全 文 ：现代生物医学进展 www.shengwuyixue.com Progress in Modern Biomedicine Vol.10 NO.01 JAN.2010
山胡椒挥发油的提取及其抑菌活性研究 *
张小云 1，2△ 覃文庆 1 喻连香 3
（1中南大学资源加工与生物工程学院 湖南长沙 410083；2湘潭大学化工学院 湖南湘潭 411105；
3广州有色金属研究院 广东广州 510650）
摘要 目的：研究山胡椒中挥发油最佳提取方法和其抑菌作用。方法：采用水蒸汽蒸馏法、微波萃取法和超临界 CO2萃取法三种方
法提取干山胡椒果实中的挥发油，研究山胡椒挥发油对 7种细菌、4种霉菌、2种酵母的抑菌活性及其最低抑菌浓度(MIC)。结果:
水蒸汽蒸馏法提取的山胡椒挥发油为淡黄色液体，提取率为 10.0 %；微波萃取法提取的山胡椒挥发油为黄褐色液体，提取率为
11.6 %；超临界 CO2萃取的山胡椒挥发油为亮黄色液体，提取率为 14.7 %。山胡椒挥发油经固相和气相扩散，对细菌、酵母有较强
的抑菌能力，对霉菌具有很强的抑制能力。对所有供试菌的最低抑菌浓度(MIC)为 0.2 %。结论：提取干山胡椒果实中的挥发油的
最好方法是超临界 CO2萃取法。山胡椒挥发油有较强的抑菌能力，最低抑菌浓度(MIC)为 0.2 %。
关键词：山胡椒；山胡椒挥发油；抑菌活性
中图分类号：S567,R284.2 文献标识码：A 文章编号：1673-6273（2010）01-133-04
Extraction and Antimicrobial Activity of Spicebush Volatile Oil*
ZHANG Xiao-yun1，2△, QIN wen-qing1, YU Lian-xiang3
（1 School of Mineral Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China;
2 Chemical Engineering College, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China
3 Guangzhou Research Institute of Nonferrous Metals,Guangzhou 510650）
ABSTRCT Objective: To investigate the best method to extract volatile oil from spicebush, and to investigate the antimicrobial
activity of spicebush volatile oil. Methords: The steam distillation method, the microwave extraction method and the supercritical carbon
dioxide extraction method were used. 7 kinds of bacteria, 4 kinds of molds , 2 kinds of yeasts was used to investigate the antimicrobial
activity and the minimum inhibitory concentration (MIC)of spicebush volatile oil was determined. Results: The colour of spicebush
volatile oil extracted by the steam distillation method, the microwave extraction method and the supercritical carbon dioxide extraction
method, respectively, is canary, filemot, and yellow, and the extraction rate is 10.0 % , 11.6 % and 14.7 % , respectively. Spicebush
volatile oil presented a strong antimicrobial activity to tested bacteria and yeasts, and a very strong antimicrobial activity to tested molds,
the MIC is 0.2 % . Conclusion: The best method to extract volatile oil from spicebush is supercritical carbon dioxide method, and
spicebush volatile oil has very strong antimicrobial activity to tested molds, the MIC is 0.2 %.
Key words: Spicebush; Spicebush volatile oil; Antimicrobial activity
Chinese Library Classification（CLC）: S567 ,R284.2 Document code:A
Article ID:1673-6273（2010）01-133-04
*基金项目：湖南省教育厅资助项目（04C645）
作者简介：张小云（1971-），女，副教授，博士生，研究方向为生物资源综合利用与环境生物技术开发
E-mail:snowy@xtu.edu.cn
（收稿日期：2009-11-05 接受日期：2009-11-30）
前言
山胡椒属植物属于樟科植物，作为药用的主要有乌药、三
桠乌药、山胡椒等。山胡椒(spicebush)，又名毕澄茄，野胡椒、山
鸡椒、山香椒、木姜子等，主要生长在云南、贵州、湖南、湖北等
地的丘陵山地，早春开花，果实幼为绿色球形，等到秋季成熟
时，变成黑色。山胡椒果实芳香、味甘辛、性热，有温中理气，消
肿止痛的功效，是我国卫生部公布的药食兼用植物材料[1-3]。山
胡椒果实中除含有一些碳水化合物外，还含有大量的山胡椒芳
香油，它的主要成分是单萜和倍半萜，特别是多种倍半萜内酯
具有多种生物活性，对微生物生长及繁殖具有较强的抑制效果[4,5]。
本研究采用水蒸汽蒸馏法、微波萃取法、超临界 CO2萃取法等[6-9]
三种方法提取干山胡椒果实中的挥发油，并研究山胡椒挥发油
对 7种细菌、4种霉菌、2种酵母的抑菌活性及其最低抑菌浓度
(MIC)，为山胡椒挥发油在食品加工业和医药业的综合应用提
供依据。
1 材料和方法
1.1 材料
干山胡椒粉：干果购自湖南省某山胡椒加工厂，磨成粉待
用。细菌：大肠杆菌(Escherichia coli)；枯草芽孢杆菌( Bacillus
subtilis) ；变形杆菌(Proteus sp) ；伤寒杆菌(Salmonella enterica
serovar typhi)；绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）；金黄色葡萄
球菌(Staphylococcus aureus)；沙门氏菌(Salmonella)。霉菌：桔
青霉(Penicillium citrinum Thom)；米根霉(Rhizopus oryzae)；黄
曲霉(Aspergillus flavus)；粗糙脉胞菌（Neurospora crassa）。酵母：
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DOI:10.13241/j.cnki.pmb.2010.01.011
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啤酒酵母 (S . cerevisiae Hansen) ，产朊假丝酵母（Candida
utilis）。试验菌由校微生物实验室提供。
1.2 仪器与试剂
北京祥鹄公司 HA-100微波萃取仪；江苏南通华安超临界
萃取有限公司 HA221-50-06超临界萃取装置；瑞士 BUCH公
司 HD-205型旋转薄膜蒸发仪；所有试剂为分析纯。
1.3 方法
1.3.1 山胡椒挥发油的提取[9,10] 水蒸汽蒸馏法：称取 100 g山胡
椒粉，用乙醇水溶液充分润湿后摊放在一平坦的容器中，置于
微波萃取仪中预处理 30 s，然后将山胡椒粉放入 1000 mL圆底
烧瓶中，安装水蒸汽蒸馏装置，大约 5 h后收集约 200 mL水 -
山胡椒油馏出液，用二氯甲烷萃取馏出液中的山胡椒挥发油，
最后用旋转蒸发仪浓缩得黄色的山胡椒挥发油约 10.0 mL，萃
取率 10.0 %。
微波萃取法：称取 100 g山胡椒粉，装入微波萃取仪专用
的烧瓶中，加入 400 mL石油醚，在微波功率 1000 W，萃取温度
90℃，萃取时间 20 min的条件下进行微波萃取。用 60 mL石油
醚洗涤烧瓶的残渣，将滤液和萃取液经减压蒸馏回收石油醚，
用无水 Na2SO4干燥样品，24 h后称重，萃取率为 11.6 %。
超临界 CO2萃取法：称取山胡椒粉 200 g，装入萃取罐内进
行超临界 CO2萃取。萃取压力 16 MPa，温度 31℃，CO2流量
20 kg/h；解压釜Ⅰ压力 7~8 MPa，温度 60℃；解压釜Ⅱ压力
4~6 MPa，温度 35℃，萃取时间 60 min，每 20 min收集提取物
称量，萃取率为 14.7 %。
1.3.2 山胡椒挥发油的抑菌试验[10-13] 圆滤纸片的准备：用打孔
器将滤纸制成直径为 7 mm圆片,高温蒸汽杀菌后烘干备用。
细菌和酵母菌悬浮液的制备：用接种环挑取 2～3环培养
18 h左右的大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、变形杆菌、伤寒杆菌、绿
脓杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和培养 36 h的 2种酵母分
别于 10 mL带无菌玻璃珠的无菌水中制成菌体浓度为 1011～12
cfu/ L的均匀菌悬浮液。
霉菌孢子悬浮液的制备：用接种环挑取 3～4环培养 120 h
左右的桔青霉、米根霉、黄曲霉和粗糙脉胞菌的孢子，于 10 mL
带无菌玻璃珠的无菌水中制成均匀的孢子悬浮液。
含菌平板的制作：将融化的无菌牛肉膏蛋白胨培养基 15
mL倾入灭菌培养皿中，待凝固后滴入 0. 5 mL菌悬浮液，用灭
菌涂布环将菌悬浮液涂布均匀即成含菌平板。
1.3.3 山胡椒挥发油固相扩散抑菌实验 抑菌圈的测定(滤纸片
法)：用甘油将山胡椒挥发油稀释成一定浓度，然后将无菌的圆
滤纸片投入已稀释的山胡椒挥发油溶液中浸 15 min左右，在
无菌条件下将浸湿的圆滤纸片沥干贴在已准备好的含菌平板
中央，细菌于 37℃培养 1 d，酵母于 28℃培养 2 d，霉菌于 28
℃培养 4～5 d，测量抑菌圈大小。重复实验 2次，取平均值。以
甘油做对照。
MIC的测定(平板法)：用甘油将山胡椒挥发油稀释成不同
浓度梯度的稀释液，吸取各稀释液 1 mL分别放入无菌的空白
培养皿中，每皿中再加入一定体积已融化的无菌固体培养基，
摇匀、静置待凝固后即得含各浓度山胡椒挥发油的供试样品的
平板。在平板上按皿底记号点种或画线菌液，培养温度和时间
同 1. 3. 3. 1。观察菌体生长情况，生长菌体为阳性(+)，不生长
菌体为阴性(-)，以不生长菌的试验样品的最低浓度为山胡椒
挥发油的最低抑菌浓度(MIC)。重复 2次实验。
1.3.4 山胡椒挥发油气相扩散抑菌实验 对单一菌种的气相抑
菌实验，将已在 1. 3. 2. 1中浸好的圆滤纸片无菌条件下贴于含
菌平板的皿盖内中央，培养温度和时间同 1. 3. 2. 1，测量抑菌
圈大小。重复 2次实验，取平均值。以甘油做对照。
2 结果与讨论
2.1 挥发油的提取与测定
山胡椒挥发油的含量及油品性状见表 1。
表 1 提取方法与山胡椒挥发油提取率的关系
Table 1 The effect of extraction methods on spicebush volatile oil extraction rate the, the method and the supercritical carbon dioxide extraction method
Extraction methods Extraction time(min) Scent
The colour of
Spicebush volatile oil
Extraction rate (%)
Steam distillation 300 Aroma Canary 10.0
Microwave 20 Aroma Filemot 11.6
Supercritical carbon dioxide 60 Aroma Yellow 14.7
由表 1可知，用超临界 CO2萃取法提取的山胡椒挥发油颜
色为亮黄色，提取率 14.7 %，比其他两种方法的提取率高。微波
萃取所用时间短。
2.2 山胡椒挥发油的固相扩散抑菌活性测定
山胡椒挥发油的固相扩散抑菌效果见表 2。
表 2 山胡椒挥发油抑菌效果
Table 2 Antimicrobial activity of spicebush volatile oil
Bacterium The size of bacteriostatic ring (mm) Control
Escherichia coli 14.3 0
Bacillus subtilis 22.4 0
Proteus sp 14.0 0
Salmonella enterica serovar typhi 15.6 0
Pseudomonas aeruginosa 14.9 0
Staphylococcus aureus 14.0 0
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Bacterium The size of bacteriostatic ring (mm) Control
Escherichia coli 14.3 0
Bacillus subtilis 18.4 0
Proteus sp 14.0 0
Salmonella enterica serovar typhi 15.6 0
Pseudomonas aeruginosa 14.9 0
Staphylococcus aureus 14.0 0
Salmonella 13.0 0
Penicillium citrinum Thom 25.9 0
Rhizopus oryzae 8.9 0
Aspergillus flavus 28.5 0
Neurospora crassa 30.1 0
S . cerevisiae Hansen 31.7 0
Candida utilis 28.6 0
注：+表示可以生长；+表示不能生长
Note: + represent grow; + represent can not grow
Bacterium
Concentration of spicebush volatile oil( V/V%)
0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.4
Escherichia coli + + + + - - -
Bacillus subtilis + + + - - - -
Proteus sp + + + + - - -
Salmonella enterica serovar typhi + + + + - - -
Pseudomonas aeruginosa + + + + - - -
Staphylococcus aureus + + + - - - -
Salmonella + + + - - - -
Penicillium citrinum Thom + - - - - - -
Rhizopus oryzae + - - - - - -
Aspergillus flavus + - - - - - -
Neurospora crassa + - - - - - -
S . cerevisiae Hansen + + + + - - -
Candida utilis + + + + - - -
从表 3可以看出，山胡椒油对供试的 7种细菌、2种酵母、
4种霉菌有较强的抑菌活性，其中霉菌对山胡椒挥发油最敏
感。因此，山胡椒挥发油具有广谱抑菌作用。
2.3 山胡椒挥发油的固相扩散最低抑菌浓度
不同浓度的山胡椒挥发油的抑菌活性见表 3。
Salmonella 13.0 0
Penicillium citrinum Thom 28.9 0
Rhizopus oryzae 26.2 0
Aspergillus flavus 30.5 0
Neurospora crassa 32.5 0
S . cerevisiae Hansen 22.7 0
Candida utilis 21.6 0
表 3 不同浓度的山胡椒挥发油抑菌活性
Table 3 The effect of concentration of spicebush volatile oil on antimicrobial activity
由表 3可知，在一定浓度范围内山胡椒挥发油才有抑菌活
性，低于某浓度，山胡椒挥发油就没有抑菌活性。山胡椒挥发油
对大肠杆菌、变形杆菌、伤寒杆菌、绿脓杆菌、啤酒酵母、产朊假
丝酵母的 MIC <1.6 %；对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、沙
门氏菌的 MIC < 0.8 %，对桔青霉、米根霉、黄曲霉、粗糙脉胞
菌的MIC <0.2 %。
2.4 山胡椒挥发油对单一菌种气相抑菌活性
山胡椒挥发油气相抑菌活性测定结果见表 4。
表 4 山胡椒挥发油气相抑菌活性测定结果
Table 4 The antimicrobial activity of vapor phage of spicebush volatile oil
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由表 4可知，山胡椒挥发油溶液不与菌体直接接触，在密
封容器内以挥发气体的形式在菌体表面同样具有较强的抑菌
活性。
3 结论
水蒸汽蒸馏法提取的山胡椒挥发油为淡黄色液体，提取率
为 10.0 %；微波萃取法提取的山胡椒挥发油为黄褐色液体，提
取率为 11.6 %；超临界 CO2萃取的山胡椒挥发油为亮黄色液
体，提取率为 14.7 %。综合比较，超临界 CO2萃取法提取的山
胡椒挥发油品性最好，提取率最高；经固相和气相扩散，山胡椒
挥发油对细菌、酵母、霉菌等 13种供试菌种有较强的抑菌能
力，尤其是对霉菌具有很强的抑制能力。对所有供试菌种的最
低抑菌浓度(MIC) < 0. 2 %。
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