花科杜香属常绿灌木，属于中国传统中药材，也是重要的香料植物。杜香属植物分布在北半球温带或寒温带，在我国主要分布于大、小兴安岭和吉林长白山地区。杜香挥发油具有多种生理活性作用，如促进透皮吸收、抑菌消炎、镇咳祛痰、解酒保肝、抗辐射以及解毒等。目前，俄罗斯、韩国已经有关于将杜香提取物添加到食品中制作功能性食品的研究，如软饮料、冰激淋、酸奶、罐头、面条等。可见，杜香极具成为新型食品功能因子来源的潜力。本文较全面地分析了杜香植物的营养成分，以挥发油提取得率为评价指标，建立微波辅助萃取技术和超临界流体CO2萃取技术的杜香挥发油提取模型，采用液液分离方法获取抑菌活性成分，通过气相、气相质谱联用仪对挥发油的组成进行分析，对抑菌成分进行化学结构初步鉴定，初步探讨杜香挥发油的抑菌作用机制。具体如下：1)、依据国家标准方法，对长白山杜香常规的营养成分进行了分析，测得本研究中杜香叶片和枝干分别含水分19.109%和7.952%、纤维27.408%和47.388%、蛋白质6.875%和2.453%、水溶性糖9.239%和5.176%、灰分3.459%和0.123%、脂肪12.349%和11.360%、游离性氨基酸0.123%和0.018%，并结合微波消解技术，采用高频等离子体质谱（ICP-MS）测定了17种金属元素的种类和含量。2)、通过BP神经网络建立了预测效果较好的超临界CO2萃取杜香挥发油BP神经网络模型，模型能够较好的反应萃取压力、萃取时间、萃取温度和原料粒度和杜香挥发油得率之间的关系，优化出超临界流体CO2萃取杜香枝干挥发油的最佳条件：375bar、17.5℃、萃取1.0h、原料为大于20目的粗品，杜香叶片挥发油的最佳条件：275bar、15℃、萃取3.0h、原料为大于20目的粗品；单因素、L9（34）正交设计建立杜香挥发油微波辅助提取模型，通过单因素试验分析每个因素对杜香挥发油提取得率的影响，采用L9（34）正交二次重复设计优化出最优提取工艺，在料液比为1:20、功率300W、温度60℃、萃取20min，萃取得率最高达到0.624%。通过两种萃取方法的比较，选择超临界CO2萃取杜香叶片挥发油进行后续研究。3)、滤纸片法测定了杜香挥发油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏杆菌和蜡样芽胞杆菌的生长抑制性，通过对革兰氏阴性、阳性菌的抑菌效果考察，发现杜香挥发油具有广谱抑菌性；选择本实验中对杜香挥发油最不敏感的菌株大肠杆菌CVCC1418进行进一步剂量筛选，得出最小抑菌浓度为5mg/mL；对不同组分进行分离，发现组分I的抑菌效果最好。4)、以抑菌率为评价指标，采用琼脂扩散法筛选抑菌率较高的成分；通过GC、IR和GC-MS对杜香挥发油的分析，得出超临界流体CO2萃取的杜香叶片挥发油63种成分，杜香枝干59种成分，微波辅助萃取杜香叶片挥发油52种成分，杜香枝干挥发油10种；IR和GC-MS分析抑菌效果较好的成分进行分析，初步推断组分I的主要成分是α-松油醇。5)、通过D(260法测定细胞胞内物质和考马斯亮蓝法测定细胞分泌蛋白考察杜香挥发油对细菌细胞膜的通透性，利用荧光、紫外分析杜香挥发油对细菌细胞膜膜蛋白和模拟膜蛋白的影响，采用琼脂糖凝胶电泳研究了杜香挥发油对细菌DNA的表达以及DNA结构的影响，在100mg mL-1浓度的杜香挥发油作用下大肠杆菌的内膜渗透性增大；在浓度为2MIC的范围内，细菌细胞膜蛋白的荧光性发生改变且在一定时间内呈现规律性改变；当杜香挥发油作用浓度逐渐增大(50mg mL-1)，分泌出的蛋白检测含量逐渐增多，细菌细胞膜外膜的通透性逐渐增大，同时细菌DNA的合成含量也发生了变化，初步确定杜香挥发油可能是改变细菌细胞膜膜蛋白的结构，从而导致细菌通透性发生变化；但杜香挥发油作用对细菌DNA的作用尚需进一步研究。