芳香植物精油对食品常见腐败微生物抗菌活性的研究
吴克刚，崔绮嫦，董艳，马海杰，魏浩
（广东工业大学轻工化工学院食品科学与工程系，广东广州 510006）
摘要：通过测定抑菌圈直径大小了解食品常见腐败微生物对12种芳香植物精油的抗菌敏感性，进一步测定最低抑菌浓度、最小杀菌浓度分析食用芳香植物精油抗菌活性。试验表明：食品常见腐败微生物对植物精油表现出不同的敏感性，特别是枯草芽孢杆菌对植物精油抗菌敏感性最强；综合抗菌活性最好的是牛至和百里香精油，浓度达到250 μL/L时表现出广谱抗菌性，但肉桂精油对真菌有更好的抗菌活性；采用棋盘稀释法进一步研究植物精油间协同增效效果，发现牛至-百里香复配表现出显著的相加效果；气-质联用仪分析了牛至、百里香和肉桂精油的主要抗菌成分香芹酚、百里香酚和反式肉桂醛等的含量。研究可为食用植物精油作为“高效、安全”的防腐保鲜剂应用于食品领域提供了理论依据。
关键词：精油；食品腐败微生物；抗菌活性；保鲜
防腐保鲜在现代食品工业中的地位越来越重要，据估计，全世界每年因腐败而造成的食物损失高达20%，造成了巨大经济损失。其中，微生物导致的食品腐败变质最为严重，更为可怕的是许多腐败微生物同时也是食源性致病菌[1,2]。此外，腐败微生物还会产生有毒代谢产物。使用防腐保鲜剂已成为防止食品腐败变质、保持新鲜、延长货架期以及确保食品质量安全的一种最为方便、经济、有效的手段，特别是化学合成防腐剂以其使用方便、添加量少、成本低廉和效果显著等优点而被广泛应用。但是化学合成防腐剂的潜在毒性(诱癌性、致畸性和致突变)使其在防腐确保食品安全的同时带来了新的食品安全问题[2]。天然防腐剂虽然安全性高，但消费者依然理解为食品添加剂，特别是对非食源性天然防腐剂的安全性仍存疑虑。因此，发展“无防”（无添加防腐剂）食品防腐保鲜技术十分必要。许多食用安全的食物组分，如壳聚糖、溶菌酶、乳链菌肽和香辛料等具有抗菌活性，合理、巧妙利用食物抗菌成分是发展“无防”食品保鲜技术的一个重要方向。食用芳香植物精油常作为食用香辛料，是一般公认为安全的(Generally recognized as safe，GRAS)，大量研究表明，植物精油具有广谱的抗菌活性，多种植物精油联合使用不仅可提升抗菌活性，还可拓宽抗菌谱，使其食品中用量降低、减少对食品风味的影响[2,3]。本文研究了12种食用芳香植物精油对食品常见腐败微生物的抗菌活性，基于植物精油间协同效应复配，并进一步分析其抗菌活性成分，为植物精油作为食品“高效、安全、广谱”的“无防”防腐保鲜提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试菌种：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis ATCC 6633)、大肠杆菌(Escherichia coli ATCC 25922)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ATCC 25923)、黑曲霉(Aspergillus niger ATCC 16404)、黄曲霉(Aspergillus flavus ATCC 9643)、桔青霉(Penicillium citrinum ATCC 9849)和酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae GIM 2.207)，均购自广东省微生物研究所。
牛至精油 XP-3I-NZ01、百里香精油 XP-3IBLX01、肉桂精油 XP-3I-RG03、丁香精油 XP-3IDX02、山苍子精油XP-3I-SCZ04、迷迭香精油XP-3IMDX01、茴香精油 XP-3I-HX02、茶树精油 XP-3ICS01、桉叶精油 XP-3I-AY01、香柠檬精油 XP-3IXLM01、香紫苏精油 XP-3I-XZS01和鼠尾草精油XP-3I-SWC01均为食用级，由香飘万里-三创联盟团队提供。
营养琼脂培养基、营养肉汤、孟加拉红培养基、霉菌液体培养基，购自广东环凯微生物科技有限公司；无水乙醇为分析纯。
1.2 实验方法
1.2.1 菌种活化和菌悬液/孢子悬液的制备
采用麦氏比浊法制备菌悬液(细菌107CFU/mL，酵母菌105CFU/mL)；采用活菌平板计数法统计孢子数以制备105CFU/mL孢子悬液，4 ℃中保存不超过7 d，备用。
1.2.2 食品腐败微生物对植物精油抗菌敏感性的研究
参考张忠等[4]的琼脂孔注入法测定抑菌圈直径。培养皿(d=9 cm)中加入16 mL培养基，凝固后加100 μL菌悬液/孢子悬液，涂布，在平板上等距离地打两个小孔(d=5 mm)，剔去孔内琼脂并用琼脂溶液封底。一个孔内加入10 μL纯精油，以等量的无菌水作空白对照。重复2次，以十字交叉法测量抑菌圈直径并求平均值。抑菌圈直径＞20 mm为最敏感，10 mm～20 mm为中度敏感，5 mm～10 mm为低度敏感，无抑制作用者(≤5 mm)为不敏感，结果以敏感性棋盘示意图表示。
1.2.3 植物精油对食品腐败微生物抗菌活性的研究
采用液体直接接触法测定最低抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration，MIC)和最小杀菌浓度(Minimum bactericidal concentration，MBC)。在5 mL肉汤中加入100 μL菌悬液/孢子悬液，无水乙醇稀释制得10%精油溶液，添加不同量的10%精油溶液使其在肉汤中的浓度为31.25 μL/L～2000 μL/L，以无水乙醇作空白对照，196 r/min恒温振荡器中培养，观察肉汤浑浊情况；目测肉汤不变浑浊所对应的精油浓度为最低抑菌浓度(MIC值)；最小杀菌浓度(MBC)为在MIC基础上吸取100 μL肉汤进行涂布，培养后完全无菌生长所对应的最低精油浓度。实验重复3次。
1.2.4 植物精油联合抗菌效果评价
参照Fei Lv等[5]的棋盘稀释法，根据抑菌圈直径及MIC的测定结果，对抗菌效果明显的植物精油进行联合抗菌实验。培养后，以测定MBC的方法进行检验。实验重复 3次。以分级抑菌浓度(Fractional inhibitory concentration，FIC)指数作为联合抗菌效果判定依据。
1.2.5 植物精油GC-MS分析
参照Martin Zabka等[6]的方法进行检测。
2 结果与讨论
2.1 食品腐败微生物对植物精油抗菌敏感性的研究
采用抑菌圈大小评价7种食品常见腐败微生物对12种植物精油的抗菌敏感性，结果见表1。根据敏感性棋盘示意图，供试菌种对12种植物精油表现出不同的敏感性，其中革兰氏阳性菌（枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌）对植物精油的敏感性要大于革兰氏阴性菌（大肠杆菌），这是因为革兰氏阴性菌细胞壁外侧的脂多糖能够阻止疏水性化合物进入菌体细胞体内，从而降低了植物精油的抗菌效果[5]；就真菌而言，酵母菌对精油较为敏感，其次是青霉，曲霉敏感性稍差一些，这与吴慧清[7]的研究结果基本相符。值得注意的是，枯草芽孢杆菌(G+)作为热力、高压和电离灭菌的指示菌，对12种植物精油均较为敏感，这为植物精油应用于食品非热杀菌领域提供了基础依据。
2.2 植物精油对食品腐败微生物抗菌活性研究
为了解各种精油对食品常见腐败微生物的抗菌效果，通过测定每种植物精油的MIC和MBC对其抗菌效果进行研究，结果见表 2。不同植物精油的抗菌活性差异明显。牛至和百里香对所有供试菌种都有较强的抑制效果，MIC值均为250 μL/L，表现出广谱的抗菌性。Martin Zabka[6]的研究也发现牛至和百里香具有广谱的抗菌活性。但就对真菌而言，肉桂表现出更为强烈的抗真菌活性。植物精油抗菌活性的差异性，与其主要抗菌成分及含量密切相关，如牛至、百里香、肉桂和丁香精油分别含86.9%香芹酚[6]、60.2%百里香酚[6]、77.35%反式肉桂醛[3]及 80.35%丁香酚[3]，均为高抗菌活性物质。钟少枢等[1]研究表明，百里香酚、肉桂醛、丁香酚和柠檬醛的浓度为500 μL/L时，可完全抑制大部分供试菌的生长。
表2 植物精油对供试菌种的最低抑菌浓度和最小杀菌浓度
Table 2 Minimal inhibitory concentrations and minimum bactericidal concentrations of twelve essential oils against the tested microorganisms (μL/L)
精油/(μL/L) 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 金黄葡萄球菌 酿酒酵母菌MIC MBC MIC MBC MIC MBC MIC MBC牛至油 250 250 125 125 250 250 250 250百里香油 250 500 125 125 250 250 250 250肉桂油 250 500 250 500 250 700 62.5 125山苍子油 1000 1500 125 500 250 1000 500 500丁香油 700 1000 500 500 500 1000 500 700茴香油 500 ＞2000 500 1000 ＞2000 ＞2000 250 1500茶树油 ＞2000 ＞2000 2000 ＞2000 700 2000 1000 1000鼠尾草油 ＞2000 ＞2000 500 700 1000 ＞2000 1000 1500
香紫苏油 ＞2000 ＞2000 250 500 500 ＞2000 1000 1500迷迭香油 ＞2000 ＞2000 1500 2000 500 2000 500 1000桉叶油 ＞2000 ＞2000 2000 2000 500 700 1500 1500香柠檬油 ＞2000 ＞2000 500 700 1000 ＞2000 700 1000无水乙醇 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000精油/(μL/L) 黑曲菌 黄曲霉 桔青霉MIC MBC MIC MBC MIC MBC牛至油 250 700 250 500 250 250百里香油 250 700 250 500 250 250肉桂油 125 500 125 700 125 250山苍子油 500 700 500 1000 500 500丁香油 500 2000 700 1500 500 1000茴香油 125 ＞2000 250 ＞2000 125 2000茶树油 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 1500 2000鼠尾草油 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 2000 2000香紫苏油 ＞2000 ＞2000 ＞2000 2000 1500 2000迷迭香油 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 2000 2000桉叶油 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 2000 2000香柠檬油 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 1500 2000无水乙醇 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000 ＞2000
2.3 植物精油联合抑菌效果的研究
根据抑菌圈直径及MIC，采用棋盘稀释法对7种供试菌种抑菌效果明显的牛至、百里香和肉桂精油进行联合抑菌效果研究，并以FICI值进行效果评价。结果见表 3。与单一精油相比，三种复配精油组合对部分菌种的MIC值均有所下降，其中牛至-百里香组合物对所有菌种的FICI值均≤l，表现出相加作用，这与香芹酚和百里香酚互为异构体，具有相似的抗菌性能有关[8]。对于枯草芽孢杆菌，作为高温灭菌的指示菌，牛至-百里香组合物表现为最优的相加作用，FICI值为0.5。Ultee A.[9]研究表明，牛至和百里香精油中的香芹酚，可使枯草芽孢杆菌细胞膜中脂肪酸的比例和结构发生改变，从而降低其细胞膜的流动性。复配精油联合抑菌的差异性可能与不同植物精油间主要成分含量和作用靶点(生物途径和酶系统等)不同有关[8]。
表3 复配植物精油对供试菌种的FIC指数(FICI)
Table 3 FIC indices (FICI) of the mixed essential oils against the tested microorganisms
供试菌种 相关指数 牛至-百里香 牛至-肉桂 肉桂-百里香牛至 百里香 牛至 肉桂 肉桂 百里香MIC单独250 250 250 250 250 250大肠杆菌枯草芽孢杆菌金黄色葡萄球菌MIC联合125 62.5 125 125 250 15.63 FIC 0.5 0.25 0.5 0.5 1 0.06 FICI 0.75(A) 1(A) 1.06(I) MIC单独125 125 125 250 250 125 MIC联合31.25 31.25 31.25 125 125 62.5 FIC 0.25 0.25 0.25 0.5 0.5 0.5 FICI 0.5(A) 0.75(A) 1(A) MIC单独250 250 250 250 250 250 MIC联合125 31.25 15.63 250 250 15.63 FIC 0.5 0.125 0.06 1 1 0.06
注：S代表协同作用(synergy，FICI＜0.5)；A代表相加作用(addition，0.5≤FICI≤l)；I代表无关作用(indifference，1＜FIC≤4)；AN代表拮抗作用(antagonism，FIC＞4)。
FICI 0.625(A) 1.06(I) 1.06(I)酿酒酵母黑曲霉黄曲霉MIC单独250 250 250 62.5 62.5 250 MIC联合125 62.5 15.63 62.5 62.5 15.63 FIC 0.5 0.25 0.06 1 1 0.06 FICI 0.75(A) 1.06(I) 1.06(I) MIC单独250 250 250 125 125 250 MIC联合125 62.5 15.63 125 125 15.63 FIC 0.5 0.25 0.06 1 1 0.06 FICI 0.75(A) 1.06(I) 1.06(I) MIC单独250 250 250 125 125 250 MIC联合125 125 15.63 125 125 15.63 FIC 0.5 0.5 0.06 1 1 0.06 FICI 1(A) 1.06(I) 1.06(I)桔青霉MIC单独250 250 250 125 125 250 MIC联合62.5 125 125 31.25 125 15.63 FIC 0.25 0.5 0.5 0.25 1 0.06 FICI 0.75(A) 0.75(A) 1.06(I)
当肉桂与牛至或百里香精油复配时，对大部分菌种均无协同增效作用，与J. Michiels[10]的研究相吻合，仅有香芹酚与百里香酚重组时具有相加效果。戴向荣[11]的研究表明，肉桂醛能通过损伤黄曲霉细胞质膜而进入细胞内，使胞内大分子空间结构改变和有序的新陈代谢被破坏，抑制黄曲霉的生长。Bhanu Prakash[12]认为香芹酚和百里香酚等酚类化合物能与细胞膜相互作用，消散H+和K+的离子梯度，渗漏细胞膜内的重要组成成分，导致水分失衡，胞内ATP浓度降低甚至耗尽，最终细胞死亡。因此，可能是肉桂醛与香芹酚或百里香酚的作用机理不同等因素，导致植物精油间未能出现协同抗菌效果。
2.4 植物精油抗菌成分分析
2.4.1 牛至精油的GC/MS分析
牛至精油的成分测定总离子图共显示出 22个峰(图1)，鉴定出18种挥发性化合物(表4)，占该精油总相对含量的96.80%。其中相对含量较高的化学成分有香芹酚(63.35%)、ρ-伞花烃(9.35%)、芳樟醇(4.70%)、 γ-松油烯(3.88%)、癸酸乙酯(2.71%)、喇叭茶醇(2.05%)、α-蒎烯(1.80%)、β-甜没药烯(1.42%)、百里香酚(1.39%)和月桂烯(1.30%)，共占总化学成分含量的 91.95%。这实验结果与Bozen B.[13]报道的存在较大差异，香芹酚和百里香酚的含量分别为61.3%和13.9%，这可能与品种、产地、萃取的植物部位及采集时间等不同有关。
图1 牛至精油化学成分的总离子流图
Fig.1 Total ion chromatogram of the chemical components of oregano oil
表4 牛至精油化学成分分析
Table 4 Analysis of the chemical components of oregano oil
编号 保留时间/min 化合物 分子式 分子量Mr 相对含量/% 相似度/% 1 3.383 α-水芹烯(α-Phellandrene) C10H16136 0.24 89 2 3.443 α-蒎烯(α-Pinene) C10H16136 1.80 93
3 3.589 莰烯(Camphene) C10H16136 0.45 91 4 3.814 β-蒎烯(β-Pinene) C10H16136 0.38 94 5 3.872 月桂烯(Myrcene) C10H16136 1.30 92 6 4.104 α-松油烯(α-Terpinene) C10H16136 0.69 92 7 4.212 ρ-伞花烃(ρ-Cymene) C10H14134 9.35 95 8 4.292 桉叶油醇(Cineole) C10H18O 154 0.16 81 9 4.447 γ-松油烯(γ-Terpinene) C10H16136 3.88 95 10 4.835 芳樟醇(Linalool) C10H18O 154 4.70 92 11 5.514 辛酸乙酯(Ethyl caprylate) C10H20O2172 0.15 82 12 5.964 6-叔丁基间甲酚(6-tert-butyl-m-cresol) C11H16O 164 0.14 78 13 6.425 百里香酚(Thymol) C10H14O 150 1.39 86 14 6.729 香芹酚(Carvacrol) C10H14O 150 63.35 94 15 6.973 癸酸乙酯(Ethyl caprate) C12H24O2200 2.45 93 16 7.275 β-甜没药烯(β-Bisabolene) C15H24204 1.42 83 17 7.762 (E)-β-法呢烯 (E)-β-Farnesene C15H24204 0.19 83 18 8.181 癸酸乙酯(Ethyl caprate) C12H24O2200 2.71 91 19 8.424 喇叭茶醇(Ledol) C15H26O 222 2.05 82总计 96.80
2.4.2 百里香精油的GC/MS分析
百里香精油的成分测定总离子图共显示出 39个峰(图2)，鉴定出26种挥发性化合物(表5)，其含量占该精油相对含量的96.13%。其中相对含量较高的成分有百里香酚(54.57%)、ρ-伞花烃(14.55%)、γ-松油烯(12.78%)、癸酸乙酯(4.28%)、月桂酸乙酯(1.99%)、α-毕橙茄醇(1.73%)、辛酸乙酯(1.33%)，共占总化学成分含量的91.23%。与Arraiza[14]报道的大致相同，百里香主要成分为百里香酚(36.3～47.5%)、ρ-伞花烃(9.9～27.8%)和γ-松油烯(5.3～16.2%)。
图2 百里香精油化学成分的总离子流图
Fig.2 Total ion chromatogram of the chemical components of thyme oil
表5 百里香精油化学成分分析
Table 5 Analysis of the chemical components of thyme oil
编号 保留时间/min 化合物 分子式 分子量Mr 相对含量/% 相似度/% 1 4.767 α-蒎烯(α-Pinene) C10H16136 0.10 94 2 5.090 莰烯(Camphene) C10H16136 0.55 97 3 6.161 月桂烯(Myrcene) C10H16136 0.24 94 4 6.645 β-蒎烯(β-Pinene) C10H16136 0.04 91 5 6.775 α-松油烯(α-Terpinene) C10H16136 0.16 93 6 7.149 ρ-伞花烃(ρ-Cymene) C10H14134 14.55 95 7 8.114 γ-松油烯(γ-Terpinene) C10H16136 12.78 96 8 8.837 萜品油烯(Terpinolene) C10H16136 0.15 94 9 9.066 4-异丙烯基甲苯(4-Isopropenyltoluene) C10H12132 0.05 91 10 9.298 庚酸乙酯(ethyl heptanoate) C9H18O2158 0.06 92
乙酯(ethyl hexanoate) C8H16O2144 0.30 84苯甲醚(4-Allylanisole) C10H12O 148 0.61 89乙酯(ethyl octanoate) C10H20O2172 1.33 92油醇(α-Terpineol) C10H18O 154 0.58 84百里香酚(Thymol) C10H14O 150 54.57 95 16 17.211 丁子香酚(Eugenol) C10H12O2164 0.94 90 17 17.534 癸酸乙酯(ethyl caprate) C12H24O2200 4.28 96 18 17.725 β-大马烯酮(β-Damascenone) C13H18O 190 0.03 83 19 18.762 β-紫罗兰酮(β-Ionone) C13H20O 192 0.21 79 20 22.162 月桂酸乙酯(ethyl laurate) C14H28O2228 1.99 92 21 22.643 氧化石竹烯(-)-caryophyllene oxide C15H24O 220 0.06 82 22 22.995 邻苯二甲酸二乙酯(Diethyl phthalate) C12H14O4222 0.06 88 23 27.580 6,10-二甲基-2-十一烷酮(6,10-diethyl-2-undecanone) C13H26O 198 0.08 92 24 32.880 α-毕橙茄醇(α-Cadinol) C15H26O 222 1.73 85 25 33.175 反-长叶松香芹醇(trans-longipinocarveol) C15H24O 220 0.45 63 26 37.271 2-异丙基-5-甲基茴香醚(2-isoproryl-5-methyl anisole) C11H16O 164 0.23 72总计 96.13
2.4.3 肉桂精油的GC/MS分析
图3 肉桂精油化学成分的总离子流图
Fig.3 Total ion chromatogram of the chemical components of cinnamon oil
肉桂精油的成分测定总离子图共显示出 17个峰(图3)，鉴定出15种挥发性化合物(表6)，占该精油总相对含量的98.73%。其中相对含量较高的成分有反式肉桂醛(60.42%)、邻苯二甲酸二乙酯(19.39%)、丁香酚(15.04%)、氧化石竹烯(1.16%)，占该精油总相对含量的96.01%。与LU Fei[3]的报道存在较大差别，主要成分为反式肉桂醛(77.348%)、肉桂酸肉桂酯(13.999%)和肉桂酸苄酯(1.377%)，这可能与品种及产地等不同有关。
经GC-MS分析鉴定的牛至、百里香和肉桂精油，主要化学成分均为酚类、醛类、萜烯类和醇酯类物质。酚、醛类物质是香辛料精油中最具有抗菌活性的成分，其中以百里香酚、香芹酚和丁香酚效果最佳，这三种化合物为具有抗菌活性苯酚的衍生物。
图4 几种抗菌活性成分的结构示意图
Fig.4 Chemical structures of several antimicrobial components
表6 肉桂精油化学成分分析
Table 6 Analysis of the chemical components of cinnamon oil
8 5.535 甲酸苯甲酯(Benzyl formate) C8H8O2136 0.01 88 9 7.963 樟脑(L-Camphor) C10H16O 152 0.38 97 10 8.576 苯甲酸乙酯(Ethyl benzoate) C9H10O2150 0.04 84 11 9.741 反式肉桂醛(trans-Cinnamaldehyde) C9H8O 132 60.42 95 12 10.733 丁香酚(Eugenol) C10H12O2164 15.04 94 13 11.425 氧化石竹烯(-)-Caryophyllene oxide C15H24O 220 1.16 88 14 12.872 邻苯二甲酸二乙酯(Diethyl phthalate) C12H14O4222 19.39 96 15 15.728 苯甲酸苄酯(Benzyl benzoate) C14H12O2212 0.17 94总计 98.73
3 结论
12种食用芳香植物精油对食品常见腐败微生物均有不同程度的抑菌活性。牛至和百里香精油表现出广谱的抗菌性，而肉桂精油表现出更为强烈的抗真菌活性；枯草芽孢杆菌作为高温高压电离的指示菌，对植物精油具有较强的敏感性，且牛至-百里香组合物对其具有强烈的抗菌活性，这为植物精油应用于食品非热杀菌领域提供了基础依据。通过气相色谱-质谱联用仪分析鉴定出牛至和百里香、肉桂精油的主要成分分别为香芹酚、百里香酚、反式肉桂醛，是香辛料精油中最具有抗菌活性的成分。几种植物精油间进行重组能有效减少用量，降低成本，降低对食品感官品质的影响，提高对食品腐败微生物的抗菌活性，进一步研究不同植物精油在食品体系中抗菌作用，可为植物精油作为“高效、安全、广谱”的无防保鲜剂应用于食品领域中。
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Antimicrobial Effects of Edible Plant Essential Oils on Common Food Spoilage Microorganisms
WU Ke-gang, CUI Qi-chang, DONG Yan, MA Hai-jie, WEI Hao
(Department of Food Science and Engineering, Faculty of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China)
Abstract：The antimicrobial susceptibilities of common food spoilage microorganisms to twelve edible plant essential oils were investigated by measuring zones of inhibition, and establishing a minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) for each oil. The results showed that the food spoilage microorganisms exhibited different susceptibilities to the twelve essential oils, and Bacillus subtilis was the most susceptible. Oregano oil and thyme oil had the highest overall antimicrobial activity and exhibited a broad spectrum of antibacterial activity at a concentration of 250 μL/L. However, cinnamon oil showed better antifungal activity. The checkerboard method was then used to investigate the synergistic effect between essential oils. The combination of oregano oil and thyme oil showed an additive effect against all selected microorganisms. In addition, gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) was used to investigate the contents of the main antimicrobial components, including carvacrol, thymol, and trans-cinnamaldehyde, in oregano oil, thyme oil, and cinnamon oil. The results from this study provide a theoretical basis for the application of edible plant essential oils in the food industry as a highly efficient and safe preservative.
Key words：essential oils; food spoilage microorganisms; antimicrobial activity; preservation
文章篇号：1673-9078(2017)4-120-127
DOI：10.13982/j.mfst.1673-9078.2017.4.019
收稿日期：2016-06-15
基金项目：广东省科技计划项目（2014B020205005、2015B020204002、2013B090600051）；国家科技支撑计划（2015BAD16B08）
作者简介：吴克刚（1967-），男，博士，教授，主要从事食药植物精油在健康卫生领域的应用研究
”)，10 mm～20 mm为中度敏感(“
”)，5 mm～10 mm为低度敏感(“
”)，≤5 mm为不敏感
24.80±0.60
＞80.00±0.30
30.30±0.60
＞80.00±0.10
38.50±1.80
＞80.00±1.40
＞80.00±1.00百里香油＞80.00±0.50山苍子油＞80.00±0.90肉桂油
25.00±0.80
＞80.00±0.30
＞80.00±1.00
＞80.00±0.70
＞80.00±0.10
＞80.00±0.90
23.00±1.00
35.00±0.80
30.00±0.10
＞80.00±0.50
23.00±1.70
＞80.00±1.00
＞80.00±0.30丁香油
5.00±0.10
＞80.00±0.20
11.50±0.60
18.50±1.00
18.00±1.60
＞80.00±1.10
38.80±1.70茴香油
13.00±1.30
21.00±0.80
14.00±0.80
29.50±1.00
31.50±1.80
29.50±1.00
10.00±1.40鼠尾草油＞80.00±0.30茶树油
5.00±0.10
11.00±0.80
5.00±0.10
10.30±1.00
9.30±1.80
16.50±1.70
16.30±1.40
23.50±1.70
21.30±1.70
23.00±1.80
5.00±0.10
6.00±0.10
5.00±0.10香紫苏油
8.00±1.00
14.50±1.70
10.50±0.60
17.30±1.30
5.00±0.10
6.00±1.40
10.50±1.00迷迭香油
9.00±1.30
15.50±1.70
11.00±1.10
15.00±0.80
9.00±1.70
5.00±0.10
6.50±1.00香柠檬油14.30±1.00桉叶油
19.00±1.00
30.00±0.20
15.00±0.10
12.50±1.30
6.50±1.00
8.30±1.00
17.00±1.60
26.50±1.80
20.00±0.80
13.80±1.60
16.80±1.50空白对照
9.50±1.40
17.50±1.30
14.00±1.80
19.00±0.80
5.00±0.10
8.00±0.10
5.00±0.10
5.00±0.10
5.00±0.10
5.00±0.10
5.00±0.10
5.00±0.10
5.00±0.10