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蒌叶挥发油的提取及抗氧化和抑菌活性研究



全 文 :
1
蒌叶挥发油的提取及抗氧化和抑菌活性研究
吕纪行1,纪明慧 2*,郭飞燕 2*,陈光英 2,翟富荣 2
(1.南京大学化学化工学院,江苏 南京 210023;2.海南师范大学化学与
化工学院,海南 海口,571158)
摘 要:采用水蒸气提取法对蒌叶挥发油进行提取,在单因素试验的基础上,以正交试验筛选最
佳的提取工艺条件;同时考察蒌叶挥发油抗氧化和抑菌活性。结果表明,蒌叶挥发油提取的最佳
工艺条件为:料液比 m 干蒌叶粉:V 水=50:1000 (g/mL),超声时间为 30 min,超声温度 70 ℃,超声功
率 192 W,加热回流提取 4 h,蒌叶挥发油的提取率为 2.96%。蒌叶挥发油清除 DPPH·自由基和·OH
自由基的 IC50分别为 33.19 和 71.11 μg/mL;挥发油对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、
蜡状芽孢杆菌、四联球菌、藤黄八叠球菌、白色葡萄球菌、黑曲霉、毛霉、青霉均有明显的抗菌
活性,其 MIC 分别为 0.625、1.25、0.625、0.625、0.625、2.50、1.25 、0.313、0.625 和 0.313 mg/mL,
故蒌叶挥发油具有较强的抗氧化和抑菌活性。
关键词:蒌叶;挥发油;抗氧化;抑菌
Extraction and antioxidant capacity, antibacterial
activities of essential oil from Piper betle L.
Lyu Jixing1 , Ji Minghui2*, Guo Feiyan2*, Cheng Guangying 2,Zhai Furong2,
(1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University, Nanjing 210023,
Jiangsu,China;2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Hainan Normal
University, Haikou 571158,Hainan,China)

Abstract: The essential oil was extracted by hydrodistillation,and the best extraction technology had
studied through single factor experiment and orthogonal experiment .The antioxidant and antimicrobial
activities of the essential oil from Piper betle L.were investigated. The results indicated that the optimal
conditions were solid-to-liquid ratio 50:1000 g/mL, ultrasonic time of 30 min, extraction temperature of
70 ℃, ultrasonic power of 192 W , heated refluxed of 4 h, the extraction rate of Piper betle L. essential
oil was 2.96%. The IC50 of the oil for scavenging activities against DPPH free radical and hydroxyl free
radical were 33.19 and 71.11 μg/mL; The oil had certain antibacterial activity on the microorganisms, the
minimal inhibitory concentration of Staphyloccocus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Bacillus
cereus, Micrococcus tetragenus, Sarcina lutea, Staphylococcus albus, Aspergillus niger, Mucor,
Penicillium were 0.625,1.25,0.625, 0.625,0.625,2.50,1.25,0.313, 0.625 and 0.313 mg/mL,
respectively. In conclusion , the essential oil from Piper betle L. had strong antioxidative and
antibacterial activities.
Key words:Piper betle L.; essential oil; antioxidant activity; antimicrobial activity
蒌叶( Piper betle L.) ,别名青蒟、芦子、大芦子、槟榔蒟、槟榔蒌,是我国南方

作者简介:吕纪行(1995—),在读本科生,研究方向:化学
*通讯联系人
基金项目:海南省社会发展科技专项(2015SF48)
网络出版时间:2017-03-02 15:46:37
网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1759.TS.20170302.1546.024.html

2
大量生长和民间广泛使用的一种具有特殊芳香气味的胡椒科胡椒属药用植物,其根、
籽、叶皆可入药,具有祛风散寒、行气化痰、消肿止痒之功效,外用可治皮肤湿疹、
脚癣等疾病[1,2]。现代研究表明,蒌叶富含有挥发油、生物碱、木脂素和一些酚类化合
物[3-6],具有复杂的化学成分和广泛的药理活性[7,8]。但是,目前,蒌叶更多的是被用与
槟榔一起嚼食,没有更多的研究和开发利用,为了充分利用这一资源,本文试图通过
提取蒌叶挥发油、抑菌性实验和抗氧化性实验来探明其医药和保健作用的内在本质,
从而为蒌叶的进一步开发和利用提供科学依据,为综合开发利用海南蒌叶提供方向和
新的思路。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
蒌叶采集于海南省万宁市,经海南师范大学生命科学学院钟琼芯老师鉴定为胡椒
科植物,将蒌叶烘干粉碎成粉末备用;枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、
白色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌、四联球菌、藤黄八叠球菌、黑曲霉、毛霉、青霉 由
海南师范大学生命科学学院微生物教研室提供;二甲基亚砜、氯化钠、无水硫酸钠、
邻二氮菲 分析纯,天津市化学试剂一厂;石油醚、乙酸乙酯、无水乙醇 分析纯,
西陇化工股份有限公司;30% H2O2 溶液 分析纯,广州化学试剂厂;Tris-HCl 三羟甲
基氨基甲烷(pH=6.0);维生素C,七水合硫酸亚铁 分析纯,天津市同鑫化工有限公
司;胰蛋白胨、酵母浸膏、琼脂粉、改良马丁、营养肉汤。
KDM 型调温电热套 山东省堙城永兴仪器厂;TU-1901 双光束紫外可见分光光度
计 北京普析通用仪器有限责任公司;DZF-6050 真空干燥箱 上海一恒科学仪器有限
公司;pHS-3C 精密 pH 计 上海康仪仪器有限公司;Sartorius BT-124S 精密天平 赛
多利斯科学仪器有限公司;HP6890/5973MSD 毛细管气相色谱-质谱联用仪 美国
Hewlett-Packark 公司。
1.2 实验方法
1.2.1 色谱条件的选择 气相色谱条件:石英毛细管柱 HP-FFAP(30 m×0.25 mm,0.25
μm),程序升温:从 60 ℃开始,以 4 ℃/min 升到 150 ℃,再以 8 ℃/min 升温到 250 ℃,
保留 3min,载气为 He(99.99%),柱流量 1.0 mL/min,进样口温度 250 ℃,分流比
80:1。
质谱条件:EI 源;电离电压 70 eV,离子源温度 230 ℃,扫描范围 40~500 aum,
进样量 0.5 μL。

3
1.2.2 蒌叶挥发油提取的工艺研究
1.2.2.1 料液比对蒌叶挥发油提取的影响 把蒌叶晾干粉碎,各取 6 份 50.0 g 蒌叶干粉
置于 2000 mL 圆底烧瓶中,分别加入:300、400、700、1000、1300、1600 mL 水在
超声时间 30 min、超声温度 60 ℃、超声功率 192 W 的条件下进行超声处理,以加快
提取速度,然后再进行水蒸气蒸馏提取蒌叶挥发油 2 h,提取完毕,用少量乙醚洗涤和
萃取,挥干乙醚后用减量法计算挥发油质量,通过公式:蒌叶挥发油的得率(%)=挥发
油质量(g)/蒌叶质量(g),计算蒌叶挥发油的得率。用 GC-MS 测定其挥发油的化学成分。
1.2.2.2 超声时间对蒌叶挥发油提取的影响 在料液比 50:1000 g/mL、超声温度 60 ℃、
超声功率 192 W、水蒸气蒸馏提取蒌叶挥发油 2 h 不变的条件下,改变超声时间 10、
20、30、40、50、60 min 对蒌叶挥发油进行提取,提取完毕按 1.2.2.1 节对挥发油进行
处理,计算挥发油得率。
1.2.2.3 超声温度对蒌叶挥发油提取的影响 在料液比 50:1000 g/mL、超声时间 30 min、
超声功率 192 W、水蒸气蒸馏提取蒌叶挥发油 2 h 不变的条件下,改变超声温度 40、
50、60、70、80 ℃对蒌叶挥发油进行提取,提取完毕按 1.2.2.1 节对挥发油进行处理,
计算挥发油得率。
1.2.2.4 超声功率对蒌叶挥发油提取的影响 在料液比 50:1000 g/mL、超声时间 30 min、
超声温度 70 ℃、水蒸气蒸馏提取蒌叶挥发油 2 h 不变的条件下,改变超声功率 48、
96、144、192、240 W 对蒌叶挥发油进行提取,提取完毕按 1.2.2.1 节对挥发油进行处
理,计算挥发油得率。
1.2.2.5 水蒸气蒸馏提取时间对蒌叶挥发油提取的影响 在料液比 50:1000g/mL、超声时
间 30 min、超声温度 70 ℃ 、超声功率 192 W 不变的条件下,改变水蒸气蒸馏提取时
间 1、2、3、4、5、6、7 h,对蒌叶挥发油进行提取,提取完毕按 1.2.2.1 节对挥发油
进行处理,计算挥发油得率。
1.2.2.6 蒌叶挥发油提取的正交实验 通过单因素实验得知,料液比(A)、超声时间
(B)、超声温度(C)、超声功率(D)、水蒸气蒸馏提取时间(E)对蒌叶挥发油的提
取有一定的影响。故设计五因素五水平的正交实验。取 50.0 g 蒌叶干粉置于 2000 mL
圆底烧瓶中,按比例加入一定量的水进行超声处理,以加快提取速度,然后再进行水
蒸气蒸馏提取蒌叶挥发油,提取完毕按 1.2.2.1 节对挥发油进行处理,计算挥发油得率。
用表 L25(56)安排实验,因素水平表见表 1,用 GC-MS 测定其挥发油的化学成分。



4
表 1 L25(56)正交实验因素水平表
Table 1 The level of factor of L25(56) orthogonal experiment
因素水平 A 料液比(g/mL)
B 超声时间
(min)
C 超声温度
(℃)
D 超声功率
(W)
E 水蒸气蒸
馏提取时间
(h)
1
2
3
4
5
50:400
50:700
50:1000
50:1300
50:1600
10
20
30
40
50
40
50
60
70
80
48
96
144
192
240
1
2
3
4
5
1.2.3 蒌叶挥发油的抗氧化活性测定
1.2.3.1 挥发油对·OH 的清除作用 精确称取 100.0 mg 的蒌叶挥发油,加无水乙醇溶
解,定容至 10 mL 容量瓶中,配制成 10.0 mg/mL 蒌叶挥发油乙醇溶液,然后不断稀
释配制浓度分别为 50.0、60.0、70.0、80.0、100.0 和 120.0 μg/mL 的蒌叶挥发油乙醇溶
液。同时配制相同浓度的 Vc水溶液,考察挥发油和 Vc 对·OH 清除作用。参照文献[9,10]
的方法进行测定。
1.2.3.2 挥发油对 DPPH·的清除作用 精确称取100.0 mg的蒌叶挥发油于10 mL的容
量瓶中,加入无水乙醇溶解并定容,得 10.0 mg/mL 蒌叶挥发油乙醇溶液,然后不断稀
释配制浓度分别为 10.0、20.0、40.0、60.0、80.0 和 100.0 μg/mL 蒌叶挥发油乙醇溶液,
同时配制相同浓度的 Vc水溶液,考察挥发油和 Vc对 DPPH·的清除作用。参照文献[9,10]
的方法进行测定。
1.2.4 抑菌活性的测定
1.2.4.1 抑制细菌活性测定 分别称取胰蛋白胨(25 g)、酵母提取物(12.5 g)、NaCl(25
g)和蒸馏水(2500 mL)配制约 2500 mL 的液体培养基。然后进行液体培养基接种各种
菌种,将液体培养的枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色葡萄球菌、蜡
状芽孢杆菌、四联球菌、藤黄八叠球菌用培养液按 1:1000 比例进行稀释。
配制 50.0 mg/mL 的蒌叶挥发油 DMSO 溶液,采用二倍稀释法用上述含菌的稀释
培养液进行稀释,配制成浓度为 10.00、5.00、2.50、1.25、0.625、0.312、0.156 和
0.078 mg/mL的蒌叶挥发油DMSO 溶液,以不加样品的DMSO为空白,参照文献[11,12]
的方法,采用 96 孔板法测定其对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色
葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌、四联球菌、藤黄八叠球菌的抑制活性,实验平行 3 次,
观察记录 MIC 值。
1.2.4.2 抑制真菌活性测定 参照文献[11,12]的方法,用倾注平板法测定挥发油对黑曲

5
霉、毛霉和青霉的抑制活性
分别称取改良马丁(16.8 g)、琼脂粉(9.0 g)于烧杯中,加入 600 mL 蒸馏水加热溶解
制备约 600 mL 培养基,灭菌备用。用已灭菌的移液管(5 mL)取不同浓度(100.0、50.00、
25.00、12.50、6.250、3.125、1.563 和 0.781 mg/mL)的蒌叶挥发油乙醇溶液各 5 mL,
以不加样品的无水乙醇为空白对照进行实验,分别置于无菌的空培养皿(直径 9 cm)
内,再加入经过高压灭菌后温度冷却至 50 ℃左右的培养基 20 mL,总体积为 25 mL,
充分拌匀,使受试溶液在培养基中的浓度依次为 20.0、10.0、5.00、2.50、1.25、0.625、
0.313 和 0.156 mg/mL。待培养基凝固后,用接种环分别挑取已活化的黑曲霉、毛霉和
青霉,划 S 线接种于含样品溶液平板的表面,划好后放在 28℃恒温培养箱培养 48h,
观察记录 MIC 值,实验平行 3 次。
2 结果与分析
2.1 蒌叶挥发油提取工艺研究
2.1.1 料液比对蒌叶挥发油提取的影响 料液比对蒌叶挥发油提取质量的影响结果如
图 1 所示。


50:300 50:400 50:700 50:1000 50:1300 50:1600
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2




g)
料液比(g/mL)

图 1 料液比对蒌叶挥发油提取的影响
Fig.1 Effect of solid-to-liquid ratio on extraction of the essential oil from Piper betle L.
由图1可知,当料液比50:300~50:1000(g/mL)时,蒌叶挥发油提取质量随着加
水量的增大而增加;但当料液比大于50:1000 mL时,挥发油提取质量随着水量的增加
而缓慢下降。加水量过小时,由于蒌叶样品量大,蒌叶没有得到充分浸提,挥发油提
取量也相应较小;加水量过大时,提高了挥发油溶于热水中的速度和质量,从而造成
了一定的损失,且水量的增加同时也增加了加热时间,增加了能耗。因此,最佳料液
比为50:1000(g/mL)。
2.1.2 超声时间对蒌叶挥发油提取的影响 超声时间对蒌叶挥发油提取质量的影响结

6
果如图2所示。








图 2 超声时间对蒌叶挥发油提取的影响
Fig.2 Effect of ultrasonic time on extraction of the essential oil from Piper betle L.
由图 2 可知,当超声时间在 10~30 min 时,蒌叶挥发油提取量随着超声时间的
增加而增加;当超声时间大于 30 min 时,挥发油的提取量随着超声时间的增加趋于稳
定。这是因为超声波强化蒌叶挥发油提取在 30 min 即可获得最佳提取质量,增加超声
时间对挥发油质量的提高并不明显,故超声时间为 30 min。
2.1.3 超声温度对蒌叶挥发油提取的影响 超声温度对蒌叶挥发油提取质量的影响结
果如图 3 所示。

40 50 60 70 80
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20




g)
超声温度(℃)

图3 超声温度对蒌叶挥发油提取的影响
Fig.3 Effect of ultrasonic temperature on extraction of the essential oil from Piper betle L.
由图3可知,当超声温度在40 ~70 ℃时,蒌叶挥发油提取质量随着超声温度的升
高而增加;当超声温度大于70 ℃时,挥发油提取质量随着超声温度的增加而呈下降的
趋势。超声温度的增加加大了挥发油的释放速度,有利于提取,但温度过高会导致挥
发油分子的快速挥发和氧化而造成一定的损失。同时能耗也随之增大,因此,超声温
度为70 ℃时是最佳选择。
10 20 30 40 50 60
0.90
0.95
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20




g)
超声时间(min)

7
2.1.4 超声功率对蒌叶挥发油提取的影响 超声功率对蒌叶挥发油提取质量的影响结
果如图 4 所示。









图 4 超声功率对蒌叶挥发油提取的影响
Fig.4 Effect of ultrasonic power on extraction of the essential oil from Piper betle L.
由图4可知,当超声功率为48 ~192 W时,蒌叶挥发油提取质量随着超声功率增
大而增加;当超声功率大于192 W时,挥发油提取质量随着超声功率的增大而降低。
功率过低,提取效率慢,随着超声功率的增大,加大挥发油分子的运动速度,使挥发
油提取更充分,因此选择192W为最佳超声功率。
2.1.5 水蒸气蒸馏提取时间对蒌叶挥发油提取的影响 水蒸气蒸馏提取时间对蒌叶挥
发油提取质量的影响结果如图 5 所示。








图 5 水蒸气提取时间对蒌叶挥发油提取的影响
Fig.5 Effect of hydrodistillation time on extraction of the essential oil from Piper betle L.
由图5可知,以水蒸气提取法对蒌叶挥发油进行提取,当提取时间为1~4 h时,挥
发油提取质量随着提取时间的延长而增加;而后再增加提取时间对挥发油的提取量影
响不大。提取时间过短,挥发油成分不能被充分提取;提取时间太长会造成挥发油的
48 96 144 192 240
0.85
0.90
0.95
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20




g)
超声功率(W)
1 2 3 4 5 6 7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5




g)
水蒸气提取时间(h)

8
氧化或分解,从而降低提取量,因此,提取时间为4 h是最佳选择。
2.1.6 蒌叶挥发油提取工艺研究的正交实验
在单因素的基础之上,通过正交实验对料液比、超声时间、超声温度、超声功率、
水蒸气蒸馏提取时间条件进行优化。正交实验结果见表 2,方差分析见表 3。
表 2 L 25( 56)正交实验设计和结果极差分析
Table 2 L 25( 56)orthogonal experiment design and the range analysis for
the experiment result
实验号 A(g/mL) B(min) C(℃) D(W) E(h) 挥发油(g)
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
K1
K2
K3
K4
K5
R
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
3.88
4.60
5.98
5.16
4.55
0.42
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
4.29
4.71
5.47
4.88
4.82
0.24
1
2
3
4
5
2
3
4
5
1
3
4
5
1
2
4
5
1
2
3
5
1
2
3
4
4.65
4.57
4.84
5.23
4.88
0.12
1
2
3
4
5
3
4
5
1
2
5
1
2
3
4
2
3
4
5
1
4
5
1
2
3
4.38
4.75
4.99
5.43
4.62
0.21
1
2
3
4
5
4
5
1
2
3
2
3
4
5
1
5
1
2
3
4
3
4
5
1
2
4.51
4.97
4.93
5.18
4.58
0.14
0.56
0.68
0.83
1.00
0.81
0.98
1.05
0.99
0.75
0.83
1.02
1.30
1.47
1.12
1.07
0.81
0.93
1.39
1.05
0.98
0.92
0.75
0.79
0.96
1.13






9
表 3 正交实验结果方差分析
Table 3 Analysis of variance for the experiment result of orthogonal experiment
方差来源 离差平方和 自由度 方差 F 值 Fa
A 0.491 4 0.123 2.278
F0.05(4,4)=6.39
F0.01(4,4)=16.0
B 0.141 4 0.035 0.648
C 0.050 4 0.013 0.241
D 0.125 4 0.031 0.574
E 0.061 4 0.015 0.278
误差 0.216 4 0.054
超声波辅助提取蒌叶挥发油的正交实验结果与分析见表 2 和表 3。从表 2 直观分
析结果可知,极差 RA>RB>RD>RE>RC,因素影响次序为 A>B>D>E>C,即蒌叶与
水的比例为主要影响因素,对蒌叶挥发油提取结果影响最大,超声波温度影响最小。
表 3 的方差分析结果表明,料液比、超声时间、超声温度、超声功率和水蒸气蒸馏提
取时间对实验结果没有显著性差异(P>0.05)。虽然所选择的五个因素对实验结果没有
显著性差异,但根据单因素实验和正交实验结果可知,不同的水平因素对实验结果有
一定的影响,因此,最佳工艺条件为 A3B3C4D4E4,即 m 干蒌叶粉:V 水=50:1000(g/mL),超
声时间为 30 min,超声温度 70 ℃,超声功率 192 W,水蒸气蒸馏提取 4 h,挥发油提
取效果较好。以此工艺条件验证 3 次,蒌叶挥发油的平均提取质量为 1.48 g,蒌叶挥
发油的得率为 2.96%。
2.2 蒌叶挥发油的 GC-MS 分析
上述方法提取所得的挥发油化学成分用毛细管气相色谱法进行分析,分离出 23
个组分(图 6)。用 Hewlett-packard 软件按峰面积归一化法计算各峰峰面积的相对强度,
并对化合物进行定量分析。根据 GC/MS 联用所得的质谱信息,用 NBS 数据库检索与
标准谱图对照、分析,鉴定了蒌叶挥发油中的化学成分。结果列于表 4。








10







图 6 水蒸气蒸馏提取蒌叶挥发油的 GC-MS 离子总图
Fig.6 GC-MS total ion current chromatogram of the essential oil from Piper betle L.
表 4 水蒸气蒸馏提取蒌叶挥发油的化学成分 GC-MS 分析结果
Table 4 Chemical composition of the volatile oil analyzed by GC-MS
序号 保留时间(min) 化合物 分子式 分子量 含量/%
1 9.939 Eucalyptol 桉叶油醇(桉树脑) C10H18O 154 0.272
2 10.380 3,7-dimethyl-1,3,7-Octatriene 3,7-二甲基-1,3,7-十八烷三烯 C10H16 136 0.055
3 11.873 3,7-dimethyl-1,6-Octadien-3-ol -3,7-二甲基-1.6-辛二烯-3-醇 C10H18O 154 0.057
4 14.422 Estragole 对烯丙基苯甲醚 C10H12O 148 0.676
5 16.205 4-(2-propenyl)-Phenol 4-烯丙基苯酚(胡椒酚) C9H10O 134 13.453
6 17.909 4-(2-peopenyl)-Phenol,acetate 乙酸丁香酯 C11H12O2 176 3.281
7 18.265 Eugenol 丁子香酚 C10H12O2 164 0.479
8 18.839 (z)-2-methoxy-4-(1-propenyl)-Phenol 2-甲氧基-4-(1-丙烯基)-苯酚 C10H12O2 164 67.141
9 19.238 1,2-dimethoxy-4-(2-propenyl)-Benzene 异丁香酚甲醚 C11H14O2 178 1.172
10 19.576 Caryophyllene 石竹烯 C15H24 204 0.634
11 19.788 未鉴定 0.260
12 20.301 alpha-Caryophyllene a-石竹烯 C15H24 204 0.303
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.000
2000000
4000000
6000000
8000000
1e+07
1.2e+07
1.4e+07
1.6e+07
1.8e+07
2e+07
2.2e+07
2.4e+07
2.6e+07
2.8e+07
3e+07
Time-->
Abundance
9.94 14.43
16.20
17.91
18.27
18.84
19.24 19.58
19.79 20.30
20.75
20.87 21.23
21.84
24.10
28.90

11
13 20.748
1,2,4a,5,6,8a-hexahydro-4,7-dimethyl-1-(1
-methyl-1-(1methylethyl)-Naphthalene
1,2,4a,5,6,8a-六氢-4,7-二甲基-1-(2-甲基
丙基)萘
C15H24 204 0.647
14 20.869
[3aS-(3a,alpha,3b,beta,4,beta,7,alpha,7aS*
0)]-octahydro-7-methyl-3-methylene-4-(1-
methlethyl)-1H-Cyclopenta[1,3]cycloprop
a[1,2]benzene
[3αS-(3α,3β,4β,7α,7αS)]-八氢-7-甲基-3-
亚甲基-4-丙基--环戊烯并[1,3]环丙[1,2]

C15H24 204 0.333
15 21.226
(1.alpha.4a.alpha.8a.alpha)-1,2,3,4,4a,5,6,
8a-octahydro-7-methyl-4-methylene-1-(1-
methylethyl)-Naphthalene
(1α,4α,8α)-1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氢-7-甲基
-4-亚甲基-1-(1-异丙基)萘
C15H23 203 0.140
16 21.365
(S)-1-methyl-4-(5-methyl-1-methylene-4-
hexenyl)-Cyclohexene
(S)-1-甲基-4-(5-甲基-1-亚甲基-4-己
烯) -1-环己烯
C15H24 204 0.086
17 21.836 Phenol,2-methoxy-4-(1-propenyl)-,acetate2-甲氧基-4-丙烯基乙酸酚酯 C12H14O3 158 9.617
18 22.990
3,4,4a,5,6,7-hexahydro-6-methyl-
1(2H)-Naphthalenone
3,4,4a,5,6,7-六氢化-6-甲基-1(2H)-萘酮
C11H16O 192 0.117
19 23.854
[1S-(1.alapha.4.alapha.7.alapha.)]-
1,2,3,4,5,6,7,8-octahydro-1,4,9,9-tetramet
hyl-4,7-Methanoazulene
[1S-(1α,4α,7α)]-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢
-1,4,9,9-四甲基-4,7-亚甲基薁
C15H24 204 0.050
20 24.102 4-Allyl-1,2-diacetoxybenzene 4-烯丙基-1,2-双乙酸基苯 C13H14O4 234 0.975
21 28.905 Hexadecanoic acid,methyl,ester 十六酸甲酯 C17H34O2 270 0.135
22 31.684 (E)-9-Octadecenoic acid,methyl ester 油酸甲酯 C19H36O2 296 0.077
23 32.071 Octadecenoic acid,methyl ester 十八烷酸甲酯 C19H38O2 298 0.040
从表 4 中可知,水蒸气蒸馏法提取的蒌叶挥发油中共检测出 23 种组分,鉴定出化
合物 22 种,占总峰面积的 99.74%;蒌叶挥发油中有酚类、醇类、烯烃类等有机物,
含量较高的组分为:2-甲氧基-4-(1-丙烯基)-苯酚(含量 67.141%);4-烯丙基苯酚(胡

12
椒酚)(含量 13.453%);2-甲氧基-4-丙烯基乙酸酚酯(含量 9.617%)。其中 2-甲氧基
-4-(1-丙烯基)-苯酚可用于配制香精和制备香兰素,在化妆品、食品行业有广泛的用途
[13];4-烯丙基苯酚(胡椒酚)具有抗菌、解痉、镇静及升高白细胞的作用[14]。
2.3 蒌叶挥发油抗氧化活性研究
2.3.1 蒌叶挥发油对·OH 的清除作用








图 7 蒌叶挥发油对.OH 的清除作用
Fig.7 Scavenging capacity against .OH of the essential oil from Piper betle L.
由图 7 可知,蒌叶挥发油对.OH 有一定的清除能力,随着浓度的增加,清除率也
增加,浓度与清除率有一定正量效关系,蒌叶挥发油清除·OH 的 IC50=71.11 μg/mL,
同时测定了 Vc 对·OH 的清除能力,其 IC50 = 97.76 μg/mL,蒌叶挥发油对·OH 的清除
能力大于 Vc 对·OH 的清除能力。
2.3.2 蒌叶挥发油对 DPPH·的清除作用

0 20 40 60 80 100
20
30
40
50
60
70
80
90




%)
浓度(μg/mL)
Vc
挥发油

图 8 蒌叶挥发油对 DPPH·的清除作用
Fig.8 Scavenging capacity against DPPH· of the essential oil from Piper betle L.
由图 8 可知,蒌叶挥发油对 DPPH·有一定的清除能力,随着浓度的增加,清除率
40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
20
30
40
50
60
70




%)
浓度(μg/mL)
Vc
挥发油

13
也增加,浓度与清除率有一定正量效关系,蒌叶挥发油清除DPPH·的 IC50=33.19 μg/mL,
同时测定了 Vc对DPPH· 的清除能力,其 IC50 = 73.74 μg/mL,蒌叶挥发油对DPPH·清
除能力好于 Vc。
实验结果表明,蒌叶挥发油具有较强的抗氧化活性,其抗氧化活性高于 Vc,这可
能与蒌叶挥发油中含有大量的酚类化合物有关,据文献报导,酚类化合物具有很强的
抗氧化活性,而酚类抗氧化剂的作用机制主要是通过酚羟基的抽氢反应直接清除自由
基[15],这些化合物与自由基之间进行一系列反应,可阻断自由基对人体生物大分子的
损伤和氧化,减少人体心血管等一些疾病的发病[16]。
2.4 蒌叶挥发油抑菌活性研究
2.4.1 蒌叶挥发油对细菌抑菌作用的最小抑菌浓度
表 5 蒌叶挥发油对细菌抑菌作用的最小抑菌浓度
Table 5 The MIC values to Bacteria of the essential oil from Piper betle L.
注:“+”表示有菌生长,“—”表示无菌生长
从表中可知,蒌叶挥发油对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、蜡状芽孢杆
菌、四联球菌、藤黄八叠球菌、白色葡萄球菌均有一定的抑制作用,其中最小抑菌浓
度分别为 0.625、1.25、0.625、0.625、0.625、2.50、1.25 mg/mL。因此,蒌叶挥发油
对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、蜡状芽孢杆、四联球菌的抑制效果较佳。
2.4.2 蒌叶挥发油对真菌抑菌作用的最小抑菌浓度
表 6 蒌叶挥发油对真菌抑菌作用的最小抑菌浓度
Table 6 The MIC values to Fungi of the essential oil from Piper betle L.
样品

质量浓度
( mg/mL)
金黄色葡
萄球菌
枯草杆

大肠杆

蜡状芽
孢杆菌
四联球

藤黄八
叠球菌
白色葡
萄球菌



蒌叶挥
发油
10.00 - - - - - - -
5.00 - - - - - - -
2.50 - - - - - - -
1.25 - - - - - + -
0.625 - + - - - + +
0.313 + + + + + + +
0.156 + + + + + + +
0.078 + + + + + + +

14
注:“+”表示有菌生长,“—”表示无菌生长
从表 6 可知,蒌叶挥发油对黑曲霉、毛霉、青霉均有明显的抗菌活性,其最小抑
菌浓度分别为 0.313、0.625、0.313 mg/mL,因此,蒌叶挥发油对黑曲霉、青霉抑制效
果较佳。
实验结果表明,蒌叶挥发油对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、蜡状芽孢
杆菌、藤黄八叠球菌、四联球菌、白色葡萄球菌、黑曲霉、毛霉、青霉均有明显的抗
菌活性,蒌叶挥发油中含有大量的活性物质,如 4-烯丙基苯酚(胡椒酚)、丁子香酚
这些天然的有机分子可阻碍细菌等微生物代谢作用和生理活动,破坏菌体的结构,最
终导致菌体的生长繁殖被抑制[17,18]。这就是为什么蒌叶在民间作为对防寄生虫、细菌
性传染病有作用[1,2]而被广泛运用的科学原因。
3 结论
通过用水蒸气提取法对蒌叶进行提取,并用 GC-MS 分析其成分,寻找出最合适
的提取工艺。水蒸气蒸馏法提取的蒌叶挥发油中共检测出 23 种组分,鉴定出化合物
22 种,占总峰面积的 99.74%;蒌叶挥发油中有酚类、醇类、烯烃类等有机物,含量
较高的组分为:2-甲氧基-4-(1-丙烯基)-苯酚(含量为 67.141%);4-烯丙基苯酚(胡椒
酚)(含量为 13.453%);2-甲氧基-4-丙烯基乙酸酚酯(含量为 9.617%)。当料液比为
m 干蒌叶粉:V 水=50:1000g/mL,超声时间为 30 min,超声温度 70 ℃,超声功率 192 W,水
蒸气蒸馏提取 4 h,挥发油提取效果较佳,蒌叶挥发油的得率为 2.96%。
蒌叶挥发油清除 DPPH·自由基和.OH 自由基的 IC50 分别为 33.19、71.11 μg/mL;
挥发油对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、蜡状芽孢杆菌、四联球菌、藤黄八
样品

质量浓度
( mg/mL)
黑曲霉 毛霉 青霉



蒌叶挥
发油
20.00 - - -
10.00 - - -
5.00 - - -
2.50 - - -
1.25 - - -
0.625 - - -
0.313 - + -
0.156 + + +

15
叠球菌、白色葡萄球菌、黑曲霉、毛霉、青霉均有明显的抗菌活性,其最小抑菌浓度
分别为 0.625、1.25、0.625、0.625、0.625、2.50、1.25 、0.313、0.625、0.313 mg/mL,
故蒌叶挥发油是很好的抗氧化剂和抑菌物质。
蒌叶富含挥发油,其挥发油具有特殊芳香气味,可用于制做香精香料,结合其优
良抗氧化和抑菌活性,可广泛应用于化妆品、食品、日用品和药品行业中。

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