天然植物精油种类繁多,不仅选择范围广,抑菌能力强,而且某些精油气味清爽怡人,在消费者中接受度较高。
植物精油是从天然植物中提取,具有抑菌、抗氧化功能的一类安全的天然提取物,在国际上被视为GRAS类物质。植物精油具有的优良的抗菌、抗氧化能力和较高的安全性,使它成为现今食品、化妆品行业防腐保鲜的研究热点,受到广泛关注。然而植物精油易挥发、生物活性不稳定、溶解性差的缺陷,限制了植物精油的广泛使用,因此需要研发新的植物精油应用途径。
1、植物精油对微生物的气相抑菌研究进展
天然植物精油种类繁多,不仅选择范围广,抑菌能力强,而且某些精油气味清爽怡人,在消费者中接受度较高。植物精油是一种源于植物体内一种次生代谢反应的产物,通常组成成分较多,选材广泛,提取方便,挥发性强无残留的天然有机化合物。植物精油中存在对微生物有强烈抑菌作用的成分,这种独特的生理作用赋予了精油的抑菌特性。因此植物精油常作为天然抑菌物质[15],延长食品及化妆品的使用期限[16]。
诸多相关研究指出通过熏蒸植物精油,获得其气相成分进行抑菌,是一种优势明显的抑菌方法。例如,对于沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、李斯特菌等常见的可传播致病菌,选用薰衣草精油及其气相成分是最优选择[17];邵兴峰[18]等人将茶树精油熏蒸应用于草莓的贮藏工艺实验中,将实验条件设定为熏蒸体积分数0.66 mL/L,熏蒸时间3.1 h,熏蒸温度为33.3℃,可将腐烂指数降为最低的7.5%,不但能有效降低果实受灰葡萄胞酶污染的几率,同时能减缓果实硬度、花青素、可溶性滴定物的降低速度;刘晓丽[19]等人的实验将丁香和肉桂精油的气相成分,对酵母菌及霉菌均优良好抑菌效果,且整体明显优于山梨酸钾,商业潜力较大。
然而当前植物精油依旧存在一些不足,水溶性差,易挥发,体积大且难以大规模批量应用于实际生产等多种亟待解决的问题,使其商业竞争力受到约束。因此,想在未来的商业市场占有一席之地的前提是,必须尽快解决植物精油的瑕疵,借助微囊化技术获得新思路。
2、植物精油抑菌机理研究进展
植物精油优良的抑菌效果而受到广泛关注,研究人员对其抑菌机理进行了研究。据李亚茹【20】等人的研究,植物精油的抑菌机理主要可分为以下2类【21】,一是抑制分生孢子的萌发,阻断其繁衍的可能性,史冬珲【22】等人发现黄山木兰精油抑对真菌抑菌性能强的主要原因,就是对真菌孢子的萌发具有较强的毒力作用;二是对细胞膜、细胞壁、DNA等造成严重损伤,且损伤不可逆,从而抑制微生物的生长繁殖。孙峋【23】等人研究熏蒸迷迭香精油,以其气相成分抑制金黄色葡萄球菌发现,迷迭香通过损伤细胞膜的通透性,使细胞内的还原糖和蛋白质快速渗漏,从而抑杀有害微生物。