芳香白珠茎叶精油成分分析及抑菌和抗氧化活性研究.pdf

丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报芳香白珠茎叶精油成分分析及抑菌和抗氧化活性研究杨丽华李德艳左仙会李晓娇（保山学院 资源环境学院，云南 保山 678000）摘要 采用水蒸气蒸馏法提取芳香白珠茎叶精油，利用气相色谱质谱联用技术（GC-MS）分析其化学成分。用滤纸片法测定抑菌活性，通过自由基清除法和还原能力测定评价其体外抗氧化活性。结果表明，从芳香白珠茎叶精油中共鉴定出 18 种化学成分，占总量的 93.46%，水杨酸甲酯含量最高，为87.05%，其次为水杨酸乙酯，含量为1.73%。芳香白珠茎叶精油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌均有抑制效果，其对三种菌的最低抑菌浓度分别为100 mg/mL、50 mg/mL和100 mg/mL。芳香白珠茎叶精油具有良好的抗氧化活性，其对ABTS+、DPPH、O2-的IC50分别为30.35 mg/mL、19.29 mg/mL和12.73 mg/mL，与水杨酸甲酯无显著差异；对Fe3+的还原能力与水杨酸甲酯亦无显著差异。关键词 芳香白珠；精油；成分分析；抗氧化活性；抑菌活性中图分类号 Q81文献标识码 Adoi:10.3969/j.issn.1674-9340.2023.02.015文章编号 1674-9340（2023）02-0093-08收稿日期：2022-09-05基金项目：云南省 2018 年高校本科教育教学改革研究项目“高原特色生物资源保护与开发专业群建设”（项目编号：JG2018225）；云南省2022年课程思政教改项目“地方高校 植物生物学 课程思政教育的探索与实践”。第一作者简介：杨丽华（1984），女，汉族，硕士，讲师，研究方向为植物资源开发与利用。通信作者：李晓娇（1985），女，白族，云南保山人，硕士，副教授，研究方向为天然产物开发与利用。白珠树属（Gaultheria Kalm ex Linn.）系杜鹃花科（Ericaceae）白珠树亚科（Gaultherioideae（Drude）E.Busch）植物，具有较高的药用、食用、观赏和工业价值，开发潜力较大1-2。全世界约有该属植物130余种，我国有35种1，可以作为药用植物的至少有15种（变种）3。其中，芳香白珠（Gaultheria fragrantissima Wall.）作为印度、尼泊尔和中国重要的传统药用植物，被用于治疗风湿、关节炎等多种疾病4-9。芳香白珠是一种常绿灌木或小乔木，别名地檀香、沙果、大透骨草、香白珠、香叶子、岩子果等，产云南和西藏东南部，生于海拔1 0003 200 m的杂木林中。不丹、印度、马来西亚、缅甸、尼泊尔、斯里兰卡、越南亦有分布10。和本属大多数种类一样，芳香白珠的枝叶中富含芳香油，主要成分为水杨酸甲酯，可作为天然冬绿油的来源，具有抑菌、杀虫和抗氧化等作用，此外，其果实可食用，叶片可做茶8-18。近年来，国外学者从化学成分12-16、杀虫活性15-16、抑菌活性17和组织培养18等方面对芳香白珠开展了较为系统的研究。国内学者对该植物的研究较为单一和基础，主要集中于植物分类19-21和植物化学方面22-23，对其挥发性成分及抑菌和抗氧化活性的研究相对较少，木全章等5对水蒸气蒸馏法提取的地檀香叶片精油进行分析，结果表明其98%99%的成分为水杨酸甲酯。杨志勇等24从地檀香的花部和叶部挥发油中分别鉴定出12和23种化合物，主要成分分别为乙酰水杨酸甲酯（82.64%）和对羟基苯甲酸甲酯（70.70%）。云南芳香白珠植物资源丰富，本文利用水蒸气蒸馏法提取精油，采用气相色谱质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用技术第 42 卷第 2 期保山学院学报2023 年 4 月测定其主要成分，并开展抑菌和抗氧化活性研究，对于芳香白珠的综合利用具有重要意义。1 材料与方法1.1 材料与主要试剂芳香白珠新鲜茎叶采自云南省保山市隆阳区，经保山学院汪建云教授鉴定为杜鹃花科白珠树属植物芳香白珠（Gaultheria fragrantissima Wall.）。2，2-联氮-双-（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）：上海麦克林生化科技有限公司；抗坏血酸：西陇科学股份有限公司。枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、金黄色葡萄球菌（Staphyloccocus aureus Rosen Bach）、大肠杆菌（Escherichia coli）：保山学院微生物实验室提供。1.2 主要仪器与设备7890A-5975C型气质联用仪（美国安捷伦科技有限公司）、LDZX-758KB立式压力蒸汽灭菌锅（上海申安医疗机械厂）、V-5100可见分光光度计（上海元析仪器有限公司）、SW-CJ-1D单人单面垂直净化工作台（苏州净化设备有限公司）。1.3 方法1.3.1 芳香白珠茎叶精油的提取称取150 g切成小段的芳香白珠茎叶，按料液比1 5加入蒸馏水，共水蒸馏3 h后，收集上层精油，用无水NaSO4干燥后即得到芳香白珠茎叶精油（Essential Oil，EO）。将精油置于棕色瓶中，4冰箱中贮存备用。1.3.2 芳香白珠茎叶精油的化学成分分析色谱条件：色谱柱HP-5MS（30.0 m250 m0.25 m），载气为He，流量为1.0 mL/min。升温程序：起始温度50保持4 min，接着以5/min的速度升至70，以20/min的速度升至120，以10/min的速度升至170，以5/min的速度升至200，以40/min的速度升至280。质谱条件：离子源为EI；电子能量70 eV；离子源温度：250；四极杆温度：150；扫描质量范围：20500 u。采用NIST11标准质谱图库进行检索，通过峰面积归一化法确定相对含量。1.3.3 芳香白珠茎叶精油的抑菌活性测定菌种的活化和菌悬液的制备、抑菌圈直径测定和最小抑菌浓度（MIC）的测定参照杨丽华等25的方法，水杨酸甲酯作为对照。1.3.4 芳香白珠茎叶精油的抗氧化活性分析芳香白珠茎叶精油和水杨酸甲酯对ABTS自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基的清除能力测定分别参考李晓娇等26、杨丽华等25和程琤等27的方法进行，对Fe3+还原能力测定参照黄炜超28的方法进行，以水杨酸甲酯和抗坏血酸作为对照。1.3.5 数据分析每个处理均做3次重复，结果均以平均值标准差表示。采用SPSS Statistics 22进行单因素方差分析和半抑制浓度（50%inhibiting concentration，IC50）值计算，用Excel 2010作图。2 结果与分析2.1 精油成分分析选择匹配度高于80的色谱峰，结合相关文献进行鉴定，芳香白珠茎叶精油成分的总离子流图见图1，其组成见表1。从芳香白珠茎叶挥发油中分析测出56个色谱峰，鉴定出其中18种化学成分，占茎叶挥发性总成分总量的93.46%，其中相对含量较高的成分有水杨酸甲酯（87.05%）和水杨酸乙酯（1.73%），两者共占挥发性总成分的88.78%。木全章等5、Pandey B P 等13、Joshi S 等14、Kumar M 等17和 Bantawa P 等18采用气相色谱法（GC）或气相色谱质谱联用法（GC-MS）对水蒸气蒸馏提取的芳香白珠叶片精油进行分析，结果均表明其主要成分为水杨酸甲酯，含量分别为98%99%、95%、94.16%、98.04%和98%，与本研究的结果具有一致性。杨志勇等24采用水蒸气蒸馏法从地檀香的叶片中提取挥发油，鉴定出23种化-94杨丽华，李德艳，左仙会，李晓娇：芳香白珠茎叶精油成分分析及抑菌和抗氧化活性研究合物，其中含量最高的为对羟基苯甲酸甲酯（70.70%），与本研究的差异较大，可能与产地、提取部位、采收时间、土壤、气候条件等因素有关。本研究中芳香白珠茎叶精油的主要成分为水杨酸甲酯和水杨酸乙酯，水杨酸甲酯具有强烈的薄荷气味，可作为食品添加剂用于食品、化妆品、日用品中7-9。此外，该物质具有较强的抑菌、镇痛、抗炎、杀虫等生物活性，可用作医药工业和轻工业的常用原料14-18，29。水杨酸乙酯可用作食用香料、定香剂和医药制剂30，因此水蒸气蒸馏提取的芳香白珠茎叶精油在香精香料和医药领域具有一定的优势。图1 芳香白珠茎叶精油总离子流图表1 芳香白珠茎叶精油的化学成分及相对含量序号123456789101112131415161718中文名称八甲基环四硅氧烷5-乙基-2-甲基辛烷十甲基环五硅氧烷甲基环己基二甲氧基硅烷4,6-二甲基十二烷5-甲基十八烷十二甲基环六硅氧烷2,6,10-三甲基十三烷十四甲基环七硅氧烷十八甲基环九硅氧烷水杨酸甲酯水杨酸乙酯邻苯二甲酸二乙酯3,5-二甲基苯甲醛3,4-二甲基苯乙酮2,4-二叔丁基苯酚卡达萘长叶烯英文名称Cyclotetrasiloxane,octamethyl-Octane,5-ethyl-2-methyl-Cyclopentasiloxane,decamethyl-Silane,cyclohexyldimethoxymethyl-Dodecane,4,6-dimethyl-Octadecane,5-methyl-Cyclohexasiloxane,dodecamethyl-2,6,10-TrimethyltridecaneCycloheptasiloxane,tetradecamethyl-Cyclononasiloxane,octadecamethyl-Methyl salicylateBenzoic acid,2-hydroxy-,ethyl esterDiethyl PhthalateBenzaldehyde,3,5-dimethyl-Ethanone,1-(3,4-dimethylphenyl)-2,4-Di-tert-butylphenolNaphthalene,1,6-dimethyl-4-(1-methylethyl)-Longifolene分子式C8H24O4Si4C11H24C10H30O5Si5C9H20O2SiC14H30C19H40C12H36O6Si6C16H34C14H42O7Si7C18H54O9Si9C8H8O3C9H10O3C12H14O4C9H10OC10H12OC14H22OC15H18C15H24相对百分含量/%0.940.570.650.270.190.110.370.120.300.0987.051.730.110.430.310.110.060.05-95第 42 卷第 2 期保山学院学报2023 年