雷鳴 何花 張鵬飛等
摘要[目的]探討菊葉香藜精油的最佳提取方式,初步研究精油對昆蟲的活力抑制。[方法]利用水蒸氣蒸餾的方法,對不同形式、不同部位及不同條件下菊葉香藜的精油進行提取,并用提取的精油設(shè)計不同的精油劑量梯度進行玉米象的活力抑制試驗。[結(jié)果]不同形式、不同部位及不同條件下菊葉香藜的精油提取量均有較明顯的差異。微波處理10min、料液比1∶15時,回流4h,菊葉香藜的精油量達最大值;菊葉香藜的花部位的精油含量最大,在4h的回流時間下可以獲得8.4ml/kg的精油量;菊葉香藜精油對玉米象活力有一定抑制作用,且隨精油濃度增加抑制程度增加。[結(jié)論]該研究為菊葉香藜精油向殺蟲劑方面發(fā)展提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞菊葉香藜;精油;提?。挥衩紫?;活力抑制
中圖分類號S567.23文獻標(biāo)識碼
A文章編號0517-6611(2015)28-064-03
StudyontheExtractionofChenopodiumFoetidumEssentialOilandItsInhibitionagainstInsectActivity
LEIMing,HEHua,ZHANGPengfei,LADuo *etal(SchoolofScience,TibetUniversity,Tibet,Lhasa850000)
Abstract[Objective]TheresearchaimedtoexplorethebestextractionmethodofessentialoilfromChenopodiumfoetidum,andpreliminarystudytheinhibitionofessentialoilagainsttheInsectActivity.[Method]TheessentialoilfromChenopodiumfoetidumwasextractedbyusingthemethodofsteamdistillationwithdifferentforms,differentpartsanddifferentconditions.AndthevitalityinhibitiontestofSitophiluszeamaiswasconductedbydesigningdifferentdosegradientofessentialoilfromChenopodiumfoetidum.[Result]TheessentialoilextractionamountofChenopodiumFoetidumhadobviousdifferencesunderdifferentforms,differentpartsanddifferentconditions.Whenmicrowavetreatment10min,solid-liquidratioreachto1∶15,reflow4h,theessentialoilamountofChenopodiumfoetidumreachedthemaximum.TheessentialoilcontentofChenopodiumfoetidumflowerswasthebiggest,underthe4hrefluxtimecouldgettheessentialoilof8.4ml/kg.TheChenopodiumfoetidumessentialoilhadcertaininhibitoryeffectonactivityofSitophiluszeamais,andtheinhibitionrateincreasewiththeincreaseofcontentofessentialoil.[Conclusion]ThestudyprovidesthetheoreticalbasisforthedevelopmentofChenopodiumfoetidumessentialoiltopesticides.
KeywordsChenopodiumFoetidum;Essentialoil;Extraction;Sitophiluszeamais;Activityinhibition
我國有著充足的香料植物資源,約有500余種芳香植物遍及于20個省市,可是僅有少量被開發(fā)利用,據(jù)不完整統(tǒng)計,現(xiàn)已開發(fā)利用的近200種,亟待開發(fā)的約100種 [1]。青藏高原東緣藜科植物共有11屬17種,其中藏藥植物有4屬5種,分別占青藏高原藜科植物總屬數(shù)和總種數(shù)的36.36%和29.41%。研究表明,藜科藏藥植物的化學(xué)成分種類豐富,主要有生物堿、甾體、萜類、黃酮等。同時,藜科植物具有抗血栓、鎮(zhèn)痛、抗炎、抗菌、抗氧化等多方面的藥理活性,應(yīng)用前景非常廣闊的 [2-3]。
菊葉香藜(Chenopodiumfoetidum),一年生草本,生長在森林邊、草溝河岸、河邊,生長于海拔2700~4500m。有記載其可供藥用,民間用以治喘息、炎癥、痙攣、偏頭痛等癥狀 [4]。鑒于其氣味濃烈,并生長在強輻射、大溫差的環(huán)境中,推測其藥用價值較高,且其精油具有很好的醫(yī)療保健效用。植物精油常用于調(diào)配食品、化妝品香精,合成其他原料及維生素等用途 [5]。同時,植物精油在人們生活中越來越多地用于改善家庭環(huán)境、預(yù)防疾病和醫(yī)療保健 [6]。薰衣草精油含量較高 [7],香味對混合菌的生長有良好的抑制作用 [8],也被開發(fā)用作驅(qū)蟲劑和風(fēng)味,如原材料廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域,也被開發(fā)用作驅(qū)蟲劑及香精等的原料。楊瑩等 [9]分析得出精制的迷迭香油可提升卷煙的甜潤感和香氣,這可以推廣到香煙的生產(chǎn)與應(yīng)用。市場上已經(jīng)對于如此多種植物的精油大力開發(fā)并應(yīng)用到各類產(chǎn)品中 [10]。而對于菊葉香藜,除了張勇群等 [11]對其進行DNA提取方面的研究,其他方面鮮有報道。該研究主要探討菊葉香藜精油的最佳提取方式,旨在推廣以其為主的藜科植物的應(yīng)用價值,同時也通過對玉米象的活力抑制作用來體現(xiàn)精油的價值,并為其向殺蟲劑方面發(fā)展提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1菊葉香藜。采于西藏自治區(qū)拉薩市城關(guān)區(qū)西藏大學(xué)新校區(qū)校園內(nèi)(29°38′N、91°10′E)。
1.1.2試驗昆蟲。試驗用的昆蟲為玉米象,玉米象來自于山西省平遙縣(37°20′N、112°18′E)農(nóng)民的家中,然后將玉米象進行擴大培養(yǎng),培養(yǎng)方法同盧傳兵等 [12]。
1.2菊葉香藜精油的提取
將采集到的菊葉香藜進行清洗,干燥至恒重后粉碎備用(部分為全株粉碎,部分將花、莖挑取出單獨粉碎),每次取50g干粉樣品,置于1000ml的蒸餾燒瓶中。利用水蒸氣蒸餾法 [13]提取菊葉香藜精油。連接試驗裝置,在調(diào)溫電熱套中加熱,進行水蒸氣蒸餾提取,測定并記錄不同條件下的出油量。最終,精油通過油水分離器分離,將其存儲于EP管內(nèi),標(biāo)明日期。再放入冰箱內(nèi)冷存。每次試驗做2次平行試驗,最終取其平均值。
1.2.1料液比對提取效果的影響。稱取菊葉香藜干粉50g,加入250ml蒸餾水,置于1000ml蒸餾燒瓶中,在低火檔條件下微波預(yù)處理10min,再分別以料液比為1∶5、1∶8、1∶10、1∶15及1∶20進行加熱煮沸回流5h進行提取,研究料液比與菊葉香藜精油提取量的關(guān)系,從而確定其精油的最適提取料液比。
1.2.2不同形式的材料與精油提取量的關(guān)系。
分別以新鮮菊葉香藜全株和菊葉香藜全株混合干粉作試驗材料,稱取試驗材料50g,置于1000ml蒸餾燒瓶中,加入750ml蒸餾水,加熱煮沸回流5h,研究不同形式的菊葉香藜材料對菊葉香藜精油提取效果的影響。
1.2.3回流時間及不同部位的菊葉香藜樣品對精油含量的影響。
稱取不同部位(花、莖、全株)的菊葉香藜樣品各50g,按照料液比為1∶15的比例,分別以0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0h的回流時間進行水蒸氣蒸餾提取,測定不同回流時間下精油的提取量。
1.3菊葉香藜精油對玉米象的活力抑制
該試驗采取熏蒸法進行,取250ml錐形瓶5個,將濾紙條裁剪成2cm×10cm長條,將菊葉香藜精油和甘油的混合液添加到濾紙條上,混合液的體積為200μl,各瓶中依次加入200μl甘油、50μl精油+150μl甘油、100μl精油+100μl甘油、150μl精油+50μl甘油、200μl精油,每個錐形瓶中接入受試蟲10只,上面用橡膠塞夾住塞住瓶口,每個精油劑量平行做2次。添加完畢后,置于溫度為28±1℃、相對濕度為75%±5%培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
從精油熏蒸開始計時,分別于4、8、24、48、72h5個時間點觀察各錐形瓶中玉米象生活狀況,并進行記錄。通過計算玉米象成蟲的抑制率來分析試驗結(jié)果并進行討論。抑制率=(起始活躍數(shù)-試驗后活躍數(shù))/起始活躍數(shù)×100%。
2結(jié)果與分析
2.1菊葉香藜精油的提取結(jié)果經(jīng)過水蒸氣蒸餾提取,所得到的上層油相即菊葉香藜精油,較粘稠,呈淡綠色,具有濃烈氣味。不溶于水,可溶于乙醇等有機溶劑。
2.1.1料液比與精油提取量的關(guān)系。
2.1.2不同形式的材料對提取效果的影響。試驗表明,新鮮菊葉香藜和菊葉香藜干粉的精油含量分別是7.0和6.2ml/kg,可見新鮮的菊葉香藜的精油含量比其干粉的精油含量高,但相差不大??紤]到該試驗材料的生長期及試驗的進展和操作等因素,所以后續(xù)工作可以采用菊葉香藜干粉作為試驗材料。
2.1.3不同部位的菊葉香藜樣品對精油含量的影響。
試驗證明,菊葉香藜花干粉的精油提取量>全株混合干粉的提取量>菊葉香藜莖干粉的提取量,精油含量分別為8.4、6.2、3.4ml/kg。因此,在菊葉香藜的精油提取中其花粉對精油提取量的貢獻最大。
2.1.4回流時間及不同部位的菊葉香藜樣品對精油含量的影響。
由圖2可見,菊葉香藜不同部位的精油所得量均隨著回流時間的增加而變大,且在回流時間達4h時趨于一個穩(wěn)定的水平,精油含量不再繼續(xù)增加。在整個回流提取過程中,除在1.5和2.0h干粉中的花部與莖的精油所得量一樣(4.0ml/kg),其余時間的精油提取量花部仍為最大,在4h時達8.4ml/kg。
2.2菊葉香藜精油對玉米象的活力抑制初步研究結(jié)果
由圖3可見,0μl菊葉香藜精油對玉米象的活力抑制率最低,72h時達5%;50μl精油處理條件下,玉米象活力抑制率明顯高于0μl的,72h時抑制率達40%;100和150μl精油處理在各記錄時間點的活力抑制率差異不大,但均高于50μl處理,72h時抑制率分別為55%和60%;200μl精油處理條件下,玉米象的活力抑制率表現(xiàn)最高、最明顯,72h時抑制率達90%。各劑量處理隨時間均有明顯的活力抑制率增加的現(xiàn)象,說明菊葉香藜精油對玉米象有活力抑制的作用。
3討論
該研究首次嘗試從菊葉香藜中提取精油,試驗結(jié)果顯示,花、莖中均能提取到精油,花中精油含量最多,達8.4ml/kg。新鮮材料較干粉精油含量多,可能由于干粉材料在干燥過程中精油揮發(fā)損失所致。在水蒸氣蒸餾提取精油工藝中,精油含量隨回流提取時間的增加而增加,于回流時間4h精油含量達最大值,隨后精油量不再增加。通過菊葉香藜精油對昆蟲的活力抑制試驗可以看出該植物體內(nèi)具有抑制昆蟲活力的活性成分。
現(xiàn)在人們都在追求健康長壽,極力倡導(dǎo)使用無污染、無毒害的天然香料已成為一種趨勢,而野生植物提取的香精香料,安全性最高,深受人們的青睞,需求量和價值均在不斷升高,發(fā)展前景十分看好 [14]。菊葉香藜在田間荒地分布廣泛,從該研究可知菊葉香藜精油含量豐富,可以充分開發(fā)利用。同時,試驗證明菊葉香藜精油對于昆蟲活力具有明顯的抑制作用,相信通過對其安全性、增效作用、抗菌機理等方面更為深入的研究,菊葉香藜精油及其成分的應(yīng)用前景會更為廣闊。
參考文獻
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