全 文 :芫荽茎叶精油成分及清除 DPPH自由基能力研究*
陆占国1 郭红转2 封 丹1
1(哈尔滨商业大学食品工程学院 , 哈尔滨 , 150076) 2(安徽工程科技学院 ,芜湖 , 241000)
摘 要 以乙醚为溶剂 , 采用索式萃取法萃取新鲜芫荽茎叶 , 以 0.252%产率获得芳香精油。利用 GC-MS 分析
仪对精油进行了分析 , 检测出 60 种成分 , 解析了占精油 94.200%的 41种成分 , 其中 ,酯类化合物 57.755%, 烷烃
类化合物 11.300%, 醛类化合物 16.168%, 芳香族化合物 8.077%。该精油对 DPPH (1 , 1-D:pheny l-2-picrylhy-
drazy l)自由基的清除率最高达 62.7%,水蒸气蒸馏获得精油的清除率为 84.2%。
关键词 芫荽 , 香菜 ,索式萃取法 , 精油 , GC-MS , 1 , 2-二苯基-2-苦味酰基自由基
第一作者:博士,教授。
*黑龙江教育厅科学技术研究项目(No.10551075),黑龙江省
自然科学基金资助项目(No.B200510)
收稿日期:2006-05-17
芫荽就是人们熟知的香菜 ,学名为 Coriandrum
sativum L.,英文名为 Co riander , 属伞形科植物 。很
多学者对香菜籽进行了详细研究 ,但是 ,对地上部的
成分 ,特别是生理功能性开发研究很少 。
作者[ 1]曾利用极微弱化学发光法就几种植物精
油和天然食物的抗氧化性进行了探讨 ,发现了它们的
芳香挥发成分的存在与否与抗氧化性有明显的关系。
还用水蒸气蒸馏法提取香菜茎叶 ,获取了芳香精油 ,用
气相色谱-质谱(GC-MS)分析仪对精油进行了成分分
析 ,获得了一些有关香菜挥发芳香成分的信息[ 2] 。本
文则采用索式萃取法萃取香菜茎叶芳香成分 ,对获得
的精油进行了成分解析和精油清除 DPPH(1 , 1-
Diphenyl-2-picrylhydrazyl;1 ,2-二苯基-2-苦味酰自由基)
自由基能力进行了研究获得了一些有价值的信息 。
1 材料与方法
1.1 原料及主要仪器
香菜 , 哈尔滨市售;乙醚 、Na2SO4 , 分析纯;
DPPH ,购于日本和光株式会社。
DC-2006型低温恒温槽(宁波天恒仪器厂), 721
分光光度计(上海第三分析仪器厂),GC-MS 分析使
用GC6890N-MS5973N型气相色谱-质谱分析仪(Ag-
ilent),气相色谱柱使用 HP-5 ms(30 m×0.25 mm ×
0.25 μm)。
1.2 实验方法
1.2.1 索式法提取精油
将新鲜香菜根茎分离 、洗净 、沥干 、切碎 ,取 618 g
装入索氏提取器 ,在接收瓶中加入 1 000 mL 无水乙醚 ,
冷凝管中通入低温冷凝水 。在沸腾回流温度下提取 6
h。固液分离后 ,提取液用旋转蒸发仪常压浓缩一半
后 ,加入少量活性炭除杂脱色后过滤。滤液再加无水
Na2SO4 脱水 ,过滤除干燥剂 ,滤液用旋转蒸发仪常压浓
缩 ,得精油 1.56 g ,得油率为 0.252%。对该精油进行
GC-MS分析并用于清除 DPPH自由基试验。
1.2.2 GC-MS 测定条件和成分解析
气相色谱:初始温度 60 ℃,以 2 ℃/min 速率升
温至 240 ℃,进样口温度 250 ℃,载气(氦气)流量 1
mL/min。
质谱:电离方式 EI ,电离电压 70 eV ,离子源温度
260 ℃,扫描质量范围 20 ~ 600 amu。
成分解析:对照 NIS T98质谱数据库 ,依据离子
流峰面积积分百分比确定各组分相对质量含量 。
1.2.3 清除 DPPH 自由基测定
1.2.3.1 测定原理
DPPH 自由基是一种非常稳定 、可以长时间保存
的自由基 ,经常被用来作为测试抗氧化性试剂 。当它
遇到能释放质子的物质或者被还原时 ,自由基被消
除 ,化合物溶液颜色发生显著变化 ,溶液从紫色脱至
淡黄色。通过测定加入所测样品时 517 nm 下的吸光
度变化 ,可求得样品对 DPPH 自由基的消除率 。
1.2.3.2 测定方法
在装有 2.5 mL 的 75μmol/L 浓度的DPPH无水
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTAT ION INDUSTRIES
24 2006 Vol.32 No.8(Total 224)
乙醇溶液的 10 mL 试管中 ,加入一定量的精油样品 ,
再加入一定量的无水乙醇 ,使总体积为 3 mL ,震荡后
室温下放置 30 min测定 517 nm 波长的吸光度值 ,由
下式计算清除效应:
清除率/ %= A0 -(A -A b)
A 0
×100
式中:A 0 ,517 nm 下空白吸光度值(75μmol/L
DPPH溶液吸光度 0.590);A ,517 nm 下加入样品的
DPPH 的吸光度值;A b , 517 nm 下样品本身的吸光
度值(不加 DPPH)。
2 结果与讨论
由索氏法提取的芫荽茎叶获得的挥发油为浅黄
绿色液体 ,清新的香菜香气 。对精油进行 GC-MS 分
析 ,共有 60个成分被检测出来。通过与质谱数据库
的对照解析 ,确定 41种物质 ,占总成分的 94.200。其
中 ,本研究首次在芫荽茎叶挥发油中鉴定出的成分
25种 ,解析结果如表 1所示。
表 1 索氏法萃取芫荽茎叶精油成分解析结果
序号 滞留时间/ min 化 合物 的名 称
相对含量
/ % 备注1)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
1.59
1.86
1.90
2.11
2.62
2.96
3.17
3.87
3.99
4.15
4.67
4.82
5.14
6.84
8.15
8.95
9.12
10.45
10.77
11.08
12.29
12.55
17.17
17.67
18.06
18.45
21.16
24.19
24.57
30.34
30.76
34.19
34.59
36.16
40.06
41.92
45.89
47.37
52.56
56.33
57.63
Hexane(己烷)
Benzene(苯)
Hexane , 3-methyl(3-甲基己烷)
Propanoic acid , ethyl ester(丙酸乙酯)
Toluene(甲苯)
Butanoic acid, ethyl ester(丁酸乙酯)
Acet ic acid , butyl ester(乙酸丁酯)
3-Hexen-1-ol(3-己烯-1-醇)
Ethylbenzene(乙苯)
Benzene , 1 , 3-dimethyl(1, 3-二甲基苯)
P-xylene(对二甲苯)
Nonane(壬烷)
Acet ic acid , pentyl ester(醋酸戊酯)
Benzene , 1 , 2 , 3-t rimethyl(1 , 2 , 3-三甲基苯)
Hexanoic acid , ethyl ester(己酸乙酯)
Benzene , 1-methyl-3-(1-methylethyl)(间伞花烃)
Limonene(柠檬烯)
Benzene , 4-ethyl-1 , 2-dimethyl(4-乙基-1 , 2-二甲基苯)
Decane , 2-methyl(2-甲基癸烷)
Decane , 3-methy(3-甲基癸烷)
Hexanoic acid , propyl ester(己酸丙酯)
Undecane(十一烷)
Butanedioic acid , diethyl ester(丁二酸二乙基酯)
Hexanoic acid , hexyl ester(己酸己酯)
Octanoic acid , ethyl ester(辛酸乙酯)
Decanal(癸醛)
Isopentyl hexanoate(异戊基己酯)
Tridecane(十三烷)
Undecanal(十一醛)
Tet radecane(十四烷)
Tridecanal(十三醛)
2-Dodecenal(2-十二碳烯醛)
Tet radecanal(十四醛)
Pentadecane(十五烷)
13-Tetradecenal(13-十四碳烯醛)
Hexadecane(十六烷)
2-Decenal(2-癸烯醛)
Heptadecane(十七烷)
Octadecane(十八烷)
2-Dodecenal(2-十三碳烯醛)
Cyclohexadecane(环十六烷)
0.773
0.370
0.022
0.530
0.160
2.010
0.191
0.280
2.150
4.440
0.600
8.670
0.640
0.194
53.470
0.280
0.340
0.163
0.065
0.057
0.050
1.000
0.328
0.340
0.170
0.300
0.026
0.017
0.328
0.199
0.350
3.070
0.760
0.031
0.820
0.116
9.480
0.150
0.100
1.060
0.069
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1)“ *”为文献报道过的芫荽茎叶挥发油中存在的香气成分 , “ **”为本研究首次在芫荽茎叶挥发油中鉴定出的成分。
研究报告
2006年第 32卷第 8期(总第 224期) 25
从表 1化学成分分析结果可以看出 ,本法提取的
精油中酯类化合物有 10个组分 ,含量最高 ,占挥发油
总量的57.755%;其次为烷烃类化合物 ,共有 13个组
分 ,占总油量的 11.300%;醛类化合物 8个组分 ,含量
为16.168%,其中不饱和脂肪醛的含量占精油总量
的 14.430%,饱和脂肪醛的含量占 1.738%。芳香族
化合物 7个组分 ,含量为 8.077%。还首次检测出了
2种单萜化合物间伞花烃和柠檬烯 ,分别为 0.280%
和 0.340%。
单一组分中 ,含量最高的是酯类化合物中的己酸
乙酯 ,占总油量的 53.5%,其次 ,为醛类化合物中的
2-癸烯醛为 9.48%和烷烃类中的壬烷为 8.67%。
本法比水蒸气蒸馏法成分减少 ,可以认为是在脱
色除杂过程中的成分损失所致 , 但是 , 仍然比文
献[ 3 ~ 6]报道的成分多。因为萃取方法 ,产地等的不同
都会造成精油成分的差异 。
芫荽茎叶精油化学成分主要由脂肪族化合物构
成 ,其对清除 DPPH 自由基的能力 ,以及索成提取法
与水蒸气蒸馏法获得精油清除 DPPH 能力的对比如
图 1所示 。
图 1 精油用量对 DPPH 自由基清除率的影响
从图 1 可以看出 , 索氏提取芫荽茎叶精油对
DPPH 自由基具有清除作用 ,并且 ,随着精油用量的
增加逐渐增强 ,当用量为 0.70 mL 时 ,对 DPPH 自由
基的清除率达到 62.4%,但是 ,继续增加精油用量 ,
对 DPPH 的清除率没有大幅度增加。与水蒸气蒸馏
法获得的精油相比 ,索式提取法精油的清除 DPPH
(自由基)能力较小 。水蒸气蒸馏法获得的精油用量
从 0.1 mL 增加到 0.3 mL 时 ,清除率从 39.9%增加
到84.2%, 在此用量时的清除率要比索式萃取法获
得的精油清除率高 2.5倍以上 。继续增加用量时 ,清
除率并没有继续增加 ,反而稍有下降 ,但是 ,一直保持
在 82%水平。
由于精油的组成为醇类 ,酚类等具有各种官能团
的各类化合物的混合物 ,可以推测 ,凡是可以与自由
基进行反应 ,使自由基形成稳定状态的成分都有可能
起到清除DPPH 自由基的作用 ,精油的清除 DPPH 自
由基活性应该是各组分清除活性的加和作用的结果。
水蒸气蒸馏法获得的精油中 ,饱和烷烃以外的组分共
含 81.322%[ 4] 。索式萃取的精油中 ,饱和烷烃以外
的组分为 72.900%,二者的差 8.422%。二者的清除
率的差异不仅取决于各官能团的化学成分的含量大
小 ,还可能取决于特定的化学成分本身的还原反应性
质。
上述的研究结果 ,首次明确了无论是索式萃取
法 ,还是水蒸气萃取法获得的香菜茎叶芳香精油都对
DPPH 自由基有明显的清除作用 ,但是 ,水蒸气蒸馏
法获得的精油对 DPPH 自由基的清除率可高达 80%
以上 。改善索式萃取法中的脱色除杂工艺 ,减少成分
损失是今后的有待解决的课题。
参 考 文 献
1 李良松 , 刘 懿 ,杨丽萍.香药本草[ M] .北京:中国医药
科技出版社 , 2000
2 唐庭栎.大兴安岭药用资源[ M] .哈尔滨:哈尔滨出版
社 , 2001
3 陆占国 ,吉村吉博.用极微弱化学发光法评价 4 种天然食
品和 3 种精油的稳定性[ J] .食品与发酵工业 , 2005 , 31
(6):47~ 49
4 陆占国 , 郭红转 , 李 伟.芫荽茎叶精油化学成分分析
[ J] .食品与发酵工业 , 2006 , 32(2):96 ~ 98
5 Macleod A J , Islam R.Volatile flavour components of corian-
der leaf[ J].Sci Food Agric, 1976 , 27:721 ~ 725
6 龟冈弘 , 中务美穗 ,宫氵尺三雄.中国野菜のフレ-バ-成
分(续)-香菜の挥性成分について[ A] .香料.テルペン
及び精油化学讨论会 , 1989
7 Potter T , Fagerso I S.Composition of co riander leaf volatiles
[ J] .Agric Food Chem , 1990 , 38:2 054~ 2 056
8 孙小媛 , 马玉芳 , 李铁纯 , 等.香菜发油 GC/MS 测定[ J] .
保鲜与加工 , 2002 (3):15 ~ 16
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTAT ION INDUSTRIES
26 2006 Vol.32 No.8(Total 224)
Study on Chemical Constituents of Coriander Leaf Essential Oil and
Scavenging Capacity Against the DPPH Radical
Lu Zhanguo
1 Guo Hongzhuan2 Feng Dan1
1(School of Food Engineering , Harbin University of Commerce , Harbin 150076 , China)
2(Anhui University of Technology and Science , Wuhu 241000 , China)
ABSTRACT The essential oil w as obtained from the fresh aerial parts of coriander(Coriandrum sat ivum L.)by
the method of Soxhlet s ex traction w ith 0.252% yield and the oil w as analyzed by GC-MS.A total of 60 con-
st ituents w ere detected , among them , 41 compounds identified accounting for 94.200% of the total.Esters are the
most abundant w hich w as up to 57.755%, and hydrocarbons w as 11.300%.Aldehydes and aromat ic compounds
w as 16.168% and 8.077%, respectively.The scavenging capacity of essential oils w as studied against the DPPH
(1 ,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl)radical , the result indicated that the max imum scavenging rate was 62.4%
and w ater steam distillation could reach up to 84.2%
Key words coriander , soxhlet s method , essential oil , GC-MS ,DPPH
政策法规标准
我国出口食品标签问题亟待解决
发达国家对食品标签的要求越来越严 ,食品标签已成为设置国际技术壁垒的重要手段中罐协消息 , 近期 , 美 , 俄 、日
等发达国家相继执行新的食品标签管理条例 ,对不符合规定的进境食品将实行退运或销毁。
据悉 , 美国 FDA 于 2006 年 1 月 1 日实施《2004 年食品过敏源标识和消费者保护法规》 , 2006 年 1 月 1 日强制性实
施 2项新食品标签要求:一是将转脂肪列为必须标示的营养成分;二是对于含有致过敏物质的食品 , 要求必须在食品标
签上标示致过敏物质来源。如果违反《法规》要求 , 生产企业和其管理者将受到民事制裁或刑事处罚或两者并罚;对于不符合要
求的食品将进行扣留;对于含有未声明过敏源的食品 ,美国 FDA 要求召回。
俄罗斯国家标准化委员会重新制定并实施《TOCTP51014—2003 食品消费说明的一般要求》 , 其中有关食品标签内容的新
标准 ,规定必须在消费说明(食品标签)上注明原产地 、厂家名称及地址 、产品名称 、产品成分 、容量 、食用价值 、使用和储存条件 、
适用期 、储存期 、生产和包装日期 、代码以及食品配料表等重要信息 , 同时消费说明应使用俄文标注 ,要求食品和食品添加剂的
名称必须符合俄罗斯联邦国家标准的规定。
日本修订并向WTO通报包括果蔬汁 、胡萝卜汁 、碳酸饮料 3种饮料的质量标签标准 ,提出新的标签标示要求。该标准要求
生产商分别按 3 种饮料的质量标签标准进行标示 , 标示方法包括对产品名称 、配料 、印刷瓶类容器的标示。
目前 , 发达国家对食品标签的要求越来越严 ,食品标签已成为设置国际技术壁垒的重要手段。食品包装及接触材料已经成
为发达国家设立技术壁垒的新区域。比如 , 美国农业部早就作出规定 , 对有机食品实行标签制度。凡是有机程度达到或超过
95%的食品 , 都可贴上一个印有英文“有机”和“美国农业部”字样的绿色圆形标记。有机程度在 70%~ 95%之间的食品 ,不能贴
专门标记 ,但可在标签上注明本产品“包含有机成分” 。食品是否具备贴上有机食品标签的资格 , 需经美国农业部批准的专门机
构认证。新标签制度受到美国农业和食品零售业人士的欢迎。然而 , 它对其他国家的农产品出口商来说 , 则可能是一个潜在的
技术壁垒。
近些年 , 我国检验检疫部门在对出口食品标签的审核过程中 , 发现存在不少问题:一是食品标签未按进口国要求进行标注 ,
如出口美国的食品标签未包含营养标签 , 出口加拿大的食品名称 、重量 、配料表未用法 、英 2 种文字标注等。二是特殊营养食品
没有标注营养成分含量 , 或营养成分添加量超过进口国规定标准。三是食品标签还存在着标有“未添加任何添加剂”等文字 , 而
在食品中存在添加剂等。
食品标签不合格 , 为出口食品带来风险。进口国一旦发现食品标签不符合本国要求 , 那么该批货物就会被退货或销毁 , 对
企业的信誉和经济都会造成重大损失。出口食品标签的规范与否 ,是食品出口企业的第一道关口 ,也是一个产品的“脸面” 。 出
口食品生产企业对此必须高度关注。
研究报告
2006年第 32卷第 8期(总第 224期) 27