滿山香精油和金橘精油的成分分析及其抗氧化性能研究

董菲，田玉紅，周旭凱，郝文鳳

(廣西科技大學(xué) 生物與化學(xué)工程學(xué)院，廣西 柳州 545006)

滿山香(Schisandrapropinqua)和金橘(Fortunellamargarita)是兩種藥食同源的植物，滿山香葉可作調(diào)味香料，具有祛除風(fēng)濕、強(qiáng)肌骨、舒筋活絡(luò)、開(kāi)胃消食等功效[1]。金橘果實(shí)除鮮食外，還可加工成蜜餞、罐頭、糕點(diǎn)、飲品等，同時(shí)可用作調(diào)味品，具有開(kāi)胃、止渴、治咳嗽的功效[2]。植物精油不僅具有芳香的氣味，還具有抗菌、抗氧化、抗炎、殺蚊驅(qū)蟲(chóng)等生物活性[3-14]，目前這兩種精油的抗氧化活性的研究國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)報(bào)道。

本文對(duì)滿山香精油和金橘精油的化學(xué)成分進(jìn)行了定性定量分析，通過(guò)DPPH自由基(DPPH·)清除法、ABTS自由基陽(yáng)離子(ABTS+·)清除法研究了滿山香和金橘精油及其單體的抗氧化能力，旨在為滿山香和金橘的綜合利用提供依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

滿山香葉(陰干葉片)，購(gòu)自毫州市軒明銷(xiāo)售有限公司；金橘精油，購(gòu)自江西恒誠(chéng)天然香料有限公司，采用壓榨法提取；2，2-二苯基-1-三硝基苯肼自由基(DPPH·)、2，2′-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺鹽自由基(ABTS+·)、叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)、α-生育酚(VE)均為分析純；檸檬烯(97%)，Alfa Aesar有限公司；石竹烯(≥90%)，梯希愛(ài)(上海)化成工業(yè)有限公司。

TRACE1300-ISQ QD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；1788型揮發(fā)油提取器；722S型可見(jiàn)分光光度計(jì)。

1.2 滿山香精油的提取

準(zhǔn)確稱取100 g滿山香葉，放置于揮發(fā)油測(cè)定器中，加入1 500 mL水，按水蒸氣蒸餾法提取6 h，靜置分層后讀取精油的體積并收集精油。100 g滿山香葉中共提取得到棕紅色精油0.22 mL，提取率為0.22%(V/W)。

1.3 精油的分析

氣相色譜條件：HP-5毛細(xì)管色譜柱，規(guī)格(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。載氣為高純氦氣，流量1.0 mL/min，進(jìn)樣量1 μL，分流比1∶150，進(jìn)樣口溫度280 ℃，接口溫度280 ℃。采用程序升溫：60 ℃ 保持5 min，升至260 ℃(2 ℃/min)，于 260 ℃ 保持5 min。

質(zhì)譜條件：EI電離源，電子能量70 eV，電子倍增器電壓1.5 kV，質(zhì)量掃描范圍50～550 amu，全掃描方式。

1.4 抗氧化性

1.4.1 DPPH· 清除能力的測(cè)定 將精油樣品溶解于無(wú)水乙醇，配制成不同濃度的溶液，避光保存。分別取2 mL不同濃度的樣品溶液并與2 mL 0.02 mg/mL 的DPPH·無(wú)水乙醇溶液置于具塞試管中，充分混勻，在517 nm處測(cè)定不同濃度樣品溶液的吸光度(Ai)，以無(wú)水乙醇代替樣品的反應(yīng)體系為控制組(Ac)，以無(wú)水乙醇替代DPPH·溶液的反應(yīng)體系為空白組(Aj)，確定反應(yīng)時(shí)間為1 h，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次取平均值[15]。以TBHQ和VE作為陽(yáng)性對(duì)照。DPPH·清除能力的計(jì)算公式為：

1.4.2 ABTS+· 清除能力的測(cè)定 將精油樣品溶解于無(wú)水乙醇，配制成不同濃度的溶液，避光保存。將7 mmol/L的ABTS+·溶液和2.45 mmol/L過(guò)硫酸鉀溶液混合，于常溫下避光24 h后得到ABTS+·母液，并用無(wú)水乙醇稀釋至其在734 nm處吸光度為(0.70±0.002)，獲得ABTS+·工作液。分別取2 mL 不同濃度的精油置于具塞試管中，加入2 mL ABTS+·工作液，混勻，避光6 min后測(cè)定其在734 nm 處的吸光度值(Ai)，以2 mL無(wú)水乙醇代替樣品的反應(yīng)體系為控制組(A0)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次取平均值[16]。以TBHQ和VE作為陽(yáng)性對(duì)照。ABTS+·清除能力的計(jì)算公式為：

1.5 數(shù)據(jù)分析

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)值表示。采用Origin 8.0軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 滿山香精油和金橘精油的化學(xué)成分

按上述GC-MS條件，分別分析滿山香精油和金橘精油的化學(xué)成分，二者的總離子流色譜圖見(jiàn)圖1和圖2?；瘜W(xué)成分見(jiàn)表1，表中各物質(zhì)按照其從毛細(xì)管色譜柱中的流出順序排列。

圖1 滿山香精油的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram of essential oilfrom Schisandra propinqua

圖2 金橘精油的總離子流圖Fig.2 Total ion chromatogram of essential oilfrom Fortunella margarita

表1 滿山香精油和金橘精油的化學(xué)成分Table 1 Chemical constituents of essential oils fromSchisandra propinqua and Fortunella margarita

由表1可知，滿山香精油鑒定確認(rèn)了49個(gè)組分，占總含量的70.86%；金橘精油確認(rèn)了28種組分，占總含量的96.31%。

在確認(rèn)的滿山香精油成分中，其中碳?xì)浠衔锏暮孔罡撸?4種，占總峰面積的44.25%，醇類物質(zhì)13種，占21.01%；環(huán)氧化物2種占1.26%；醌類物質(zhì)1種占1.15%；酸類物質(zhì)2種，占0.96%；酯類物質(zhì)4種，占0.89%；酮類物質(zhì)3種，占0.84%。其主要成分為葎草烯(11.71%)、石竹烯(9.22%)、葎草烯醇(7.97%)和γ-古蕓烯(4.13%)。在確認(rèn)的金橘精油成分中，碳?xì)浠衔锏暮孔罡?，?9種，占總峰面積的92.91%，醇類物質(zhì)4種，占2.17%，醚類物質(zhì)2種，占1.03%；醛類物質(zhì)2種，占0.16%；酚類物質(zhì)1種，占0.07%。其主要成分為檸檬烯(70.15%)、γ-松油烯(6.99%)和反式-β-羅勒烯(4.25%)。

因?yàn)樯L(zhǎng)的地理環(huán)境不同等因素的影響，文獻(xiàn)中報(bào)道的滿山香精油和金橘精油成分有所差異，騰中秋[17]等研究不同產(chǎn)地滿山香揮發(fā)性的主要成分為莰烯(2.04%～26.08%)、桉葉油醇(2.33%～8.69%)、對(duì)傘花烴(6.14%～9.10%)、石竹烯(1.72%～5.97%)、檜烯(3.33%～23.32%)等萜烯類物質(zhì)。Fitsiou[2]等研究結(jié)果表明，金橘精油的主要成分是檸檬烯(93.78%)。Peng等[18]研究結(jié)果表明，金橘精油的揮發(fā)性成分主要為檸檬烯(94.36%～95.06%)。

2.2 滿山香精油和金橘精油的抗氧化性能研究

利用DPPH·和ABTS+·自由基清除法對(duì)滿山香精油和金橘精油及其主要成分石竹烯、檸檬烯的抗氧化性能進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)?？寡趸锱cDPPH·和ABTS+反應(yīng)后使溶液褪色，溶液褪色越明顯，則表明所檢測(cè)物質(zhì)的總抗氧化能力越強(qiáng)[19]。圖3、圖4分別為滿山香精油、金橘精油、石竹烯、檸檬烯以及兩種常用抗氧化劑TBHQ和VE在不同濃度下對(duì)DPPH·和ABTS+·的清除率。

圖3 DPPH·的清除率與濃度之間的關(guān)系Fig.3 DPPH· radical scavenging rate of essentialoils at different concentrationa.滿山香精油；b.金橘精油；c.石竹烯；d.檸檬烯；e.TBHQ；f.VE

圖4 ABTS+·的清除率與濃度之間的關(guān)系Fig.4 ABTS+· radical scavenging rate of essentialoils at different concentrationa.滿山香精油；b.金橘精油；c.石竹烯；d.檸檬烯；e.TBHQ；f.VE

由圖3、圖4和表2可知，滿山香精油和金橘精油均能清除DPPH·和ABTS+·自由基，清除率分別為21.93%～82.93%，19.79%～84.01%。滿山香精油和金橘精油清除DPPH·的IC50值分別為12.75 mg/mL和22.34 mg/mL，清除 ABTS+·的IC50值分別為1.30 mg/mL和3.33 mg/mL，表明滿山香精油和金橘精油能夠有效的清除自由基。石竹烯和檸檬烯清除DPPH·的IC50值分別為49.87，450.15 mg/mL，清除ABTS+·的IC50值分別為4.37，409.46 mg/mL。滿山香精油和金橘精油的抗氧化能力均優(yōu)于精油中的主要成分石竹烯和檸檬烯，且滿山香精油的抗氧化能力強(qiáng)于金橘精油。滿山香精油和金橘精油可以作為一種較為安全的天然抗氧化物來(lái)源，在食品、醫(yī)療中具有廣泛的開(kāi)發(fā)潛力。

表2 滿山香精油和金橘精油及其主要成分的抗氧化活性Table 2 Antioxidant activity of the essential oils fromSchisandra propinqua and Fortunella margarita andmajor composition tested using the DPPH·and ABTS+· assays

3 結(jié)論

(1)滿山香精油主要成分為葎草烯(11.71%)和石竹烯(9.22%)，其他主要成分還包含葎草烯醇(7.97%)和β-桉葉烯(4.13%)。金橘精油的主要成分為檸檬烯(70.15%)，其他主要成分還包括γ-松油烯(6.99%)和反式-β-羅勒烯(4.25%)。

(2)滿山香精油和金橘精油有較好的清除自由基的活性。滿山香精油清除DPPH·和ABTS+·的IC50值分別為12.75 mg/mL和1.30 mg/mL；金橘精油清除DPPH·和ABTS+·的IC50值分別為22.34 mg/mL和3.33 mg/mL。