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吉龙草精油的化学成分及抗菌活性研究



全 文 :研究报告 香料香精化妆品 2014年8月第4期FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS August,2014,NO. 4
www. ffc-journal. com
吉龙草精油的化学成分及抗菌活性研究
云南农业大学香料研究所,云南昆明 650051
周 露 谢文申 许 锐 周恒苍…………………………
作 者 简 介
周露(1966—),女,副研究员,主要从事
香料植物的研究开发工作。
联系电话:13577015900
E-mail:zhoulukm@ 163. com
采用 GC-MS方法对富含柠檬醛的吉龙草精油挥发性成分进行鉴定,共检测出 62 个成分,鉴定了其中 55 个成分。吉龙草
精油主要化学成分为橙花醛(β-柠檬醛)、香叶醛(α-柠檬醛)、香芹酮、β-蒎烯等。试验也研究了吉龙草精油对大肠杆菌、金黄
葡萄球菌、烟曲霉菌、白念珠菌的抗菌活性,结果显示这种精油对大肠杆菌、金黄葡萄球菌有明显的抗菌活性。
吉龙草精油 化学成分 柠檬醛 抗菌活性
Study on Chemical Constituents and Antimicrobial Activity of Elsholtzia communis Oil
ZHOU Lu XIE Wenshen XU Rui ZHOU Hengcang
(Research Institute of Flavor & Fragrance,Yunnan Agricultural University,Kunming 650051,Yunnan,
China)
Abstract: Elsholtzia communis is rich in citrals,the chemical constituents of its essential oil were studied by GC-MS in this paper,55
components were identified in totally 62 detected components,mainly including neral,genarial,carvone,β-pinene,etc. The antimi-
crobial activity of this oil to Staphylococcus aureus,Escherichia coli,Aspergillus fumigatus and Candida albicans were also investigated.
The results showed that the oil of Elsholtzia communis had significant activity to these four kinds of bacteria,especially to Staphylococ-
cus aureus and Escherichia coli.
Key words: Elsholtzia communis oil chemical component citral antimicrobial activity
收稿日期:2013-11-07;修回日期:2014-01-08
吉龙草(Elsholtzia communis),唇形科香薷属植
物,别名吉笼草、暹罗香菜,一年生草本,高约
0. 6 m,多分枝,全株含柠檬香气;分布于云南南部、
西南部海拔 700 ~ 1 000 m、年平均气温 18 ~ 20 ℃、
年雨量 1 000 ~ 1 500 mm 的亚热带山区。缅甸、泰
国也有分布[1]。吉龙草富含柠檬醛,一般相对含量
在 40% ~90%,不同种质资源的吉龙草柠檬醛含量
不同。由于该植物有特殊香味,在滇南少数民族地
区其嫩叶被当作蔬菜及调味料食用,其茎、叶煮水
服可治感冒及消化不良,该植物目前多人工种
植[2-4]。本试验研究了采集于云南陇川的吉龙草的
精油成分及该精油对几种常见菌的抗菌活性。
1 试验部分
1. 1 材料与菌株
1. 1. 1 吉龙草精油
样品于 2008 年采于云南德宏州陇川县广瓦山,
经昆明植物研究所陶德定老师鉴定为唇形科植物
吉龙草。用水蒸气蒸馏的方法得到吉龙草精油,精
油用无水硫酸钠脱水处理,备试验用。
1. 1. 2 受试菌株
金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、烟曲霉
菌(Aspergillus fumigatus)、白色念珠曲菌(Candida
albicans),昆明植物研究所提供;大肠杆菌(Esche-
richia coli),云南大学微生物所提供。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 精油的提取
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香料香精化妆品 2014年8月第4期
FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS August,2014,NO. 4 研究报告
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2008 年 9 月采集的两个批号吉龙草,用水蒸气
蒸馏法得到吉龙草植物精油,用气质联用方法检测
精油中挥发性成分及其相对含量。
1. 2. 2 GC-MS分析精油的化学成分
HP5890 气相色谱仪,美国 Agilent Technologies
公司;HP-5 石英毛细管柱(30 mm ×0. 32 mm × 0. 25
μm);柱温 80 ~ 240 ℃;程序升温,升温速率
3 ℃ /min;柱流量为 1. 5 mL /min;进样口温度
250 ℃;氢火焰检测器温度 250 ℃;进样量 0. 3 μL;
分流比 50∶ 1;载气为高纯氮气。
HP6890GC /5973MS气相色谱-质谱联用仪,美
国 Agilent Technologies公司;HP_5MS石英毛细管柱
(30 mm × 0. 25 mm × 0. 25 μm);柱温 80 ~ 240 ℃;
程序 升 温,升 温 速 率 3 ℃ /min;柱 流 量 为
1. 0 mL /min;进样口温度 250 ℃;柱前压 100 kPa;进
样量 0. 05 μL;分流比 10∶ 1;载气为高纯氮气;电离
方式 EI;电子能量 70 eV;传输线温度 250 ℃;离子
源温度 230 ℃;四极杆温度 150 ℃;扫描质量范围
35 ~ 450 u;采用Wiley7n. 1 标准谱库,计算机检索定
性。
1. 2. 3 吉龙草精油的抗菌活性研究[5-6]
4 种菌悬液的制备:将 4 种菌种用固体斜面培
养基进行活化后,再转移到营养肉汤液体培养基中
进一步培养,然后利用平板培养计数法将各菌液的
浓度调到 50 CFU /mL,备用。
吉龙草精油的 MIC(最低抑菌浓度)值测定:将
制备好的浓度为 50 CFU /mL 的各种菌液分别取
5 mL,加到试管中,密封备用。吉龙草精油用同体
积二甲亚砜溶解,加蒸馏水稀释至所需刻度。每个
浓度梯度设置 3 个重复和 1 个空白对照。白色念珠
菌和烟曲霉菌同样在 28 ℃下培养 50 h。大肠杆菌、
金黄色葡萄球菌在 37 ℃下培养 24 h。培养结束后
明显浑浊的试管说明已有菌生长,对于透明的试
管、空白对照管进行营养平板的涂抹培养计数,每
个营养平板各滴加 100 μL 待试样品进行培养。以
微生物不生长的最低浓度为精油的 MIC值。
吉龙草精油的 MBC(最小杀菌浓度)值测定:依
次将未见细菌生长的各试管液 0. 2 mL 转种于装有
20 mL营养琼脂的培养皿中,35 ℃下培养 50 h,以
未见细菌生长的最低样品浓度作为供样品对细菌
的 MBC值。
2 结果与讨论
2. 1 吉龙草精油的主要成分
我们于 2008 年 6 月、9 月在德宏州采集的样品
晾干后蒸油得率为 1. 2%左右。经 GC-MS 联用分
析,吉龙草精油中主要成分为柠檬醛,峰面积相对
百分比为 37. 50%(其中 α-柠檬醛 19. 65%,β-柠檬
醛 17. 85%),另外还有香芹酮(32. 11%)、β-蒎烯
(6. 67%)等。分析中共检出了 62 个成分,鉴定了
其中 55 个成分,有 7 个成分未能得到鉴定,得到鉴
定的成分占总挥发性化学成分的 94. 85%,具体结
果见表 1。
表 1 吉龙草精油的挥发性化学成分
序号 保留时间 /min 化合物中文名 化合物英文名 峰面积相对百分比 /%
1 3. 63 2-甲基-3-丁烯-2-醇 3-Buten-2-ol,2-methyl- 0. 053
2 3. 90 3-甲基丁酸 3-Methyl butyric acid 0. 054
3 5. 61 2-己烯醛 2-Hexenal 0. 128
4 6. 67 α-蒎烯 α-Pinene 0. 215
5 6. 78 莰烯 Camphene 0. 347
6 7. 03 苯甲醛 Benzaldehyde 0. 130
7 7. 14 香桧烯 Sabinene 0. 925
8 8. 40 β-蒎烯 β-Pinene 6. 669
9 8. 48 6-甲基-5-庚烯-2-酮 6-Methyl-5-hepten-2-one 2. 412
10 8. 68 月桂烯 Myrcene 0. 355
11 9. 05 对聚伞花素 p-Cymene 0. 076
12 9. 80 苧烯 Limenene 0. 053
13 9. 96 1,8-桉叶素 1,8-Cineole 0. 064
14 10. 13 顺-罗勒烯 cis-Ocimene 0. 055
15 10. 55 反-罗勒烯 trans-Ocimene 0. 073
16 11. 00 3-甲基-2-环己烯-1-酮 3-Methyl-2-cyclohexen-1-one 1. 067
17 11. 27 反-水合桧烯 trans-Sabinenehydrate 0. 059
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研究报告 香料香精化妆品 2014年8月第4期FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS August,2014,NO. 4
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(续表 1)
序号 保留时间 /min 化合物中文名 化合物英文名 峰面积相对百分比 /%
18 11. 90 顺-呋喃型芳樟醇氧化物 cis-Linalooloxide 0. 075
19 12. 49 反-呋喃型芳樟醇氧化物 trans-Linalooloxide 0. 053
20 12. 77 芳樟醇 Linalool 0. 081
21 13. 58 3-甲基-3-环己烯-1-酮 3-Methyl-3-cyclohexen-1-one 0. 118
22 13. 74 乙酸 3-辛烯酯 3-Octenol,acetate 0. 057
23 14. 02 顺-苧烯环氧化物 cis-Limenene epoxide 0. 086
24 14. 13 未鉴定 - 0. 081
25 14. 33 反-苧烯环氧化物 trans-Limenene epoxide 0. 225
26 14. 73 玫瑰呋喃环氧化物 Rosefuran epoxide 0. 116
27 14. 83 松油-4-醇 4-Terpinenol 0. 092
28 14. 93 未鉴定 - 1. 223
29 15. 25 α-松油醇 α-Terpineol 0. 135
30 15. 73 顺-二氢香芹酮 cis-Dihydrocavone 0. 251
31 16. 04 反-二氢香芹酮 trans-Dihydrocavone 0. 330
32 16. 20 2,3-环氧橙花醛 2,3-epoxyneral 0. 134
33 16. 48 2,3-环氧香叶醛 2,3-epoxygeranial 0. 269
34 16. 57 2-甲基丁酸 3-己烯酯 3-Hexenyl 2-methylbutyrate 0. 271
35 16. 92 β-柠檬醛(橙花醛) Neral 19. 651
36 17. 03 香芹酮 Carvone 32. 112
37 17. 36 胡椒酮 Piperiton 0. 718
38 18. 12 α-柠檬醛(香叶醛) Genarial 17. 847
39 18. 41 未鉴定 - 0. 297
40 18. 55 乙酸二氢香芹酯 Dihydrocarvyl acetate 0. 249
41 18. 66 未鉴定 - 0. 196
42 18. 99 乙酸香芹酯 Carvyl acetate 0. 097
43 19. 18 未鉴定 - 0. 059
44 19. 39 β-波旁烯 β-Bourbonene 0. 064
45 20. 47 β-榄香烯 β-Blemene 0. 358
46 20. 95 茉莉酮 Jasmon 0. 386
47 21. 92 α-古芳烯 α-Azulene 1. 045
48 22. 47 β-石竹烯 β-Caryophyllene 0. 640
49 22. 79 β-古芳烯 β-Azulene 0. 939
50 23. 11 α-石竹烯 α-Caryophyllene 0. 094
51 23. 42 反-β-金合欢烯 trans-β-Farnesene 0. 085
52 23. 73 表-双环倍半水芹烯 epi-Bicyclosesquiphellandrene 0. 096
53 23. 81 大根香叶烯 D Germacrene D 0. 209
54 24. 21 双环大根香叶烯 Bicyclogermacrene 1. 559
55 24. 60 γ-杜松烯 γ-Naphthalene 0. 110
56 24. 72 顺-去氢白菖烯 cis-Calamenene 0. 146
57 25. 22 未鉴定 - 0. 073
58 25. 76 石竹烯氧化物 Caryophyllene oxide 0. 334
59 25. 98 葎草烯环氧化物 Humulene epoxide 0. 140
60 26. 11 未鉴定 - 0. 181
61 26. 71 α-杜松醇 α-Cadinol 0. 068
62 27. 32 6,10,14-三甲基-2-十五烷酮 6,10,14-Trimethyl-2-pentadecanone 0. 763
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2. 2 吉龙草精油的抗菌活性
吉龙草植物精油对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、
烟曲霉菌、白色念珠曲菌具有抗菌活性,在最低抑
菌浓度试验中,吉龙草精油的抑菌浓度(体积分数)
范围为2. 500% ~ 0. 156%。在最小杀菌浓度试验
中,吉龙草精油的杀菌浓度(体积分数)范围为
5. 000% ~ 0. 313%。吉龙草精油对金黄葡萄球菌、
大肠杆菌这两种较常见的菌株具有良好的抗菌活
性,对抗烟曲霉菌有一定作用,而对抗白色念珠曲
菌的效果不明显。具体结果见表 2。
表 2 吉龙草精油的 MIC和 MBC值检测结果
菌株
MIC(体积
分数)/%
MBC(体积
分数)/%
金黄葡萄球菌 Staphylococcus aureus 0. 156 0. 313
大肠杆菌 Escherichia coli 0. 625 0. 625
烟曲霉菌 Aspergillus fumigatus 1. 250 2. 500
白色念珠曲菌 Candida albicans 2. 500 5. 000
3 结论
关于吉龙草精油的化学成分分析已有报道,其
主要含橙花醛(β-柠檬醛)和香叶醛(α-柠檬醛)。
据已有的报道显示,吉龙草精油中柠檬醛的相对百
分比在 40% ~90%左右,云南不同地区采收的吉龙
草中柠檬醛含量有较大差别[4],推测植物的不同种
质资源及生长环境对吉龙草精油中主要成分的影
响较大。吉龙草为一年生植物,用种子繁殖,在次
年的 5、6 月播种,9、10 月收种子后老枝叶可用于蒸
油,得率高,该植物的茎叶较容易采集,是提取柠檬
醛的上佳原料。
吉龙草适合生长在热带地区,对种植的环境条
件要求较高,目前在云南没有大规模种植。吉龙草
中柠檬醛含量较高,香气较好,又是草本植物,种植
采收容易。与云南地区所产含柠檬醛为主的大宗
香料山苍子油、香茅油的经济指标进行比较,可发
现其有一定优势,能够确定吉龙草具有开发利用的
潜质。
参考文献
[1] 中国科学院昆明植物研究所,主编. 云南植物志:第六卷
[M]. 北京:科学出版社,2003:732-733.
[2] 程必强,喻学俭,丁靖凯,等. 云南香料植物资源及其利用
[M]. 昆明:云南科技出版社,2001:253-254.
[3] 程必强,喻学俭,林琼. 富含柠檬醛植物———吉龙草的引种
[J]. 香料香精化妆品,1986(1):24-28.
[4] 朱甘培,赵仁. 吉龙草挥发油化学成分的研究[J]. 中成药,
1990(11):33-34.
[5] Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance
standards for antimicrobial susceptibility testing:9th International
Supplement[S]. Wayne,PA:NCCLS,1999:M100-S9.
[6] GUI X,ZHOU R H. The variation and chemotypes of the essential
oil components in wild Mentha haplocalyx Briq. in China[J]. J.
Plant Resour. Envir.,1998,7(3):13-18.
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