免费文献传递   相关文献

伊朗蒿精油的微波提取及抑菌活性初步研究



全 文 :伊朗蒿精油的微波提取及抑菌活性初步研究
石梦菲,扎西次仁,黄云霞,祁 锟,张勇群* (西藏大学理学院,西藏拉萨 850000)
摘要 [目的]探讨微波提取伊朗蒿精油的最佳工艺条件,并对精油的抑菌效果进行研究。[方法]采用微波处理方法,试用不同的条件
对伊朗蒿精油进行提取,并采用滤纸片扩散法来检测精油的抑菌效果。[结果]伊朗蒿精油的最佳微波提取工艺是:料液比为 1∶ 15
( W/V,g /ml,下同),微波湿处理 30 min后保持 4 h的回流时间;在此条件下,伊朗蒿精油的精油量为 11. 0 ml /kg。抑菌试验结果表明,伊
朗蒿精油对于细菌生长具有明显的抑制作用。[结论]该研究为伊朗蒿的综合利用与开发提供了理论依据。
关键词 伊朗蒿( Artemisia persica Boiss) ;精油;微波提取;抑菌活性
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2013) 24 -09945 -03
Microwave Extraction of Essential Oil from Artemisia persica Boiss and Preliminary Study on Antibacterial Activity
SHI Meng-fei et al ( School of Science,Tibet University,Lhasa,Tibet 850000)
Abstract [Objective]The research aimed to explore the best conditions of microwave extraction essential oils from Artemisia persica Boiss
and the antibacterial effects of essential oils. [Method]Try different conditions on oil extraction after microwave treatment,then use filter pa-
per diffusion method to detect the inhibitory effect of essential oils. [Result]The best condition is to keep the ratio of solid to liquid 1∶ 15,
with 30min microwave extraction and the time of reflux is 4h. In this condition,the yield of essential oil is 11. 0 ml /kg. The essential oils of
Artemisia persica Boiss is also proved to have the effect of inhibiting the growth of bacteria. [Conclusion]The research provides the theoretical
basis for development and comprehensive utilization of Artemisia persica Boiss.
Key words Artemisia persica Boiss; Essential oils; Microwave extraction; Antibacterial activity
基金项目 西藏自治区大学生创新性实验训练计划项目( 2012CX009) 。
作者简介 石梦菲( 1988 - ) ,女,山西运城人,硕士研究生,研究方向:
植物学,E-mail: dreamgirlsmf@ 163. com。* 通讯作者,副教
授,博士,E-mail: yongqunzhang@ yahoo. com。
收稿日期 2013-07-21
伊朗蒿(Artemisia persica Boiss)为菊科蒿属(Artemisia)半
灌木状草本植物,产于青海(西部)及西藏;生于海拔 2 900 ~
3 300 m或更高地区的砾质坡地或沙地。伊朗、阿富汗、印度
(北部)、巴基斯坦(北部)、克什米尔地区和苏联(中亚东南部)
也有分布。其以全草入药,具有消炎、止血和健胃的功效[1]。
植物精油,在植物学上称精油(essential oil)或香精油
(ethereal oil) ,化学和医药学上称挥发油(volatile oil) ,是一
类植物源次生代谢物质,是植物体内分子量较小、可随水蒸
气蒸出、具有一定气味的挥发性油状液体物质[2]。在医学领
域,植物精油在去痛、降压、消炎、提高免疫活力和保健等方
面得到了广泛的应用。在化妆品方面,植物精油被广泛的应
用于香水、香皂、洗面奶和护肤露等各种化妆品[3]。此外,植
物精油在饲料和食品添加剂等方面也有广泛的应用价值[4]。
自然界的精油植物资源,其总体数量很大,种类也很多。目
前,国外对伊朗蒿的研究停留在系统发育[5]和精油成分的分
析方面[6],国内没有进行深入的研究。因此,笔者采用单因
素试验探讨微波提取伊朗蒿精油的最佳工艺条件,并对精油
的抑菌效果进行研究,以期为伊朗蒿精油的进一步开发利用
提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 研究对象。伊朗蒿,采于西藏拉萨市甘丹寺周边地
区,经鉴定为 Artemisia persica Boiss。
1. 1. 2 供试细菌。供试细菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subti-
lis)和大肠杆菌(Escherichia coli)。
1. 1. 3 主要试剂[7]。培养基为 LB 固体培养基,配方是:胰
蛋白胨 10 g /L,酵母提取物 5 g /L,氯化钠 10 g /L,琼脂 10
g /L,实验室自制。
1. 2 方法
1. 2. 1 伊朗蒿精油的提取。将采集到的伊朗蒿清洗以除去
泥沙等杂物,晾干后于 60 ℃烘干,全草粉碎过 60 目筛。称
取伊朗蒿干粉 50. 00 g,置于容量为 1 000 ml的蒸馏烧瓶中,
采用微波处理方式,并在具备回流装置的蒸馏器中进行伊朗
蒿精油的提取。分别探讨不同的料液比、不同的的微波处理
时间和方式,以及不同的回流时间对伊朗蒿精油提取的
影响。
1. 2. 1. 1 不进行预处理与微波处理对精油含量的影响。用
相同的材料,分别进行未处理和微波湿处理,以相同料液比
(1∶ 15)和相同的回流时间(5 h)进行精油提取试验,研究微
波处理对伊朗蒿精油含量的影响。
1. 2. 1. 2 料液比对精油含量的影响。在相同处理(微波湿
处理 30 min)和相同时间(5 h)下,分别以料液比 1∶ 5、1∶ 10、
1∶ 15和 1∶ 20进行精油提取,以研究不同料液比对伊朗蒿精
油提取效果的影响,然后确定最佳料液比。
1. 2. 1. 3 微波干处理不同时间对精油含量的影响。取伊朗
蒿干粉 50. 00 g 直接置于微波低火分别进行 5、10、15 和 30
min的预处理,以料液比 1∶ 15 加入蒸馏水,回流 5 h,水蒸气
蒸馏提取精油,考察不同预处理时间对精油含量的影响。
1. 2. 1. 4 微波湿处理不同时间对精油含量的影响。取伊朗
蒿干粉 50. 00 g浸泡于 750 ml蒸馏水中,置于微波低火分别
进行 5、10、15 和 30 min的预处理,以 1∶ 15 料液比加入蒸馏
水,回流 5 h,水蒸气蒸馏提取精油,考察不同处理时间对精
油含量的影响。
1. 2. 1. 5 回流时间对精油含量的影响。在微波湿处理 30
min、相同料液比(1∶ 15)的情况下进行水蒸气蒸馏提取伊朗
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2013,41(24):9945 - 9947 责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.24.096
蒿精油,分别回流 1 /6、0. 5、1. 0、1. 5、2. 0、3. 0、4. 0 和 5. 0 h,
研究不同回流时间对伊朗蒿精油提取效果的影响。
1. 2. 2 伊朗蒿精油的抑菌试验。
1. 2. 2. 1 菌悬液的制备。将两种斜面保存的菌种各自依次
活化2次,每次均在37 ℃培养14 h,直至出现单一菌斑,将其
挑出,并置于盛有 36 ml LB 液体培养基的锥形瓶中,于 37
℃、200 r /min恒温摇床培养 20 h,培养结束后置于 4 ℃保存。
1. 2. 2. 2 不同浓度精油的配制。将伊朗蒿精油与无水乙醇
分别以 1∶ 1、1∶ 4、1∶ 9、1∶ 19、1∶ 49和 1∶ 99的体积比混匀,使得
伊朗蒿精油的浓度依次为 50%、20%、10%、5%、2%和 1%。
同时以蒸馏水作为对照。
1. 2. 2. 3 抑菌试验。取 150 μl 制备好的菌悬液,均匀涂布
到 LB培养平板上,将灭菌的滤纸片(直径 8 mm)轻放于已涂
布的培养基上,再将不同浓度的精油滴加在滤纸片上。每个
平板上放 6 ~8张滤纸片,每张滤纸片滴加 4 μl的样品,使其
刚好将滤纸片渗透。室温正置 30 min后,倒置于 37 ℃培养
14 h,观察各浓度精油的抑菌圈大小。
2 结果与分析
2. 1 伊朗蒿精油的提取条件优选
2. 1. 1 不进行预处理与微波处理对精油含量的影响。图 1
表明,微波处理后的精油含量明显高于不进行预处理的精油
含量,所以采用微波处理可以大大提高精油的提取量。
图 1 不做预处理与微波处理对伊朗蒿精油含量的影响
2. 1. 2 料液比对精油含量的影响。图 2 表明,不同的料液
比可以得到不等的精油量,其中由 1∶ 15 得到的伊朗蒿精油
量最大,为 11. 0 ml /kg。
图 2 料液比对伊朗蒿精油量的影响
2. 1. 3 微波处理方式和处理时间对精油含量的影响。图 3
表明,在微波干处理下,处理 15 min以内得到的精油量始终
保持在 6. 0 ml /kg左右,处理时间大于 15 min精油量开始增
加,在 30 min 时达到 8. 0 ml /kg。图 4 表明,在微波湿处理
下,提取得到的精油量随着处理时间的增加呈现上升趋势,
在 30 min时达到 11. 0 ml /kg。综合结果可知,微波湿处理比
干处理的提取效果更好,处理时间选择 30 min。
图 3 微波干处理不同时间对伊朗蒿精油量的影响
图 4 微波湿处理不同时间对伊朗蒿精油量的影响
2. 1. 4 回流时间对精油含量的影响。图 5 表明,在 4 h内,
伊朗蒿精油量随着回流时间的增加而增加,当回流时间超过
4 h后,精油量保持在 11. 0 ml /kg不再增加,所以最佳的回流
时间为 4 h。
图 5 蒸馏的回流时间对伊朗蒿精油量的影响
2. 2 伊朗蒿精油的抑菌效果 由图 6 ~ 7 及表 1 可知,伊朗
蒿精油对枯草芽孢杆菌与大肠杆菌都具有明显的抑制作用,
并且抑制作用随着浓度增大而增强。在浓度为 100%时,抑
菌效果最强;在此浓度下,枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径为
2. 47 cm,大肠杆菌的抑菌圈直径为 1. 39 cm。
3 结论
通过试验得出了伊朗蒿精油的最佳提取工艺,即料液比
为1∶ 15,微波湿处理30min,回流4h水蒸气蒸馏;在此条件
6499 安徽农业科学 2013 年
图 6 不同浓度伊朗蒿精油对枯草芽孢杆菌的抑制效果
图 7 不同浓度伊朗蒿精油对大肠杆菌的抑制效果
下,伊朗蒿精油量最高可达 11 ml /kg。同时,抑菌试验表明,
伊朗蒿精油具有明显的抑菌作用,浓度 5%的精油对枯草芽
表 1 不同浓度伊朗蒿精油对两种细菌的抑菌活性
精油浓度 / /%
抑菌圈直径∥cm
枯草芽孢杆菌 大肠杆菌
100 2. 47 1. 39
50 1. 81 1. 33
20 1. 69 1. 28
10 1. 57 1. 21
5 1. 53 -
2 1. 42 0
1 1. 22 -
孢杆菌和大肠杆菌均有抑菌效果。伊朗蒿为西藏特色草本
植物,资源也十分可观,试验得出的最佳提取工艺及明显的
抑菌效果,为将来伊朗蒿精油的开发与应用提供了很好的理
论依据。
参考文献
[1]中国科学院中国植物编辑委员会.中国植物志第 76卷第 2册[M].北
京:科学出版社,1991:35 -37
[2]刘洪波,史冬辉,张瑜.植物精油的研究与应用[J].绿色科技,2011,9
(9):61 -63.
[3]孙鹏,刘文文.植物精油提取和应用的研究进展[J].甘肃科技,2007,23
(5):139 -140.
[4]疏秀林,施庆珊,欧阳友生,等.植物精油的抗菌特性及在食品工业中
应用研究新进展[J].生物技术,2006,16(6):89 -92.
[5]VALLS J,TORRELL M,GARNATJE T,et al. The genus Artemisia and its
allies:phylogeny of the subtribe Artemisiinae(Asteraceae,Anthemideae)
based on nucleotide sequences of nuclear ribosomal DNA internal tran-
scribed spacers(ITS)[J]. Plant Boil,2003,5:274 -284.
[6]OMID SADEGHPOUR,GHOLAMREZA ASGHARI,MOHAMMAD REZA
SHAMS ARDEKANI. Composition of essential oil of Artemisia persica
Boiss. from Iran[J]. Iranian Journal of Pharmaceutical Research,2004,3:
65 -67.
[7]蔡建秀,吴文杰,葛清秀. 20种药用蕨类植物提取液抑菌试验研究[J].
亚热带植物科学,2004,33(1):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
22 -25.
( 上接第 9944页)
用等研究尚属空白,而对这些领域的研究和阐明,可为提高
紫菀药材质量、制定药材 GAP、药材显微及理化鉴定、资源评
价和质量控制、适时采收以及优良品种选育等生产实践问题
提供检测指标和科学依据,同时促进当地紫菀规模化种植的
科学高效,进而在一定程度上带动区域经济的发展。
参考文献
[1]侯海燕,陈立,董俊兴.紫菀化学成分及药理活性研究进展[J].中国药
学杂志,2006,41(3):161 -163.
[2]国家中医药管理局中华本草编委会.中华本草(第七卷)[M].上海:上
海科学技术出版社,1998:703 -704.
[3]国家药典委员会.中华人民共和国药典(2010版)[M].北京:中国医药
科技出版社,2010:322.
[4]松林,侯建平,李怀斌. HPLC法测定蒙药材紫菀花中槲皮素含量[J].
内蒙古医学院学报,2009,31(6):571 -574.
[5]巩红冬.青藏高原东缘紫菀属藏药植物资源调查[J].安徽农业科学,
2010,38(22):11823 -11825.
[6]谢宗万.中药品种理论与应用[M].北京:人民卫生出版社,2004:324 -
327.
[7]肖培根.新编中药志(一)[M].北京:化学工业出版社2002:988.
[8]南京中医药大学.中药大辞典(下册) [M].上海:上海人民出版社,
1977:3277.
[9]杨见瑞,袁德根,马兆民.祁州中药志[M].石家庄:河北科学技术出版
社,1987:65.
[10]陈仁山.药物出产辩[M].广州:广东中医药专门学校,1931:33,42 -
43,45.
[11]清·钟泰.亳州志[M].北京:中华书局,1895:57 -64.
[12]赵橘黄,樊菊芬.祁州药志[M].福州:福建科学技术出版社,2004:22.
[13]韩邦兴,彭华胜,黄璐琦.中国道地药材研究进展[J].自然杂志,2011,
33(5):281 -285.
[14]库尔班江,欧阳艳,努尔买买提.紫菀属植物化学成分及药理作用研
究进展[J].中国野生植物资源,2010,29(4):1 -4.
[15]王国艳,吴林,平川,等.紫菀酚类化学成分的研究[J].中国中药杂志,
2003,28(10):946 -948.
[16]刘可越,张铁军,高文远.紫菀化学成分的研究[J].中草药,2006,37
(1):31 -33.
[17]田亚平,景秀娟,徐磊. HPLC法测定紫菀中阿魏酸、槲皮素和山柰酚
[J].中草药,2008,39(6):926 -928.
[18]吴弢,王国艳,侴桂新. HPLC法测定紫菀中紫菀酮的含量[J].中国中
药杂志,2003,28(8):738 -740.
[19]周军辉,伍蔚萍,谢子民.紫菀药材的高效液相色谱指纹图谱与定量
分析[J].中药材,2004,27(8):562 -565.
[20]范丽芳,王巧,张兰桐.河北道地药材紫菀的指纹图谱研究[J].中草
药,2007,38(10):1566 -1570.
[21]杜娟,李彦舫.蹄叶橐吾化学成分及药理活性之研究进展[J].中国农
学通报,2005,21(11):92 -95.
[22]张达治,张勉,许翔鸿,等.含吡咯里西啶生物碱的山紫菀类药材的分
子鉴别[J].中国天然药物,2003,1(4):207 -209.
[23]田汝美,孟义江,葛淑俊.祁紫菀种苗质量分级标准的初步研究[J].
河北农业大学学报,2011,34(4):16 -20.
[24]张庆田,艾军,李昌禹.紫菀种质资源研究[J].特产研究,2009,43(3):
43 -49.
[25]张森,张陆勇,张霞,等.中药紫菀 AFLP技术参数的优化与分析[J].
中国药物应用与监测,2007(3):39 -41.
[26]张达治,张勉,许翔鸿,等.含吡咯里西啶生物碱的山紫菀类药材的分
子鉴别[J].中国天然药物,2003,1(4):207 -209.
749941 卷 24 期 石梦菲等 伊朗蒿精油的微波提取及抑菌活性初步研究