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。
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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。
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