兩種香薷屬植物精油的成分及抗氧化活性分析

楊麗華 趙仕艷 李曉嬌 曾惠芳

（1.保山學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院；2.保山市農(nóng)村能源工作站，云南保山 678000）

香薷屬（ElsholtziaWilld.）系唇形科（Laminaceae）荊芥亞科（Nepetoideae）植物，在藥用、食用和環(huán)境保護(hù)等方面[1-2]有重要的價值，很多種類還可作為蜜源植物和園林綠化植物[3-4]，開發(fā)潛力較大。全世界約有該屬植物40 余種，分布于歐洲、日本、韓國、北美洲等地，我國有35 種，云南共有26種[5]。香薷屬植物大多富含揮發(fā)油，具有抗菌、抗病毒、抗炎、預(yù)防流感和解熱鎮(zhèn)痛平喘等功效，可應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和日用品等領(lǐng)域[6-7]。

四方蒿（E.blanda（Benth.）Benth）又名雞肝散、四棱蒿、野薄荷、鐵掃把、蔓壩等，為香薷屬草本植物，產(chǎn)自云南、廣西西部和貴州東南部；野拔子（E.rugulosaHemsl.）又名狗尾巴香、野壩蒿、香芝麻蒿、野香蘇等，為香薷屬草本至半灌木，產(chǎn)自云南、廣西、貴州及四川[8]。兩種植物均為云南民間傳統(tǒng)的藥食同源植物，可用于治療傷風(fēng)感冒、痢疾、腸胃炎等病癥，同時也是重要的蜜源植物，具有較高的開發(fā)價值[9]。

研究[1，6-7，9-12]表明，四方蒿和野拔子精油的化學(xué)成分和含量因產(chǎn)地、部位和提取方法不同而存在差異，如云南文山[9]和越南[10]產(chǎn)的四方蒿精油都以芳樟醇為主要成分，含量在40%以上，而云南臨滄[9]產(chǎn)的四方蒿主要成分為乙酸香葉酯，含量在30%左右。產(chǎn)自云南昆明、宣威和玉溪[9]的野拔子精油都以去氫香薷酮為主要成分，含量在40%以上，而產(chǎn)自云南紅河[9]的則以香薷酮為主。印度產(chǎn)的四方蒿地上部分和花中精油主要成分均為芳樟醇，但含量不同[11]。水蒸氣蒸餾和超臨界CO2提取的野拔子精油的主要成分均為Spathulenol，但含量不同[12]。目前，對四方蒿和野拔子精油的抗氧化活性尚無相關(guān)報道。

本試驗以四方蒿和野拔子的地上部分為原料，采用水蒸氣蒸餾法提取精油，采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）測定其主要成分，并開展抗氧化活性研究，對于四方蒿和野拔子的綜合利用具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與主要試劑

四方蒿和野拔子：采自保山市隆陽區(qū)；ABTS：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；DPPH：上海麥克林生化科技有限公司；三羥甲基氨基甲烷、三氯乙酸、鄰苯三酚、三氯化鐵、鐵氰化鉀等均為分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

TraceDSQ 型氣質(zhì)聯(lián)用儀：賽默飛世爾科技有限公司；DK-8AX 型電熱恒溫水槽：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；V51000型紫外可見分光光度計：上海元析儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 精油提取

稱取切成小段的四方蒿和野拔子地上部分，按1∶5（g/mL）的料液比加入蒸餾水，加熱提取2.5 h 后收集上層油水混合物，無水NaSO4干燥后即得到四方蒿精油和野拔子精油。將精油置于棕色瓶中，4℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 精油成分分析

GC 條件：DB-17 色譜柱（30.0 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣為高純氦氣，流量為1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度230℃；升溫程序：起始溫度50℃，保持4 min，以5 ℃/min 的速率升溫至70℃，以20 ℃/min 的速率升溫至120℃，以10 ℃/min 的速率升溫至170℃，以5 ℃/min 的速率升溫至200℃，以40 ℃/min的速率升溫至280℃。MS條件：EI離子源；離子源溫度200℃；電離能70 eV。

1.3.3 抗氧化活性測定

ABTS+·清除能力參照李曉嬌等[13]的方法；DPPH·清除能力參照楊麗華等[14]的方法；O2-·清除能力參照程琤等[15]的方法；Fe3+還原能力參照黃煒超[16]的方法。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

各實驗均重復(fù)3 次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS Statistics 22 進(jìn)行單因素方差分析和IC50值計算，采用Excel 2010作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 精油成分分析

四方蒿精油和野拔子精油的總離子流圖如圖1和圖2所示。從兩種香薷屬植物精油中共鑒定出21種化合物，結(jié)果見表1。其中四方蒿精油中鑒定出16種化合物，野拔子精油中鑒定出6種化合物。胡椒酮（31.72%）、水芹烯（22.65%）、左旋-α-蒎烯（10.88%）、α-蒎烯（6.98%）、芳樟醇（6.94%）為四方蒿精油的主要成分，香薷酮（91.05%）、新戊酰基乙腈（5.01%）為野拔子精油的主要成分。共有成分有1種，為香薷酮，但含量差異較大，四方蒿中含量為1.42%，而野拔子中則高達(dá)91.05%。

表1 兩種香薷屬植物精油的化學(xué)成分

圖1 四方蒿精油總離子流圖

圖2 野拔子精油總離子流圖

朱金蓮等[9]研究表明，云南省5 個不同產(chǎn)地的四方蒿精油成分及含量有差異，主要成分為芳樟醇、1,8-桉葉油醇、乙酸香葉酯、香葉酸等。朱金蓮等[9]研究表明，云南省10個不同產(chǎn)地的野拔子精油成分及含量差異較大，主要成分有香薷酮、去氫香薷酮、玫瑰呋喃、胡椒酮等。Dominique Lesueura 等[10]、Rumi Kotoky 等[11]研究表明，越南和印度產(chǎn)四方蒿精油的主要成分為芳樟醇（56.8%～80.2%）。任平等[17]、方洪鉅等[18]研究表明，四方蒿精油中含量最高的成分為蛇麻烯（12.02%）和1,8-桉葉素（27.58%）。顏克亮等[19]、彭永芳等[20]研究表明，野拔子精油的主要成分為脫氫香薷酮，含量分別為28.64%和55.03%。李文軍等[21]、趙勇等[22]、付立卓等[12]研究表明野拔子精油中含量最高的成分為香薷酮（35.5%）、芳樟醇（34.18%）和桉油烯醇（18.08%）。以上結(jié)果與本試驗結(jié)果有差異，可能與產(chǎn)地、采收時間、提取方法、土壤、氣候條件等因素有關(guān)。

本試驗中四方蒿精油的主要成分為胡椒酮、水芹烯、蒎烯和芳樟醇等，胡椒酮具有樟腦氣味，可用于合成薄荷腦和麝香草酚，具有平喘、止咳、祛痰、抗菌等作用[23]。水芹烯、蒎烯、芳樟醇都可應(yīng)用于食品和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域，如：水芹烯是我國批準(zhǔn)為允許食用的食品香料，同時也是多種殺蟲劑的主要活性成分，還可作為合成薄荷腦的原料[24]。蒎烯除上述作用外，還可用于能源、化工、材料等方面[25]。而芳樟醇因其對多種病原微生物具有抑菌功能，已被用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域[26]。野拔子精油的主要成分為香薷酮，該成分是香薷屬植物的特征性成分，具有光譜抗菌性[27]。因此水蒸氣蒸餾提取的四方蒿和野拔子精油具有較大的應(yīng)用價值。

2.2 抗氧化活性

2.2.1 ABTS+·清除率

由圖3 可知，四方蒿精油和野拔子精油對ABTS+·的清除能力隨質(zhì)量濃度的增加而顯著增大（P＜0.05），但均低于相同質(zhì)量濃度的抗壞血酸。四方蒿精油、野拔子精油及抗壞血酸對ABTS+·的IC50值分別為（1.98±0.03）mg/mL、（16.44±0.57）mg/mL 和（0.63±0.01）mg/mL，清除能力大小為抗壞血酸＞野拔子精油＞四方蒿精油。除5 mg/mL 外，每個質(zhì)量濃度的四方蒿精油對ABTS+·的清除能力均顯著大于8倍質(zhì)量濃度的野拔子精油（P＜0.05）。

圖3 ABTS+·清除能力

2.2.2 DPPH·清除率

由圖4 可知，四方蒿精油和野拔子精油對DPPH·的清除能力均隨質(zhì)量濃度的增加而顯著增大（P＜0.05），但均低于相同質(zhì)量濃度的抗壞血酸。四方蒿精油、野拔子精油及抗壞血酸對DPPH·的IC50值分別為（3.04±0.07）mg/mL、（31.85±0.26）mg/mL 和（0.67±0.01）mg/mL，清除能力大小為抗壞血酸＞野拔子精油＞四方蒿精油。除10 mg/mL外，每個質(zhì)量濃度的四方蒿精油對DPPH·的清除能力均顯著大于8倍質(zhì)量濃度的野拔子精油（P＜0.05）。

圖4 DPPH·清除能力

2.2.3 O2-·清除率

由圖5 可知，四方蒿精油和野拔子精油對O2-·的清除能力均隨質(zhì)量濃度的增加而顯著增大（P＜0.05），但均低于相同質(zhì)量濃度的抗壞血酸。四方蒿精油、野拔子精油及抗壞血酸對O2-·的IC50值分別為（3.42±0.03）mg/mL、（41.16±0.55）mg/mL 和（0.62±0.02）mg/mL，清除能力大小為抗壞血酸＞野拔子精油＞四方蒿精油。除40 mg/mL 外，每個質(zhì)量濃度的四方蒿精油對O2-·的清除能力均顯著大于8倍質(zhì)量濃度的野拔子精油（P＜0.05）。

圖5 O2-·清除能力

2.2.4 Fe3+還原能力

由圖6 可知，四方蒿精油和野拔子精油對Fe3+的還原能力隨質(zhì)量濃度的增加而顯著增大（P＜0.05），但均低于相同質(zhì)量濃度的抗壞血酸。除40 mg/mL 外，每個質(zhì)量濃度的四方蒿精油對Fe3+的還原能力均顯著大于8倍質(zhì)量濃度的野拔子精油（P＜0.05）。

圖6 Fe3+還原能力

3 結(jié)論

本研究通過GC-MS 分析，四方蒿精油中共鑒定出16種化合物，含量較高的化合物為胡椒酮（31.72%）、水芹烯（22.65%）、左旋-α-蒎烯（10.88%）、α-蒎烯（6.98%）、芳樟醇（6.94%）。野拔子精油中共鑒定出6 種化合物，香薷酮（91.05%）、新戊酰基乙腈（5.01%）為其主要成分。兩種精油共有成分有1 種，為香薷酮，但含量差異較大。本次檢測的結(jié)果與文獻(xiàn)進(jìn)行對比之后發(fā)現(xiàn)，并未檢出他人報道的乙酸香葉酯、香葉酸、1,8-桉葉油醇、去氫香薷酮、蛇麻烯、1,8-桉葉素等成分[9-11，17-22]，原因可能與材料產(chǎn)地、地理生態(tài)環(huán)境、提取方法及實驗方法的不同有關(guān)，在香料、食品、醫(yī)藥和化工領(lǐng)域應(yīng)用時應(yīng)區(qū)別對待。

四方蒿精油和野拔子精油對三種自由基均具有良好的清除能力，四方蒿精油對ABTS+·、DPPH·、O2-·的IC50值分別為（1.98±0.03）mg/mL、（3.04±0.07）mg/mL 和（3.42±0.03）mg/mL，野拔子精油的則為（16.44±0.57）mg/mL、（31.85±0.26）mg/mL 和（41.66±0.55）mg/mL。四方蒿精油對Fe3+的還原能力強于野拔子精油，但較抗壞血酸的差。四方蒿精油精油對三種自由基的清除能力和對Fe3+的還原能力均強于野拔子精油，可進(jìn)一步開發(fā)為天然抗氧化劑。

云南四方蒿和野拔子植物資源豐富，本研究測定了四方蒿和野拔子地上部分精油的化學(xué)成分，并進(jìn)行了抗氧化活性研究，為四方蒿和野拔子精油在醫(yī)療衛(wèi)生、食品、香精香料等領(lǐng)域的利用提供了理論依據(jù)。四方蒿和野拔子精油的組成成分豐富，下一步還將對精油中含量較高的組分進(jìn)行分離純化，并進(jìn)一步研究二者的抗氧化機制。