以茶论道

张永强  正高级教师，湖南省十佳科技教师。科普中国2021年十大科普人物奖获得者，全国校园发明创意大赛、湖南省青少年科技创新大赛、湖南省创新编程与智能设计大赛、湖南省科学调查体验活动评审专家组成员。

茶是世界三大饮品之一，茶叶中含有咖啡碱、单宁、茶多酚等400多种成分。我国是茶叶的故乡，茶叶作为我国特有的饮品已有几千年的历史。

近年来，关于茶叶在抑菌方面的报道，多数只限于茶叶对口腔致病菌方面的研究。我尝试探究不同种类的茶叶水对大肠杆菌的影响，通过观察大肠杆菌菌落数及抑菌圈的直径大小，探究不同种类茶叶水对大肠杆菌的抑菌效果。

一、实验准备

（一）制作大肠杆菌培养环境

配制1 L NGM培养基溶，分装到三角瓶中，将其置于压力蒸汽灭菌器中，高压灭菌2 h。灭菌后放入已消毒的无菌工作台中，紫外灯照射20 min后，将三角瓶中的溶液倒入培养皿中，将培养皿放在工作台中干燥凝固。

（二）制作茶叶水

称量班章青饼5 g、沉香5 g、白毫银针5 g、铁观音5 g，准备蒸馏水250 mL。分别将上述4种茶叶研磨成粉，依次倒入对应标签的锥形瓶中。分别将50 mL 95 ℃的热水倒入装好四种茶叶粉的锥形瓶中，紫外线消毒20 min。

二、实验过程

（一）抑菌作用

因本实验探究的是茶叶水对大肠杆菌的抑菌作用，常规涂布液取样量较少，经过多次实验验证，将茶叶水涂布液取样量增至1 mL时，配制的固体培养基能较好地吸收茶叶水。

吸取1 mL茶叶水注入培养基表面并涂布。待培养基吸收茶叶水后，再将200 μL大肠杆菌液体涂布至培养基上，放入36.8 ℃的恒温培养箱培养24 h。每种茶叶水重复上述操作3组，用蒸馏水替代茶叶水作为空白对照组。

（二）抑制程度

夹取抑菌纸片分别浸入四种茶叶水和蒸馏水中，待其完全浸润后取出、晾干，紫外线消毒备用。将1 mL大肠杆菌菌液涂布至培养基，分别将含四种茶叶水的抑菌纸片置于对应的培养基上。将培养皿放入36.8 ℃的恒温培养箱中培养24 h。

（三）观察及数据记录

间隔24 h、48 h、96 h观察上述两种配制的培养基，统计大肠杆菌菌落数目，测量抑菌圈的直径大小。观察和测量完毕后，对数据进行统计与处理。

三、结果与分析

（一）对大肠杆菌的抑菌作用

观察表1可以发现，四种茶叶水在24 h内对大肠杆菌的生长均有抑制作用。培养48 h后，四种茶叶水的培养基均滋生了大肠杆菌，且发酵茶（班章青饼）、白茶（白毫银针）和黑茶（沉香）培养基中滋生的大肠杆菌菌落数均超过空白对照组（蒸馏水组），仅乌龙茶（铁观音）培养基滋生菌落数少于空白对照组，证明乌龙茶（铁观音）对大肠杆菌菌落数量的抑制效果长达48 h。

培养96 h后，四种茶叶水对大肠杆菌的生长抑制作用降低，甚至在48 h后，大肠杆菌菌落较多的茶叶水培养基内再次滋生了大量大肠杆菌。

由此可得：前24 h，四种茶叶水抑制大肠杆菌效果明显，且茶叶水中大肠杆菌的菌落数相近；培养48 h，乌龙茶（铁观音）仍具有较好的抑菌效果；培养96 h，四种茶叶水的抑菌效果明显减弱。

我猜测，随着培养基培养时间的延长，茶叶水中的成分发生了变化。在培养早期，某些对大肠杆菌具有抑制作用的物质消耗完毕；在培养后期，某些对大肠杆菌的生长具有促进作用的物质增加，导致大量大肠杆菌滋生。

（二）抑菌效果比较

从表2可以看出，与对照组相比，四种茶叶水均对大肠杆菌的生长有抑制作用。乌龙茶（铁观音）茶叶水在每个时间段检测的抑菌圈直径都最大，证明其抑菌效果最佳；黑茶（沉香）茶叶水在每个时间段检测的抑菌圈直径都最小，证明其抑菌效果最弱；发酵茶（班章青饼）和白茶（白毫银针）茶叶水在每个时间段检测的抑菌圈直径大小相差不大。

由此可得，不同的茶叶水对大肠杆菌生长的抑制作用不同，乌龙茶（铁观音）的抑菌效果最强，黑茶（沉香）的抑菌效果最弱。

四、讨论

（一）部分品种的茶叶水有明显的抑菌作用

铁观音茶叶水对大肠杆菌的生长有明显的抑制作用。铁观音属于乌龙茶，乌龙茶中的茶多酚有较强的收敛作用，对病原菌、病毒有明显的抑制和灭杀作用，对消炎、止泻有明显效果。

发酵茶（班章青饼）对大肠杆菌生长的抑制作用较弱。发酵茶经过多道发酵工序，一些鲜叶的天然物质因此流失，抗衰老、杀菌、消炎等特殊功效减弱。

（二）对大肠杆菌生长的抑制作用具有一定的时效性

前24 h，四种茶叶水抑菌效果明显且相近；24 h后，大肠杆菌菌落开始增加；96 h后，大肠杆菌菌落增加明显。这说明茶叶水对大肠杆菌生长的抑制作用有一定的时效性，抑菌作用的时长大约为24 h。

五、建议

对于消费者而言，选择茶叶品种时，除了考虑茶的醇香，也可适当考虑其抑菌作用。对于用茶叶水清洗餐具的商家而言，因茶叶水的抑菌效果具有一定的时效性，用久置的茶叶水清洗餐具可能导致细菌残留，甚至清洗人员的感染。（指导老师：林佳）

作者心声

这次的实验探究给了我一个去探索身边问题的机会，不仅拓展了我的创新思维，更锻炼了动手能力。此次探究过程中，我还接触到了很多在日常学习中无法接触到的实验仪器，我抱着新奇的心态去逐一了解并学习使用这些仪器。

学习之余我较好地完成了课题工作，在高强度的学习与研究之间找到了平衡，也对端正探究态度与学术作风产生了积极作用。

专家点评

作者从实验准备到实验过程再到结果与分析，流程完整且逻辑清晰，符合科学实验的基本要求。实验细节描述详尽，使读者能较为准确地理解和重复实验过程。作者不仅记录了实验数据，还进行了深入的分析，得出茶叶水对大肠杆菌的抑菌效果及其时效性的结论，增强了文章的说服力。在结果与分析部分，作者将表格与描述结合，清晰地展示了不同种类茶叶水在不同时间对大肠杆菌的抑菌效果，便于读者理解和比较。

在制作茶叶水的过程中，文章提到将茶叶研磨成粉末，但未详细说明研磨的粗细程度对茶叶水抑菌效果的影响，这可能会成为影响实验结果的一个因素。文章虽然得出茶叶水对大肠杆菌具有抑菌效果和时效性的结论，但缺乏深入分析，所提建议需更紧密结合项目研究，需更充分的科学依据。