免费文献传递   相关文献

琼产艾纳香叶精油的抗氧化和抗菌活性



全 文 :研究报告
2013年第 39卷第 6期(总第 306期) 47
琼产艾纳香叶精油的抗氧化和抗菌活性*
唐晖慧1,金美东2
1(黄山学院旅游学院,安徽 黄山,245021) 2(黄山学院教育科学学院,安徽 黄山,245021)
摘 要 采用水蒸气蒸馏法收集琼产艾纳香叶精油,经过 GC-MS分析,精油中 45 种化合物被定性检出,主要是
单萜类(48. 55%)和倍半萜类(39. 91%),相对含量列前五位的组分分别是(-)-龙脑(28. 45%)、石竹烯
(22. 98%)、樟脑(9. 56%)、α-荜澄茄烯(8. 32%)和 β-蒎烯(4. 32%)。经过 DPPH自由基清除试验、β-胡萝卜素
漂白试验和硫代巴比妥酸法试验发现精油具有较强的抗氧化活性。琼脂扩散法和琼脂稀释法证实精油对 6 种
受试菌都有抑制活性,对金黄色葡萄球菌、假丝酵母和黄曲霉具有较好的抑制能力(MIC:625 μg /mL),对大肠杆
菌、李斯特氏菌和沙门氏菌也表现出了抑制能力(MIC:2 500 μg /mL)。以上结果证实琼产艾纳香叶精油具有明
显的抗氧化和抗菌活性,拥有成为食品和化妆品的天然抗氧化剂及抗菌剂的潜力。
关键词 琼产艾纳香叶,精油,气质联用,抗氧化,抗菌
第一作者:硕士,助教。
* 黄山学院校级科研基金项目(2013xkj004)
收稿日期:2013 - 02 - 17,改回日期:2013 - 05 - 10
精油是一种纯天然的、成分复杂并具有良好香气
的植物精华成分,通常具有抗菌、抗氧化、抗炎、驱虫
和安神等功能活性,被应用于医药、食品、化妆品和医
疗美容行业[1 - 3]。艾纳香(Blumea balsamifera (L. )
DC.)为菊科(Asteraceae)植物,广泛分布于中国贵州、
云南、广西、海南以及东南亚多个国家[4]。艾纳香在
中国南方作为传统民族草药已有悠久历史,医书记载
艾纳香具有治疗风湿性关节炎、产后痛风、湿疹、皮炎
等疾病[5]。在东南亚,艾纳香常被用来熏蒸沐浴,添
加到烟草和茶饮料中,并作为草药用于缓解产后痛风
及防治皮肤病等[5]。艾纳香精油在民间被认为是艾
纳香的精华所在,因其独特香气和记载的药用作用
(消炎、消肿、止痛等)受到香精香料和医疗美容及化
妆品行业亲睐。目前,中国、孟加拉和泰国的多位学
者研究了中国贵州、云南、广西和泰国、孟加拉产艾纳
香挥发油的化学组成和抗菌及驱虫活性[5 - 10]。这些
学者多研究艾纳香挥发油,Bhuiyan 等利用 Clevenger
装置提取泰国和孟加拉产艾纳香叶精油,并分析其化
学组成[5,7]。
我国的海南岛因气候环境适宜艾纳香生长,全岛
广泛分布,蕴藏量丰富,海南也成为即贵州之后又一
个重要的艾纳香产地。本研究利用 GC-MS 分析琼产
艾纳香叶精油的化学组成,通过 DPPH自由基清除试
验、β-胡萝卜素漂白试验和硫代巴比妥酸法研究其抗
氧化活性,通过抑菌圈和最小抑菌浓度 2 个指标考察
其抗菌活性。
1 材料与方法
1. 1 材料与仪器
艾纳香叶,采自海南省五指山,自然阴干进行破
碎处理得干艾纳香叶粉末;金黄色葡萄球菌、李斯特
氏菌、大肠杆菌、沙门氏菌、假丝酵母、黄曲霉,均购
于广东省微生物研究所;DPPH、正己烷(色谱纯) ,美
国 Sigma-Aldrich 公司;C8-C22正构烷烃,美国 Ac-
custand公司;TBHQ、Ve、Vc、β-胡萝卜素、亚油酸、吐
温 40、AAPH、硫代巴比妥酸、十二烷基磺酸钠、庆大
霉素、酵母浸膏、牛肉膏蛋白胨、葡萄糖、NaCl、琼脂条
等,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
SW-CJ-2C超净工作台,苏州净化设备厂;Varian
1200L GC /MS-MS气相色谱质谱联用仪,美国 Varian
公司;DB-5 弹性石英毛细管柱(30 m × 0. 25 mm,
0. 25 μm) ,美国 Agilent公司。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 提取艾纳香叶精油
称取 50 g 艾纳香叶粉末,置于 2 L 蒸馏瓶中,再
加入 1 L蒸馏水,使用 Clevenger 氏装置通过水蒸气
蒸馏法提取精油,蒸馏 6 h后收集装置中的油相。以
上试验重复 8 次,将每次收得的精油集中并加入无水
硫酸钠进行干燥,过滤后得到具有浓郁香气的艾纳香
叶精油,得率为 0. 62%。
1. 2. 2 艾纳香叶精油主要成分分析
将提取的艾纳香叶精油溶解于正己烷(色谱
纯) ,配置成浓度为 200 μg /mL 待测样,利用 GC-MS
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
48 2013 Vol. 39 No. 6 (Total 306)
对其进行分析,确定其主要化学成分及其相对含量。
升温程序,初温 40 ℃保持 1 min,然后以 5 ℃ /min 升
至 280 ℃,保持 5 min;进样口温度 250 ℃;载气(He)
流速 1. 0 mL /min。萃取头在进样口于 250 ℃解析 3
min。质谱条件,电子轰击离子源(EI) ,离子源温度
200 ℃,电子能量 70 eV,发射电流 35 μA,检测器电
压 1000 V,接口温度 280 ℃,扫描质量范围 50 ~ 500
amu。
化合物定性采用保留指数和质谱图对照 2 种方
法。化合物的保留指数是根据其保留时间与 C8-C22
正构烷烃的保留时间按照保留指数计算公式计算而
得;采集到的质谱图与 NIST和 Wiley 标准谱库对照,
对组分定性,仅报道正反匹配度均大于 800(最大值
1000)的鉴定结果。用峰面积归一法计算各化学成
分的相对含量。
1. 2. 3 艾纳香叶精油抗氧化活性研究
1. 2. 3. 1 DPPH自由基清除试验
通过 DPPH自由基清除率表现艾纳香叶精油的
抗氧化活性。配制浓度分别为 1、2、4、6、8、10、15、20
和 40 g /L的受试样品乙醇溶液。分别取 1 mL 受试
品溶液与 2 mL 浓度为 0. 1 mmol /L 的 DPPH 乙醇溶
液混合,立刻于 517 nm处测定吸光度,在避光处静置
1 h,再测吸光度,不加样的 DPPH 乙醇液为空白样。
实验平行测定 3 次。自由基清除率按下式计算:
清除率 /% = [( AC( 0) - AC( t) ) /AC( 0)] × 100
式中:AC(0),t = 0时的空白吸光度,AC(t),测试样
在 t = 1 h时的吸光度。
1. 2. 3. 2 β-胡萝卜素漂白试验法
将 0. 1 mg β-胡萝卜素用 10 mL三氯甲烷于圆底
瓶中溶解,加入 20 mg亚油酸和 100 mg吐温 40,然后
于 50 ℃旋转真空干燥。加入 50 mL 含氧蒸馏水,在
超声波中形成乳化液 A。取 200 μL浓度分别为 0. 1,
0. 5,1,2,4,6 和 8 g /L的受试样品乙醇液与 5 mL
乳化 A液于试管中混合,等量乙醇代替作为空白样。
在 50 ℃保温,于 470 nm 测定吸光度。测定平行 3
次。抗氧化率用下式计算。
抗氧化率 /% =
( AA( 120) - AC( 120) )
( AC( 0) - AC( 120) )
× 100
式中:AA(120),测试物在 t = 120 min 时的吸光度,
AC(120),空白在 t = 120 min是的吸光度,AC(0),空白在 t
= 0 min时的吸光度。
1. 2. 3. 3 硫代巴比妥酸法
分别取 0. 1 mL 浓度为 10,20,40 g /L 的样品乙
醇液与 0. 5 mL 蛋黄乳浊液混合,加入 0. 05 mL 的
AAPH自由基溶液(0. 07 mol /L)引发脂质过氧化反
应。随后即加入 1. 5 mL乙酸溶液(20%,pH 3. 5)和
1. 5 mL浓度为 0. 8%硫代巴比妥酸液(用 11 g /L)十
二烷基硫酸钠溶液配制) ,振荡均匀。不加精油样品
的为空白样。然后于 95 ℃水浴保持 60 min。冷却
后,每个试管中加入 5 mL正丁醇,充分萃取,于1 200
g离心 15 min。倾出有机层在 532 nm处测定吸光度
值。测定平行 3 次。抗氧化指数 AI用下式计算。
AI% = ( 1 - AT /AC ) × 100
式中:AC,完全氧化空白的吸光度,AT,测试样品
的吸光度。
1. 2. 4 艾纳香叶精油抗菌活性研究
1. 2. 4. 1 菌悬液的制备
将受试细菌菌株按 1 ∶ 100 接种活化,在固体 LB
培养基上划线,37 ℃培养 24 h 后,挑取单个菌落,接
种到液体培养基上震荡培养 18 h。采用麦氏比浊法
将菌液用液体培养基稀释到合适浓度,本实验中菌液
浓度为 106 CFU /mL。将受试真菌菌株用液体 SDA
培养基使菌种融化分散,30 ℃培养 24 h,在 SDA固体
培养基划线培养 48 ~ 72 h。将孢子刮入吐温 80 生理
盐水溶液作为母液,调整浓度为 106 CFU /mL。
1. 2. 4. 2 滤纸方法(琼脂扩散法)
滤纸片(6 mm)经灭菌后,分别点上 5 μL 精油
DMSO溶液,无菌条件下贴在涂有菌液的固体培养基
上,并用 DMSO做空白对照,细菌在 37 ℃下培养 24 h
后测抑菌圈直径,真菌在 30 ℃下培养 48 ~ 72 h 后测
抑菌圈直径,每种受试物 6 次重复。
1. 2. 4. 3 琼脂稀释法
用固体培养基以二倍稀释法对精油进行梯度稀
释,稀释成 13 个 2 倍系列浓度,最后一平皿不加精油
作为阴性对照,并用 DMSO 做空白对照。最后点上
配置的菌悬液。细菌在 37 ℃下培养 24 h,真菌在 30
℃下培养 48 ~ 72 h,无明显菌落生长的平皿的精油浓
度即为精油的最小抑菌浓度(minimum inhibitory con-
centration,MIC)。试验平行 3 次。
2 结果与分析
2. 1 琼产艾纳香叶精油的化学成分分析
联合 GC-MS 技术对艾纳香叶精油进行分析,通
过质谱库检索和保留指数比对分析,检出精油的成分
组成见表 1。初步定性组分 45 种,其中有 37 种属于
萜类化合物,单萜 19 种(48. 55%) ,倍半萜 18 种
研究报告
2013年第 39卷第 6期(总第 306期) 49
(39. 91%)。在单萜中,萜烯种类最多,共 10 种
(8. 65%) ;萜醇相对含量最高,6 种总含量达
29. 95%;其他依次为萜酮 2 种(9. 64%) ,萜酯 1 种
(0. 31%)。在倍半萜中,萜烯种类最多,共 10 种,相
对含量也最高,达到 37. 59%;另一类是萜醇 8 种
(2. 32%)。图 1 为精油的 GC-MS总离子图。精油的
相对 含 量 前 5 位 的 组 分 分 别 是 (- )-龙 脑
(28. 45%)、石竹烯(22. 98%)、樟脑(9. 56%)、α-荜
澄茄烯(8. 32%)和 β-蒎烯(4. 32%)。这些组分赋予
了艾纳香叶精油浓郁的中药香气,主体表现为樟脑香
和草药香气[11]。目前已有多个产地的艾纳香挥发油
或精油的化学成分报道,如贵州罗甸产艾纳香挥发油
主要含有(-)-龙脑(57%)、石竹烯(8%)和樟脑
(5%)[6,10];广西南宁产艾纳香精油主要成分是
(-)-龙脑 (12%)、1,8-桉叶醇 (20%)、石竹烯
(10%)和樟脑(8%) ;云南普洱产艾纳香挥发油主要
成分是(-)-龙脑(52%)和樟脑(18%)[8];泰国产艾
纳香精油主要成分是(- )-龙脑(25%)和樟脑
(20%)[9];孟加拉产艾纳香精油的主要成分是(-)-
龙脑(33%)、石竹烯(8%)、喇叭茶醇(7%)和氧化石
竹烯(4%)[7]。本研究中琼产艾纳香叶精油与以上
多个产地的艾纳香挥发油或精油比较后发现,琼产艾
纳香叶精油中(-)-龙脑相对含量依然是最高的,但
并未超过半数,而其石竹烯、α-荜澄茄烯和 β-蒎烯的
相对含量都是其他挥发油或精油所不具备的高含量,
这说明琼产艾纳香叶精油具有主要成分丰富的特点,
也可能给其带来独特的活性特征。这些组分已经被
报道具有抗氧化和抗菌的等活性,艾纳香叶精油也可
能具有这类活性,下面就对艾纳香叶精油的抗氧化和
抗菌活性进行初步研究。
2. 2 琼产艾纳香叶精油抗氧化活性
抗氧化物主要通过两种机制清除自由基,即氢原
子转移(HAT)和电子转移(SET)[12 - 13]。没有某种单
一的测试方法足以评价样品的抗氧化活性,所以需要
多种方法应用于样品的抗氧化试验中。通过 DPPH
自由基清除试验、β-胡萝卜素漂白试验和硫代巴比妥
酸法研究琼产艾纳香叶精油的抗氧化活性,同时与商
业化抗氧化剂水溶性 Vc、VE、TBHQ 比较效果。DP-
PH自由基是一种稳定的氮中心的自由基,DPPH 自
由基清除能力是一种最常见的衡量化合物抗氧化活
性指标,广泛应用于定量测定生物样品和食品等物质
的抗氧化能力[14]。DPPH 自由基清除实验属于 SET
类方法,DPPH自由基有单电子,当有自由基清除剂存
表 1 琼产艾纳香叶精油化学成分
Table 1 Chemical compounds of essential oil
from Qiong B. balsamifera (L.)DC. leaves
化合物 RIa RIb
相对含量 /
%
定性
方法
叶醇(3-hexen-1-ol) 852 851 0. 05 MS,RI
2-己烯-1-醇(2-hexen-1-ol) 863 861 0. 01 MS,RI
α-蒎烯(α-piene) 935 935 1. 18 MS,RI
莰烯(camphene) 950 954 1. 01 MS,RI
β-蒎烯(β-piene) 976 976 4. 32 MS,RI
1-辛烯-3-醇(1-octen-3-ol) 979 961 1. 93 MS,RI
3-辛酮(3-octanone) 987 988 0. 04 MS,RI
β-月桂烯(β-myrcene) 992 990 0. 19 MS,RI
3-辛醇(3-octanol) 995 999 0. 34 MS,RI
α-水芹烯(α-phellandrene) 1 005 996 0. 04 MS,RI
3-蒈烯(3-carene) 1 011 1 014 0. 03 MS,RI
β-百里香素(β-cymene) 1 024 1 030 0. 05 MS,RI
1,8-桉叶醇(1,8-cineole) 1 031 1 032 0. 05 MS,RI
(Z)-β-罗勒烯( (Z)-β-ocimene)1 038 1 041 0. 20 MS,RI
罗勒烯(ocimene) 1 050 1 052 1. 58 MS,RI
γ-松油烯(γ-terpinene) 1 059 1 060 0. 03 MS,RI
α-异松油烯(α-terpinolene) 1 088 1 089 0. 07 MS,RI
芳樟醇(linalool) 1 100 1 097 1. 22 MS,RI
脱氢芳樟醇(hotrienol) 1 103 1 107 0. 19 MS,RI
菊油环酮(chrysanthenone) 1 125 1 126 0. 08 MS,RI
樟脑(camphor) 1 145 1 139 9. 56 MS,RI
(-)-龙脑( (-)-borneol) 1 170 1 167 28. 45 MS,RI
香桃木醇(myrtenol) 1 205 1 196 0. 02 MS,RI
枯茗醛(cumaldehyde) 1 243 1 239 0. 13 MS,RI
香叶醇(geraniol) 1 254 1 254 0. 02 MS,RI
紫苏醛(perillaldehyde) 1 278 1 277 0. 19 MS,RI
乙酸龙脑酯(bornyl acetate) 1 290 1 289 0. 31 MS,RI
α-荜澄茄烯(α-cubenene) 1 353 1 354 8. 32 MS,RI
长叶烯-(V4) (longifolene-(V4)1 373 1 386 0. 05 MS,RI
α-古芸烯(α-gurjunene) 1 416 1 412 0. 25 MS,RI
石竹烯(caryophillene) 1 439 1 420 22. 98 MS,RI
α-石竹烯(α-caryophyllene) 1 463 1 460 1. 59 MS,RI
别香橙烯(alloaromadendrene) 1 470 1 472 2. 21 MS,RI
α-衣兰油烯(α-muurolene) 1 506 1 502 0. 13 MS,RI
γ-杜松烯(γ-cadinene) 1 519 1 514 0. 12 MS,RI
δ-杜松烯(δ-cadinene) 1 529 1 521 0. 41 MS,RI
榄香醇(elemol) 1 548 1 549 0. 19 MS,RI
橙花叔醇(nerolidol) 1 572 1 563 0. 11 MS,RI
喇叭茶醇(杜春属)
[palustrol(ledum) ]
1 575 1 568 0. 19 MS,RI
(-)-石竹烯环氧化物
(-)-caryophyllene oxide
1 594 1 581 1. 53 MS,RI
愈创木醇(guaiol) 1 607 1 602 0. 54 MS,RI
绿花白千层醇(veridiflorol) 1 612 1 592 0. 19 MS,RI
八氢四甲基萘甲醇(rosifoliol) 1 619 1 599 0. 13 MS,RI
10-表位-γ-桉叶醇
(10-epi-γ-eudesmol)
1 630 1 630 0. 66 MS,RI
γ-桉叶醇(γ-eudesmol) 1 643 1 633 0. 31 MS,RI
总和 91. 20
a 计算得保留指数;b NIST标准质谱数据库记载保留指数。
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
50 2013 Vol. 39 No. 6 (Total 306)
图 1 琼产艾纳香叶精油的 GC-MS总离子图
Fig. 1 GC-MS total ion chromatogram of
essential oil of Qiong B. balsamifera (L.)
DC. leaves
在时,与其单电子配对而使褪色,褪色程度与其接受
电子的数量成线性定量关系,因而可用分光光度计快
速定量分析[15]。由图 2 可知,艾纳香叶精油对 DPPH
自由基的清除能力随着浓度的增加逐渐增强,在 1 ~
20 mg /mL 浓度内成线性关系。从表 2 发现,Vc、VE
和 TBHQ 3 种商业化的强抗氧化剂的 DPPH 自由基
清除能力很高,而且效果接近,IC50在 11 ~ 14 μg /mL;
而琼产艾纳香叶精油对 DPPH 自由基清除率的 IC50
为 11. 26 mg /mL。精油的 DPPH 自由基清除能力与
强抗氧化剂相比效果差距巨大,但是也表现出了一定
的抗氧化活性,可推测电子转移作用机制不是其抗氧
化作用的主要机制。
表 2 琼产艾纳香叶精油和商业化抗
氧化剂的抗氧化作用
Table 2 Antioxidant activities of essential
oil of Qiong B. balsamifera (L.)DC.
leaves and commercial antioxidants
化合物
IC50 /(g·L -1)
DPPH BCB
VE 0. 014 0. 017
TBHQ 0. 012 0. 019
Vc 0. 011 —
艾纳香叶精油 11. 26 3. 55
β-胡萝卜素漂白(BCB)试验主要是评价抗氧化
物质在乳化脂质体系中抑制脂质氢过氧化前期的能
力,属于 HAT类方法。图 3 为采用 β-胡萝卜素漂白
法测定的琼产艾纳香叶精油抗氧化活性。表 2 为几
种抗氧化物活性的比较,在脂质体系中醇溶性的 VE
是公认的强抗氧化剂,在本试验条件下,VE 再现出极
强的抗氧化性,其半抑制浓度 IC50约为 0. 017 g /L。
但是作为强抗氧化剂的水溶性 Vc 几乎不显现其抗
图 2 琼产艾纳香叶精油的 DPPH自由基清除率
Fig. 2 DPPH radical scavenging of essential oil
of Qiong Blumea balsamifera (L.)DC. leaves
氧化活性,未能测出其 IC50值。这种现象称为脂质体
系中的“极性反常”(polar para-dox) ,其原因是由于
水溶性极性物质在乳化脂质体系中主要集中在水相,
而脂相中的浓度极低。琼产艾纳香叶精油在高浓度
时也表现出较好的抑制 β-胡萝卜素漂白的活性,IC50
约为 3. 55 g /L。与 2 种强抗氧化剂比较发现,精油的
IC50值与强抗氧化剂之间的差距较 DPPH 自由基清
除试验缩小,说明精油在脂质体系中表现出更强的抗
氧化活性。
图 3 琼产艾纳香叶精油的 β-胡萝卜素漂白抑制活性
Fig. 3 BCB inhibition of essential oil of Qiong
Blumea balsamifera (L.)DC. leaves
硫代巴比妥酸法(TBARS)主要衡量的是抗氧化
剂清除能导致脂质过氧化的自由基的能力,同时也能
衡量弱亲脂性抗氧化剂的抗氧化能力,属于 HAT 类
方法,此法也被认为是最接近真实环境的测试方法。
由于水溶性抗氧化剂会出现“极性反常”现象,所以
该法仅对琼产艾纳香叶精油和脂溶性的 VE、TBHQ
进行测试。如表 3 所示,精油和其他抗氧化剂的抗氧
化指数均随受试浓度的升高而上升,同时还发现精油
与 VE 和 TBHQ 的差距并未表现出 DPPH 和 BCB 试
验中巨大的差距。精油表现出的抗氧化活性主要来
源于其中萜烯类化合物,如石竹烯等。从 3 个测试结
果看,精油抗氧化作用机制主要是氢原子转移作用,
研究报告
2013年第 39卷第 6期(总第 306期) 51
电子转移作用较弱。虽然精油的抗氧化能力与公认
的强抗氧化剂仍存在差距,但是 TBARS 结果说明琼
产艾纳香叶精油在接近真实环境的体系中表现出了
较强的抗氧化能力。可以认为琼产艾纳香叶精油作
为一种纯天然产物,具有成为保健食品和化妆品等高
档产品中天然抗氧化添加剂的潜力。
表 3 琼产艾纳香叶精油和商业化抗氧化剂的
硫代巴比妥酸试验
Table 3 Essential oil of Qiong B. balsamifera (L.)
DC. leaves and commercial antioxidants TBARS
化合物
AI /%
10 g /L 20 g /L 40 g /L
VE 91. 63 ± 2. 64 95. 23 ± 3. 54 97. 83 ± 4. 13
TBHQ 59. 48 ± 1. 97 72. 14 ± 1. 39 86. 74 ± 3. 42
艾纳香叶精油 18. 93 ± 0. 53 34. 15 ± 1. 52 41. 39 ± 1. 75
2. 3 琼产艾纳香叶精油的抗菌活性
植物精油普遍表现出了抗菌性能,但是不同精油
对不同菌种的抑制能力存在差异,需要做详细的研
究。选用 2 种革兰氏阳性细菌,2 种革兰氏阴性细菌
和 2 种真菌作为测试菌,通过抑菌圈和最小抑菌浓度
(MIC)2 个指标对琼产艾纳香叶精油的抑菌活性进
行初步研究。由表 4 可知,比较抑菌圈发现精油对革
兰氏阳性细菌的抑制效果明显好于阴性细菌,对金黄
色葡萄球菌的抑制效果最强。对真菌的抑制效果略
强于细菌,对假丝酵母的抑制能力稍强于黄曲霉。比
较 MIC发现精油对真菌的抑制能力明显强于细菌,2
种真菌的MIC都是 625 μg /mL,对金黄色葡萄球菌抑
制效果较好(625μg /mL) ,对其他 3 种细菌的抑制能
力相对较弱(2 500 μg /mL)。据泰国学者研究发现,
泰国产艾纳香精油对革兰氏阴性菌大肠杆菌、沙门氏
菌、阴沟肠杆菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌都没
有表现出抑菌活性,仅对革兰氏阳性菌蜡样芽孢杆菌
(MIC:0. 15 mg /mL)和金黄色葡萄球菌(MIC:1. 2
mg /mL)及真菌假丝酵母(MIC:1. 2 mg /mL)表现出
抑菌活性[5]。与其相比,琼产艾纳香叶精油具有更
加广泛的抗菌能力,对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性
菌、真菌都有抑制活性,而且对金黄色葡萄球菌、假丝
酵母和黄曲霉具有更强的抑制能力。这种良好表现
主要得益于其含有的(-)-龙脑、石竹烯和樟脑,这些
物质的抗菌活性已有报道[16 - 17],还得益于琼产艾纳
香叶精油中各化学组分相对含量较平均,呈现多样性
表现,从而表现出广谱抗菌效果。虽然其表现出的抑
菌活性远低于庆大霉素的抑菌能力,但作为天然植物
精油已算较好的表现。面对使用抗生素易产生耐药
性的问题,琼产艾纳香叶精油表现出的抗菌活性说明
其是一种很好的天然抗菌剂,可应用于食品和医疗美
容等行业。
表 4 琼产艾纳香叶精油与抗生素的抑菌活性
Table 4 Antimicrobial activities of essential
oil and antibiotic
菌种
直径a /mm
精油c 庆大霉素d
MIC℃ b /(μg·mL -1)
精油 庆大霉素
革兰氏阳性细菌
金黄色葡萄球菌 11. 5 21. 4 625 0. 5
李斯特氏菌 10. 3 19. 3 2 500 1
革兰氏阴性细菌
大肠杆菌 9. 3 23. 3 2 500 1
沙门氏菌 8. 5 21. 8 2 500 1
真菌
黄曲霉 10. 5 24. 8 625 1
假丝酵母 12. 7 22. 1 625 1
注:a,c,琼脂扩散法,抑菌圈直径包含纸片直径(6 mm) ;b,最小
抑菌浓度(MIC) ;c,琼产艾纳香叶精油 (300 μg) ;d,庆大霉素(20
μg)。
3 结论
通过体外实验对琼产艾纳香叶精油的抗氧化和
抗菌活性进行了初步研究。利用水蒸气蒸馏法获得
精油,得率为 0. 62%;经过 GC-MS 分析,精油被定性
检出化合物 45 种,主要是单萜和倍半萜类化合物,相
对含量较高的组分是(-)-龙脑、石竹烯、樟脑和 α-荜
澄茄烯。通过 DPPH自由基清除试验、β-胡萝卜素漂
白试验和硫代巴比妥酸法试验发现精油具有较强的
抗氧化活性。同时,精油对 6 种受试菌都表现出了抑
制活性,对金黄色葡萄球菌、假丝酵母和黄曲霉具有
较好的抑制能力,对大肠杆菌、李斯特氏菌和沙门氏
菌也表现出了抑制活性。从以上抗氧化和抗菌活性
看,琼产艾纳香叶精油具有开发成为食品和化妆品天
然抗氧化剂及抗菌剂的潜力,应用范围和效果还有待
进一步研究证实。
参 考 文 献
[1] Rubiolo P,Sgorbini B,Liberto E,et al. Essential oils and
volatiles:sample preparation and analysis. A review[J].
Flavour Fragr J,2010(25) :282 - 290.
[2] Edris A E. Pharmaceutical and therapeutic potentials of es-
sential oils and their individual volatile constituents:a re-
view[J]. Phytother Res,2007(21) :308 - 323.
[3] Bakkali F,Averbeck S,Averbeck D,et al. Biological
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
52 2013 Vol. 39 No. 6 (Total 306)
effects of essential oils-A review[J]. Food Chem Toxicol,
2008(46) :446 - 475.
[4] 林镕 . 中国植物志[M]. 75 卷. 北京:科学出版社,
1979:19 - 20.
[5] Sakee U,Maneerat S,Cushnie T T P,et al. Antimicrobial
activity of Blumea balsamifera (Lin.)DC. extracts and es-
sential oil[J]. Nat Prod Res,2011(25) :1849 - 1856.
[6] 周欣,杨小生,赵超 . 艾纳香油状挥发物化学成分的
气相色谱-质谱分析[J]. 分析测试学报,2001(5) :76
- 78.
[7] Bhuiyan M N I,Chowdhury J U,Begum J. Chemical com-
ponents in volatile oil from Blumea balsamifera (L. )DC.
[J]. Bangladesh Journal of Botany,2009,38(1) :107 -
109.
[8] 杜萍,张先俊,孙晓东 . 滇产艾纳香叶油状挥发物化
学成分的 GC-MS 分析 [J]. 林产化学与工业,2009
(2) :115 - 118.
[9] de Boer H J,Lamxay V,Bjrk L. Steam sauna and mother
roasting in Lao PDR:practices and chemical constituents of
essential oils of plant species used in postpartum recovery
[J]. BMC Complem Altern M,2011,11:128.
[10] 郝小燕,余珍,丁智慧 . 黔产艾纳香油状挥发物化学
成分研究[J]. 贵阳医学院学报,2000(2) :121 - 122.
[11] 宋国新,余应新,王林祥,等 . 香气分析技术与实例
[M]. 北京:化学工业出版社,2008:20 - 33.
[12] Blois M S. Antioxidant determinations by the use of a sta-
ble free radical[J]. Nature,1958(181) :1 199 - 1 200.
[13] Mallet J F,Cerati C,Ucciani E,et al. Antioxidant activ-
ity of fresh pepper (Capsicum annuum)cultivares [J].
Food Chem,1994(49) :61 - 65.
[14] Brand-Williams W,Cuvelier M E,Berset C. Use of free
radical method to evaluate antioxidant activity [J]. Leb-
ensm Wiss Technol,1995(28) :25 - 30.
[15] Prior R L,Wu X L,Schaich K. Standardized methods for
the determination of antioxidant capacity and phenolics in
foods and dietary supplements[J]. J Agric Food Chem,
2005(53) :4 290 - 4 302.
[16] 牟家琬,杨胜华,孙玉梅,等 . 龙脑与异龙脑的体外抗
菌作用的研究[J]. 华西药学杂志,1989(4) :20 - 22.
[17] 吴少云,苏健裕,石磊,等 . 梅片树叶挥发油和天然右
旋龙脑的抑菌性能研究 [J]. 食品工业科技,2012
(33) :85 - 87.
Antioxidant and antimicrobial activities of essential oil of Blumea
balsamifera (L. )DC. leaves cultivated in Hainan province in China
TANG Hui-hui1,JIN Mei-dong2
1 (Tourism College,Huangshan University,Huangshan 245021,China)
2 (School of Education Science,Huangshan University,Huangshan 245021,China)
ABSTRACT Essential oil of Blumea balsamifera (L.)DC. leaves cultivated in Hainan province (Qiong)was ob-
tained by hydrodistillation. Forty-five compounds were qualitatively determined by gas chromatography-mass spectrom-
etry (GC-MS) ,including monoterpenes (48. 55%)and sesquiterpenes (39. 91%). The top five components were
(-)-borneol (28. 45%) ,caryophyllene (22. 98%) ,camphor (9. 56%) ,α- cubenene (8. 32%)and β-piene
(4. 32%). The essential oil showed antioxidant activity in DPPH radical scavenging test,β-carotene bleaching test
and thiobarbituric acid reactive species assay. Agar diffusion method and agar dilution method showed that essential
oil had antimicrobial activity to six kinds of microorganism. It possessed stronger inhibition capacity on Staphylococcus
aureus,Candida albicans and Aspergillus flavus (MIC:625 μg /mL) ,and had inhibition activity on Escherichia coli,
Listeria monocytogenes and Salmonella enterica (MIC:2500 μg /mL). The above results demonstrated that essential
oil of Qiong Blumea balsamifera (L.)DC. leaves had significant antioxidant and antimicrobial activities,and has po-
tential as antioxidant and antimicrobial agent used in food and cosmetic.
Key words Qiong blumea balsamifera (L. )DC. leaves,essential oil,GC-MS,antioxidant activity,antimicrobial
activity