免费文献传递   相关文献

大叶桉叶精油化学成分及其抑菌活性



全 文 :福建林学院学报 2007, 27(1):48 - 51 第 27卷 第 1期
Jou rna l of Fujian Co llege of Fo restry 2007年 1月
大叶桉叶精油化学成分及其抑菌活性①
叶 舟
(福建农林大学生命科学学院 , 福建 福州 350002)
摘要:通过对水蒸气蒸馏法提取的大叶桉叶精油进行柱层析分离 、气 —质联用分析和抑菌活性
试验 , 比较分析了大叶桉叶精油的抑菌活性和化学组成。结果表明:大叶桉叶精油对大肠杆
菌 、金黄色葡萄球菌有较明显的抑制作用;气—质联用分析共分离出 121个色谱峰 , 鉴定出
60个化合物(占精油总量的 93.9%), 单萜和含氧单萜是大叶桉叶精油的主要化学成分 。
关键词:大叶桉;叶精油;抑菌活性;化学成分
中图分类号:Q599, S78    文献标识码:A    文章编号:1001 - 389X(2007)01 - 0048 - 04
Chem ical constituents of the essential oil from the leaves of
Eucalyptus robusta and its antmi icrob ial activity
YE Zhou
(C ollege of L ife S ciences, Fu jianA gricu ltu re and Forestry Un iversity, Fu zhou 350002, Ch ina)
Abstrac t:W ate r-steam distilled Eucalyptus robusta Sm ith e ssentia l o ilw ere analyzed by co lumn chroma tog raphy and GC-MS. Then
antim ic robial ac tivity of essentia l o ilw as tested. The chem ica l constituents and an tim icrobia l activ ity of e ssentia l o ilw ere analyzed.
The results show ed tha t the E. robusta essen tia l o il had obv ious an tim icrobia l e ffec t ag ainstEscherich ia coli and S taphy lococcus au-
reus. 121 peaks w ere separa ted, in which 60 compounds tha t accoun t for 93.9% o f crude essen tia l o il we re identified by m eans o f
GC-MS. Monote rpene and oxygen-containing m ono te rpenes a re ma jor chem ical constituents.
K ey words:Eucalyptus robusta; essen tia l o il; antim ic rob ial ac tivity; chem ica l constituent
桉树是桃金娘科 (Myrtaceae)桉属 (Eucalypotus)植物的总称 , 自然分布在澳大利亚等国家 , 是世界上
著名的速生树种 , 也是重要的经济树种 [ 1] 。植物中所含精油常具有良好的抗虫 、 抑菌生物活性 [ 2] 。精
油抗虫 、抑菌生物活性取决于精油的化学成分 、各成分的相对含量以及各成分间的协同作用。桉叶精油
的化学成分 、抗虫抑菌生物活性以及他感作用等虽已有研究 [ 2 - 8] , 但对大叶桉叶精油的相关研究尚无详
细的报道。本文将大叶桉叶精油与具较强抗虫抑菌生物活性的杉木 、马尾松 、巨尾桉 4种林木精油进行抑
菌活性的比较研究 , 结合对大叶桉叶精油的化学成分 、抑菌活性成分 、抑菌作用机制等系列问题的探讨 ,
为揭示大叶桉叶精油抑菌作用的化学基础 、开发大叶桉林木资源新的利用途径提供必要的基础性信息 。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试材料 大叶桉(Euca lyptus robusta Sm ith)(30年生 )、 巨尾桉(E.grand is×E.urophy lla)(30年
生 )、马尾松 (P inusmassoniana Lamb.)(30年生 )均采自福建省林业科学研究院内 , 取针叶部作为供试
材料。杉木 [Cunningham ia lanceolata (Lamb.)Hook] (35年生)采自于福建省来舟林场 , 取其树干心材部
分作为供试材料 。
1.1.2 供试菌种及其培养基 试验采用金黄色葡萄球菌 (S taphylococcus aureusG +)和大肠杆菌 (E sche-
richia coli G
- )作为抑菌活性测试菌;培养基采用牛肉膏蛋白胨培养基;菌种及培养基配方均由福建农
林大学生命科学学院微生物开放实验室提供。
① 基金项目:福建省科技厅重点科技资助项目(2001 I033)。
 作者简介:叶舟(1957 -), 男 , 福建建阳人 , 副教授 , 从事植物化学 、 植物资源利用研究。
 收稿日期:2006 - 06 - 01;修回日期:2006 - 10 -20。
DOI牶牨牥牣牨牫牫牪牬牤j牣cnki牣j fcf牣牪牥牥牱牣牥牨牣牥牨牨
 第 1期             叶 舟:大叶桉叶精油化学成分及其抑菌活性
1.2 方法
1.2.1 精油的提取 针叶部新鲜材料样剪碎 、 心材部材料初步粉碎后用水蒸气蒸馏装置蒸馏提取精油 。
将收集的精油以无水硫酸钠干燥后瓶装 , 于 4 ℃下保藏备用 。
1.2.2 精油抑菌活性的比较 分别称取一定量的不同材料精油样品 , 加入丙酮稀释 , 制得 10%的精油
丙酮溶液供试样 。采用琼脂扩散纸片法 , 无菌条件下 , 将圆滤纸片(d=6 mm)浸入已配制好的试样丙酮
液中 , 取出自然风干后 , 贴到涂抹适宜菌液浓度菌悬液的培养基平板上。每个培养皿贴 4片滤纸片 , 使
之呈十字交叉状排列 。一个培养皿为一个重复 , 各材料精油供试样共作 3次重复 , 并设空白对照 。
37 ℃条件下培养 24 h , 观察并测量抑菌圈直径 。采用 SPSS软件进行单因素方差分析 , 通过各材料精油
抑菌活性的比较试验 , 对大叶桉叶精油的抑菌活性作出初步的评价。
1.2.3 大叶桉叶精油的分部分离 将大叶桉叶精油 4 g用正己烷溶解后上硅胶柱 (2 cm ×40 cm), 分别
以正己烷混合无水乙醚 [ 10∶0、8∶2、6∶4、4∶6、2∶8(V /V)] 为冲提溶剂 (体积皆为 300 mL), 顺序冲提分
离大叶桉叶精油成分 , 收集得 5个分离部 。各分离部经减压浓缩 、玻璃干燥器干燥后称重备用 。
1.2.4 精油各分离部抑菌活性测定 采用琼脂扩散纸片法 , 分别以正己烷 、 相应不同比例的正己烷—
乙醚混合液为空白对照 , 测定大叶桉叶精油 5个分离部对大肠杆菌的抑菌活性 。
1.2.5 大叶桉叶精油成分的质谱分析 色谱—质谱 —计算机联用分析试样成分 。分析仪器为美国安捷
伦 A gilen t 6890N /5973气质联用仪(GC-MS)。
(1)气相色谱条件 。色谱柱:DB-35MS(30m ×0.25mm ×0.25μm);载气:氦气;流量:1.2mL min- 1
恒流操作;升温过程:进样口温度为 250 ℃, 70 ℃保留 2 m in, 然后以 10 ℃ m in-1的速度升温到
250℃,保持 4m in;进样量:1 μL 10%大叶桉叶精油 (乙酸乙酯稀释 );分流比:50∶1。
(2)质谱条件。电离方式:EI;离子源温度:230 ℃;连接线温度:280 ℃;扫描范围:30 -
500 amu;标准库:N IST98。
2 结果与分析
2.1 精油抑菌活性的比较
4种植物精油抑菌活性比较试验结果见表 1。从
表 1可以看出 , 4种植物精油对金黄色葡萄球菌 、 大
肠杆菌均有抑制作用 。由于精油类抑菌活性物质在
水中溶解度很低 , 在培养基中不易扩散 , 同时抑菌
活性成分的挥发也降低了滤纸表面活性物质的浓度 ,
故实际的抑菌作用要更强 。本试验供试样全部为精
油 , 此类因素不影响相互间抑菌活性的比较。
表 1 4种植物叶精油的抑菌活性
Tab le 1 Antim icrobial activi ty of essen tia l oil of 4 p lan ts
材 料 抑菌圈直径 /mm金黄色葡萄球菌 大肠杆菌
巨尾桉叶精油  7.0±2.0b 9.5±1.4c
大叶桉叶精油  8.3±1.1c 13.9±1.3d
马尾松针叶精油 9.7±1.1d 8.5±2.4b
杉木心材精油  9.8±1.7d 9.6±0.9c
丙酮对照    6.0±0.0a 6.0±0.0a
  注:同列数据后不同字母表示差异达 0. 05显著水平。
图 1 大叶桉叶精油总离子流气相色谱图
F igu re 1 Total ion-curren t ch rom atogram s of
 E. robusta essen tial oil 
  与巨尾桉 、 马尾松 、 杉木 3种精油相比 , 大叶
桉叶精油对大肠杆菌所产生的抑菌圈平均直径达
13.9mm ,明显高于前三者 , 表明大叶桉叶精油对大
肠杆菌的抑制作用优于其它 3种精油 。
2.2 大叶桉叶精油各分离部抑菌活性分析
各分离部抑菌试验表明:原精油对大肠杆菌有明
显的抑制作用 , 但各分离部对大肠杆菌未见明显的抑
制作用。可能原因是:大叶桉叶精油的抑菌活性成分
间存在显著的协同作用 , 在本试验设定的分离条件
下 , 主要协同作用成分经柱层析分离后处于不同的分
离部中 , 故各分离部未表现出明显的抑菌活性。
2.3 大叶桉叶精油成分分析
图 1列出了福建产大叶桉叶精油的总离子流气
相色谱图。
49
                  福 建 林 学 院 学 报                 第 27卷
  在本实验条件下 , 共分离出 121个色谱峰 , 鉴定出其中的 60个化合物 (表 2), 占该精油总量的
93.9%。各峰的相对含量均由该机数据处理系统根据峰面积归一化法给出。
表 2 大叶桉叶精油化学成分及其相对含量
Tab le 2 Chem ical const ituen ts and relative con tents in the essen tial oil from th e leaves ofE. robusta
t保留 /m in 分子式 分子量     化合物 相对含量 /%
单萜(m ono terpene hydro ca rbons) 62.109
3. 51 C10H16 136 α-蒎烯 α-p inene 46.267
3. 74 C10H16 136 樟烯 camphene 1.225
4. 20 C10H16 136 β-蒎烯 β-p inene 1.363
4. 27 C10H16 136 月桂烯 m yrcene 0.209
4. 56 C10H18 138 1, 6-octad iene, 2, 6-dime thy l 0.050
4. 65 C10H16 136 α-水芹烯 α-phe llandrene 0.531
5. 04 C10H16 136 柠檬烯 D-lim onene 5.075
5. 16 C10H16 136 β-水芹烯 β-phe llandrene 0.265
5. 30 C10H14 134 β-伞形花素 β-cym ene 6.258
5. 59 C10H16 136 γ-萜品烯 γ-te rpinene 0.286
6. 05 C10H16 136 萜品油烯 terpino lene 0.297
6. 63 C10H12 132 对异丙烯基甲苯 p-isopropeny l to lnene 0.283
含氧单萜(oxygen-con ta in ing m ono terpenes) 27.609
6. 87 C10H18O 154 茴香醇 fenchy l a lcoho l 1.766
7. 16 C10H18O 154 蒈烷-3β-醇 ca ran-3β-o l 0.065
7. 36 C10H16O 152 α-龙脑烯醛 α-cam pho lena l 0.681
7. 52 C10H16O 152 松香芹醇 p inocarveo l 8.646
7. 64 C10H18O 154 水合樟烯 camphene hydra te 0.275
7. 72 C10H18O 154 异龙脑 isoborneol 0.196
7. 91 C10H18O 154 龙脑 borneo l 3.166
7. 97 C10H18O 154 4-羟基松油烯 4-terp ineol 0.651
8. 11 C10H16O 152 柠檬醛 citra l 0.541
8. 24 C10H14O 150 bicyc lo[ 2, 1, 1] he tan-3-one, 6, 6-dime thy l-2-me thy lene 1.876
8. 35 C10H18O 154 α-松油醇 α-te rpineo l 7.322
8. 41 C10H16O 152 桃金娘烯醇 m yrteno l 0.372
8. 52 C10H16O 152 香草醇 carveo l 0.053
8. 57 C10H14O 150 对聚伞素-8-醇 р-cymen-8-o l 0.236
8. 83 C10H16O 152 р-m em tha-6, 8-dien-2-o l, trans-carveo l(反式香草醇) 0.401
8. 98 C10H18O 154 橙花醇 nerol 0.087
9. 05 C10H16O 152 cyc lohexano l, 2-m e thy lene-5-(1-m e thy le theny l)- 0.721
9. 10 C10H14O 150 5-isopropeny l-2-me thy lcyc lopen t-1-enecarboxa ldehyde 0.046
9. 17 C10H14O 150 bicyc lo[ 3, 1, 1] hept-2-en-6-one, 2, 7, 7, -trim ethy l- 0.027
9. 57 C10H16O 152 莳罗艾菊酮 carvo tanace tone 0.256
9. 71 C10H16O 152 胡椒酮 p iperitone 0.153
9. 77 C10H14O 150 香荆芥酚 carvacro l 0.072
二萜( sesqu iterpene hyd rocarbons) 0.466
10. 40 C15H24 204 β-榄烯 β-elem ene 0.061
10. 60 C15H24 204 α-古芸烯 α-gur janene 0.036
10. 93 C15H24 204 β-石竹烯 β-caryophy llene 0.179
11. 07 C15H24 204 水菖蒲烯 calarene 0.077
11. 50 C15H24 204 α-石竹烯 α-caryophy llene 0.024
12. 00 C15H24 204 4(14), 11-桉叶二烯 eudesm a-4(14), 11-diene 0.063
12. 37 C15H24 204 γ-毕澄茄烯 γ-cadinene 0.026
含氧二萜(oxygen-con ta in ing sesquiterpene s) 3.419
11. 70 C15H26O 222 啦吧醇 ledo l 0.040
12. 81 C15H26O 222 橙花叔醇 nerolido l 0.023
13. 16 C15H26O 222 表蓝桉醇 ep ig lobulol 0.388
13. 27 C15H26O 222 palustro l 0.100
13. 60 C15H26O 222 蓝桉醇 g lobulo l 1.909
13. 64 C15H24O 220 匙叶桉油烯醇 spa thuleno l 0.212
13. 71 C15H26O 222 喇叭醇 ledo l 0.446
14. 56 C15H26O 222 杜松醇 α-cadino l 0.088
50
 第 1期             叶 舟:大叶桉叶精油化学成分及其抑菌活性
续表 2
t保留 /m in 分子式 分子量     化合物 相对含量 /%
14. 60 C15H26O 222 β-桉醇 β-eudesm o l 0.110
14. 92 C15H26O 222 麝子油醇 farneso l 0.103
酯类(este rs) 1.056
4. 77 C9H18O2 158 异丁酸异物酯 isobu ty ric acid, isopenty lester 0.194
4. 82 C9H18O2 158 isobuty ricac id, 2-m e th lbu ty leste r 0.060
6. 20 C10H20O2 172 苹果油 apple oil 0.062
8. 73 C11H18O2 182 甲酸龙脑 borneo, form a te 0.207
9. 43 C12H20O2 196 乙酸龙脑酯 borny l ace tate 0.443
10. 73 C12H20O2 196 2, 6-octad ien-1-o l-3, 7-dim e thy l-, ace tate 0.090
其它(othe rs) 0.328
8. 14 C9H14O 138 (1R)-(+)-no rinone 0.260
10. 68 C12H18 162 bicyc lo[ 2, 2, 2] octa-2, 5-diene, 1, 2, 3, 6-te tram ethy l 0.024
11. 80 C11H16O 164 茉莉酮 jasmone 0.044
  试验结果表明:α-蒎烯 (α-p inene)为大叶桉叶精油的主要化学成分 , 占精油总量的 46.267%。含量
超过 1%的化学成分共有 11种 , 按含量高低分别为 α-蒎烯 (α-p inene)、 松香芹醇(pinocarveo l)、 α-松油
醇 (α-te rpineo l)、 β-伞形花素 (β-cymene)、 柠檬烯 (D-limonene)、 龙脑 (bo rneo l)、 蓝桉醇 (g lobu lol)、
bicyc lo[ 2, 1, 1] hetan-3-one, 6, 6-dime thy l-2-methy lene、茴香醇 (fenchy l alcoho l)、 β-蒎烯 (β-p inene)、 樟烯
(camphene)。
精油成分中单萜化合物占 62.109%, 含氧单萜占 27.609%, 二萜占 0.466%, 含氧二萜占
3.419%, 酯类占 .056%, 其它成分占 0.328%。单萜及含氧单萜是大叶桉叶精油的主要化学成分。
3 讨论
大叶桉叶精油对大肠杆菌的抑制作用明显优于其它 3种精油 , 具有较好的开发利用前景。大叶桉叶
精油经柱层析分离后 , 各分离部未表现出明显的抑菌活性 , 说明大叶桉叶精油抑菌成分间可能存在着显
著的协同作用。该结果与植物精油抗虫活性相关研究报道 [ 2, 7]的结论一致 , 应进一步加强协同作用机制
和复配增效作用的研究。GC-MS分析检出福建产大叶桉叶精油 121种成分 , 已鉴定出 60种成分 , 其中
含氧单萜类成分的含量较高 。含氧单萜常为精油的主要抑菌活性成分 [ 9 -10] , 对该类成分的系统研究 ,
将为开发利用大叶桉叶精油提供重要的依据。
本试验中未检出桉叶油中常见的主要成分 1, 8 -桉叶油素 , 有别于前人的研究结果 [ 7] 。这可能与产
地 、树种 、 样品的采集分析条件的差异有关。本试验中也未检出香料和医药中忌用的黄樟油素 , 该结果
为大叶桉叶精油抗菌活性的实际利用提供了重要的理论依据 。作为天然抑菌剂 , 大叶桉叶精油可望具有
较高的安全性 , 开发大叶桉叶精油卫生 、 保鲜应用产品前景良好 。
参 考 文 献:
[ 1] 张秀英. 福建三明桉树引种试验初报 [ J] . 亚热带植物通讯 , 1999, 28(1):30 -33.
[ 2] 徐汉虹. 杀虫植物与植物性杀虫剂 [M ] . 北京:中国农业出版社 , 2001:108, 120 - 122, 127.
[ 3] 严敖金 , 谭青安. 桉叶精油对三种天牛的忌避效果 [ J] . 南京林业大学学报 , 1998, 22(1):87 - 90.
[ 4] 曹潘荣 , 骆世明 .柠檬桉的他感作用研究 [ J] . 华南农业大学学报 , 1996, 17(2):7 - 11.
[ 5] 陈炳华 , 王明兹 , 刘剑秋. 闽产前胡根挥发油的化学成分及其抑菌活性 [ J] . 热带亚热带植物学报 , 2002, 10(4):
366 -370.
[ 6] 程誌青 , 吴惠勤 , 张桂英. 小叶桉精油化学成分研究 [ J] . 分析测试通报 , 1989, 8(5):1 - 8.
[ 7] 林天书. 七种桉树叶精油抑制白蚁效能之比较 [ J] . 林产工业 , 1998, 17(4):751 - 760.
[ 8] 王岳峰 , 余延春 , 杨国军 , 等 .大叶桉黄酮类化合物的分析及抑菌活性的研究 [ J] . 中医药学刊 , 2004, 22(11):
2 135, 2 143.
[ 9] Guido F.Antim icrobia l activ ity o f the essentia l oil ofCalam intha nepeta and its constituen t pu legone aga inst bac te ria and fung i
[ J] . Phy toher Res, 1999, 13:349 - 351.
[ 10] L in R.Ana ly sis of m en thol in three traditiona l Chinese m edicina l herbs and their compound form ulation by GC-M S[ J] .B io-
m edical Chrom a tog raphy, 2002, 16:229 -233.
(责任编校:卢凤美 )
51