薛 山

(閩南師范大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,福建漳州 363000)

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不同提取方法下紫蘇葉精油成分組成及抗氧化功效研究

薛 山

(閩南師范大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,福建漳州 363000)

本文分別采用水蒸氣蒸餾法(SD)、超聲波輔助有機(jī)溶劑萃取法(UASE)以及同時蒸餾萃取法(SDE),從紫蘇葉子中提取精油,然后用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)對精油的化學(xué)成分進(jìn)行測定,并研究了不同方法提得精油對DPPH自由基、羥基自由基、超氧陰離子自由基的清除作用及其還原能力。結(jié)果表明:從提取率來看SDE法最高(8.21 mg/g),UASE次之(2.85 mg/g),而SD(2.37 mg/g)最低;經(jīng)GC-MS分析,三種方法總共得到了75種紫蘇葉精油揮發(fā)性物質(zhì)(SD、UASE以及SDE法分別得到了46、26、27種紫蘇葉精油成分),其中酮類是紫蘇葉精油中最主要的成分(44.8%～62.4%),尤其是呋喃酮類(44.6%～60.7%);三種方法提得的最多的物質(zhì)均為紫蘇酮(44.0%～59.7%),其次是4-(2-甲基環(huán)己-1-烯)-2-丁烯醛(14.2%～33.7%);不同體外抗氧化體系實驗表明,三者方法提得的紫蘇葉精油在1.0～3.0 mg/mL濃度范圍內(nèi)均具有明顯的抗氧化活性,且與濃度梯度呈正相關(guān)。綜上所述,SD、UASE以及SDE三種方法對紫蘇葉精油的提取均具有可行性,不同提取方法所得紫蘇葉精油的得率、成分、含量及抗氧化能力等方面均存在一定差異,這為紫蘇葉精油的深入研究提供了理論基礎(chǔ)。

紫蘇葉,精油,提取,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用,抗氧化

紫蘇([Perillafrutescens(L.)Brltt.var.argutaBenth.Hand.-Mazz.]),亦稱茬、桂茬,又名赤蘇,黑蘇、回回蘇等,系唇形科紫蘇屬一年生草本植物,分布廣泛,目前在世界的諸多區(qū)域都有大量的商業(yè)性栽種[1]。紫蘇氣味芳香,是一種“藥食同源”的、極具經(jīng)濟(jì)價值的資源。近年來,科研領(lǐng)域?qū)ψ咸K葉精油的研發(fā)和應(yīng)用方興未艾,無論是食品工業(yè)中食品的增香、防腐、抗菌、增色;還是醫(yī)藥領(lǐng)域里特效藥物的研發(fā)和臨床醫(yī)療的推廣;以及化工生產(chǎn)上,如化妝品、清漆等工業(yè)原料的供應(yīng)方面,紫蘇葉精油均帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,具有重大的科研價值[2-3]。但是,目前紫蘇葉精油的研發(fā)與應(yīng)用仍存在一定的缺口,比如提取方法單一,且鑒于紫蘇品種、提取工藝及分析方法等因素的差異性,有關(guān)精油組分及其生物活性測定的研究缺乏系統(tǒng)性[4-6]。本文通過探究三種提取方法對紫蘇葉精油組分的影響,為其工藝優(yōu)化及工業(yè)生產(chǎn)條件的確定提供了科學(xué)依據(jù)。此外,通過對所提取精油進(jìn)行的抗氧化體系評價,分析了不同提取方法對精油抗氧化功效的影響。這不僅為全面分析精油中活性物質(zhì)及其作用機(jī)理提供了依據(jù),也為其研發(fā)、應(yīng)用與創(chuàng)新提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮紫蘇(Perillafrutescens(Linn.)Britt.)全株(處于開花初期),采集自云南省麗江市啟東村經(jīng)空運送至,由西南大學(xué)園藝園林學(xué)院李先源副教授鑒定。

樣品的預(yù)處理:選擇大小形狀基本相同的紫蘇葉,將其用清水洗凈(并用去離子水潤洗)、切碎、晾干,然后置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中在40 ℃下干燥8 h。冷卻后,置于干燥陰涼處保存。實驗時切碎后可直接稱量使用。

1,1-二苯基-2-苦基苯肼(DPPH) 分析純,日本W(wǎng)AKO公司;三羥甲基氨基甲烷(Tris) 優(yōu)級純,香港FARCO公司;石油醚(沸程30～60 ℃)、無水硫酸鈉、無水乙醚、無水乙醇、鄰二氮菲、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、硫酸亞鐵、雙氧水、鄰苯三酚、三氯甲烷、冰乙酸、鹽酸、鐵氰化鉀、三氯乙酸、三氯化鐵、VC,以上試劑均為分析純,購買于成都市科隆化工試劑廠。

722-P可見分光光度計 上?，F(xiàn)科儀器有限公司;GCMS-GP2010 日本島津公司;TDZ5-WS多管架自動平衡離心機(jī) 湘儀儀器廠;KQ3200B超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;XW-80A旋渦混合器 上海精科實業(yè)有限公司;RE-52AA真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 紫蘇葉精油的提取

1.2.1.1 水蒸氣蒸餾(SD) 取100.0 g紫蘇葉置玻璃蒸餾容器中,加400 mL去離子水和數(shù)粒(5～7粒)玻璃珠。待微沸約5 h,收集餾出液,將餾出液移至分液漏斗中,每次用適量石油醚萃取餾出液,棄去水相,將液體慢慢傾入干燥的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)皿中。將旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)皿置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上,調(diào)節(jié)至適當(dāng)溫度(34 ℃左右)使石油醚蒸發(fā)。將所得揮發(fā)油經(jīng)無水硫酸鈉干燥、玻璃纖維過濾后保存在磨口棕色瓶中即得精油,將其于0 ℃下密封保存?zhèn)溆?。提取過程重復(fù)操作3次,精油得率用±s表示。所得精油質(zhì)量與樣品質(zhì)量的比值即精油得率[7-8],下同。

1.2.1.2 超聲波輔助萃取(UASE)超聲波輔助提取紫蘇葉精油的工藝流程 紫蘇葉→粉碎→過篩(粉碎粒度為40目)→稱量→裝料→加入提取溶劑(石油醚),料液比為1∶12→超聲波法提取(超聲功率為100 W,超聲30 min)→抽濾→真空濃縮濾液→蒸發(fā)至恒重→紫蘇葉精油[9-10]。

1.2.1.3 同時蒸餾萃取法(SDE) 稱取處理好的145.0 g紫蘇葉,置于1000 mL圓底燒瓶中,加入100 mL蒸餾水,裝在同時蒸餾萃取裝置一端。溫度控制在100～110 ℃之間保持沸騰。另取無水乙醚50 mL于250 mL圓底燒瓶中,接在同時蒸餾萃取裝置的另一端,以恒溫水浴加熱,在50 ℃下連續(xù)萃取2.5 h。乙醚萃取液加無水硫酸鈉3 g干燥,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器除去無水乙醚,即得到具有濃郁香辛味的紫蘇葉精油[11-12]。

1.2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析法(GC-MS) GC條件:色譜柱:Rtx-5MS 石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);升溫程序:60.0 ℃(保持2.00 min),以5.00 ℃/min升至140.0 ℃保持2.00 min,再以4.00 ℃/min升至220.0 ℃保持8.00 min;檢測器:FTD;載氣:N2;靈敏度:32×10-12AFS;進(jìn)樣口溫度:230.00 ℃;進(jìn)樣量:1.0 μL;分流比:10∶1。

MS條件:離子源:EI(電子轟擊);能量:70 eV;接口溫度:230.00 ℃;電子倍增電壓:1.5 kV;溶劑延遲:3.00 min;掃描范圍:40～500 amu。

1.2.3 紫蘇葉精油抗氧化功效的測定

1.2.3.1 DPPH(1,1-二苯基-2-苦基苯肼)自由基清除作用 用體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇作為溶劑,將三種方法所提取的紫蘇葉精油配成濃度分別為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mg/mL的溶液。取1.0 mL樣品液與2 mL濃度為0.024 mg/mL的DPPH乙醇(95%)溶液混合,避光0.5 h,以95%乙醇液調(diào)零,在波長517 nm處測定,測得吸光度記為A1,以不加精油樣品的DPPH-乙醇液為空白,測得吸光度記為A0[13-14]。平行測定三次,取平均值。自由基清除率按下式進(jìn)行計算:

式中:A0:t=0 時空白樣的吸光度;A1:t=0.5h時樣品的吸光度。

陽性對照:將VC配成上述不同濃度梯度的溶液,替代紫蘇葉精油加入試管中,其他具體操作步驟同上。

1.2.3.2 羥自由基清除作用 體外抗氧化實驗采用H2O2/Fe2+體系[15]。取7支具塞試管,分別加入0.75mmol/L的鄰二氮菲溶液1.0mL,150.0mmol/LpH7.4的磷酸鹽緩沖溶液(PBS)1.5mL,充分混勻后,再加0.75mmol/L的FeSO41.0mL,立即混勻。向其中的5支試管依次加入上述不同濃度梯度的精油溶液各1.0mL,混勻。另2支分別為損傷和未損傷管,在損傷管中加入0.01%H2O21.0mL,未損傷管不加H2O2。將7支試管用蒸餾水補(bǔ)充到相同的體積(約為試管2/3處),將7支試管置于普通培養(yǎng)箱中,37 ℃保溫1h,在波長為536nm條件下測A536值。重復(fù)三次,取平均值。自由基清除率按下式進(jìn)行計算:

式中:A0:未損傷管的吸光度值;A1:損傷管的吸光度值;A2:加紫蘇精油溶液的吸光度值。

陽性對照:將VC配成上述不同濃度梯度的溶液,替代紫蘇葉精油加入試管中,其他具體操作步驟同上。

式中:A0:空白對照液的吸光度;A1:樣品液的吸光度。

陽性對照:將VC配成上述不同濃度梯度的溶液,替代紫蘇葉精油加入試管中,其他具體操作步驟同上。

1.2.3.4 還原力測定法 參照Ardestani等的方法[18]。向每支反應(yīng)試管依次加入1.0mL不同濃度的樣品液、2.5mL磷酸鹽緩沖液(pH6.6,0.2mol/L)以及2.5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的鐵氰化鉀(K3Fe(CN)6),于50 ℃水浴中反應(yīng)20min后迅速冷卻,并加入2.5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的三氯乙酸(TCA)溶液,以3000r/min離心10min后取上清液2.0mL,并加入2.0mL蒸餾水和0.4mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的FeCl3溶液,混合均勻,于10min后測定波長700nm處的吸光值A(chǔ)1。用蒸餾水替代樣品液測得吸光值記為A0。反應(yīng)物的吸光度越大表示還原力越強(qiáng)[19]。還原力按下式進(jìn)行計算:

還原力=A1-A0

式中:A0:空白對照組的吸光度;A1:樣品的吸光度。

陽性對照:將VC配成上述不同濃度梯度的溶液,替代紫蘇葉精油加入試管中,其他具體操作步驟同上。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 用SPSS16.0和DesignExpert7.1 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。方差分析(p<0.05為顯著差異),用Turkey’sHSD進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同方法提取紫蘇葉精油的提取率比較

如圖1所示,SD、UASE以及SDE三種方法對紫蘇葉精油的提取均具有可行性。從提取率來看SDE(8.21 mg/g)>UASE(2.85 mg/g)>SD(2.37 mg/g),且結(jié)果差異均顯著(p<0. 05)。

SD法是傳統(tǒng)的中藥揮發(fā)油提取法,操作簡便,但由于提取過程中溫度較高,精油成分在高溫下?lián)p失較多,尤其是熱敏性有效成分的大量分解[1]。UASE法借助了超聲波,超聲波的空化作用及其多次級作用,如機(jī)械運動、乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等也都有利于使植物中的有效成分的轉(zhuǎn)移,并充分和溶劑混合,促進(jìn)提取的進(jìn)行。雖然能夠一定程度提高精油的提取率[20-21],但由于植物細(xì)胞的破碎作用,使得雜質(zhì)混入更多,尤其是色素以及多糖類物質(zhì),雜質(zhì)物質(zhì)的去除不但增加了提取操作的繁瑣性,也導(dǎo)致精油有所損耗,且由于選用親脂性強(qiáng)的石油醚作為萃取劑,提取的成分大多為脂溶性的[22],總體效果不如SDE,這也與PORTO等報道一致[21]。較之SD和UASE,SDE更為有效,其使用了恒定的高溫,雖然耗時比較長,但確保了分子量小的一些組分也能被有效的提取,操作易于控制,提取較為充分[23]。

圖1 不同方法提取紫蘇葉精油的提取率Fig.1 Extraction rates of essential oilfrom Folium Perillae by different methods

2.2 不同方法提取的紫蘇葉精油的成分分析

實驗結(jié)果用GC-MS所配置的NIST05s.LIB和NIST05.LIB譜庫進(jìn)行檢索?；衔锿ㄟ^保留指數(shù)進(jìn)行定性,峰面積歸一化法進(jìn)行定量。經(jīng)鑒定,得到了75種物質(zhì),占紫蘇葉精油成分的98.4%～98.9%,具體的物質(zhì)組成如表1所示。

表1 不同方法提取的紫蘇葉精油成分

Table 1 Chemical components of essential oil from leaf ofPerillafrutescensextracted by different methods

序號成分相對含量(%)SDUASESDE保留指數(shù)1異丁醇Isobutanol05-a5972間二甲苯m-Xylene02--90732，3，5，8-四甲基癸烷2，3，5，8-Tetramethyldecane01--11564對二甲苯P-XyleneTri--9075十二烷Dodecane06--121463，7-二甲基癸烷3，7-Dimethyldecane02--10867戊醇Isopentanol02--6978法呢烷Farnesan01--13209DL-薄荷醇DL-Menthol01--102310連三甲苯Hemimellitene01--102011十五烷Pentadecane06--1512123，7-二甲基壬烷3，7-Dimethylnonane02-Trb98613雙丙酮醇Diacetonealcohol07--84514(Z)-3-己烯醇(Z)-3-Hexenol02--868153-辛醇3-Octanol01--97916十四烷Tetradecane05--141317紫蘇烯Perillene0215-1125183，3-二甲基庚烷3，3-Dimethylheptane02--83119蘑菇醇1-Octen-3-ol13--969202，6，11-三甲基十二烷2，6，11-Trimethyldodecane03--132021苯甲醛Benzaldehyde02--98222β-芳樟醇β-Linalool382316108223β-石竹烯β-Caryophyllene298706149424α-葎草烯α-Humulene06-02157925香葉酸甲酯Methylgeranate03-03125226大根香葉烯GermacreneD0513-151527薁Azulene01--106928乙酰戊酰Acetylvaleryl11020298929乙酸冰片酯Bornylacetate68-101141030紫蘇酮Perillaketone440597445127531糠偶酰Furil0201-1536324-(2-甲基環(huán)己-1-烯)-2-丁烯醛4-(2-methylcyclohex-1-enyl)-but-2-enal235142337137533雙環(huán)[331]壬醇Bicyclo[331]nonan-1-ol41-02113234石竹烯氧化物Caryophylleneoxide10-30150735庚二烯醛(Z，E)-2，4-heptadienal03--104336萜品油烯p-Mentha-1，4(8)-diene01--90337橙花叔醇Nerolidol03-06156438白蘇(烯)酮Egomaketone05-01125439天竺葵cis-Geranio01--154540丁香酚Eugenol04--139241棕櫚酸甲酯Hexadecanoicacidmethylester04-01187842α-杜松醇α-Cadinol03--1580432-乙基-2-金剛烷2-Ethyladamantan01--108644十三酸甲酯Methyltridecanoate01--158045油酸甲酯Oleicacid，methylester02--208546鄰苯二甲酸二丁酯Dibutylphthalate0214-203747乙酰丁子香酚Acetyleugenol-03-178348環(huán)己醇Cyclohexanol-0907908

續(xù)表

注:a-:未檢測到,bTr:含量少于0.1%。 經(jīng)GC-MS分析,SD法得到了46種紫蘇葉精油成分,主要的有紫蘇酮(44.0%),4-(2-甲基環(huán)己-1-烯)-2-丁烯醛(23.5%),乙酸冰片酯(6.8%),β-芳樟醇(3.8%),β-石竹烯(2.9%),蘑菇醇(1.3%)和乙酰戊酰(1.1%)。UASE法得到了26種物質(zhì),主要的有紫蘇酮(59.7%),4-(2-甲基環(huán)己-1-烯)-2-丁烯醛(14.2%),β-石竹烯(8.7%),1-甲基金剛烷(2.4%),β-芳樟醇(2.3%),紫蘇烯(1.5%),鄰苯二甲酸二丁酯(1.4%)和大根香葉烯(1.3%)。SDE法得到了27種物質(zhì),主要的有紫蘇酮(44.5%),4-(2-甲基環(huán)己-1-烯)-2-丁烯醛(33.7%),乙酸冰片酯(10.1%),石竹烯氧化物(3.0%)以及β-芳樟醇(1.6%)。從以上結(jié)果可以看出,三種方法提得的最多的物質(zhì)均為紫蘇酮(44.0%～59.7%),其次是4-(2-甲基環(huán)己-1-烯)-2-丁烯醛(14.2%～33.7%),二者的質(zhì)譜結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 紫蘇酮(A)和4-(2-甲基環(huán)己-1-烯)-2-丁烯醛(B)的質(zhì)譜結(jié)構(gòu)圖Fig.2 The mass spectra of perilla ketone(A) and 4-(2-methylcyclohex-1-enyl)-but-2-enal(B)

目前,紫蘇葉的揮發(fā)油成分已得到國內(nèi)外較為廣泛的關(guān)注。據(jù)報道,紫蘇酮(1-(3-呋喃基)-4-甲基-1-戊酮)是紫蘇葉中具有強(qiáng)烈芳香氣味的揮發(fā)性物質(zhì)[12]。諸多研究都認(rèn)為其是韓國紫蘇葉精油中最主要的組成成分,比例可高達(dá)72.0%～95.0%[1,24-26]。但HUANG等[27]研究上海紫蘇發(fā)現(xiàn),紫蘇酮占葉中精油的比例僅為7.6%。本研究中的第二大含量的4-(2-甲基環(huán)己-1-烯)-2-丁烯醛在中國江西的紫蘇葉精油(5.84%)[28]和長白山生長的紫蘇精油(7.15%)中均有發(fā)現(xiàn)[29-30]。除此之外,(Z)-3-己烯醇(青草味),蘑菇醇(蘑菇味),苯甲醛(苦杏仁味),β-芳樟醇(檸檬味),β-石竹烯(木頭味),庚二烯醛(青草味)、1-辛烯-3-酮(金屬味)、紫蘇烯、α-蒎烯以及α-松油醇等物質(zhì)也與文獻(xiàn)一致[3,31-32]。向福等[33]研究指出,紫蘇揮發(fā)油不能唯紫蘇醛論,紫蘇酮、石竹烯、芹菜腦、欖香烯等均可作為紫蘇揮發(fā)油評價指標(biāo)。

但本研究結(jié)果也與其他報道存在一些不同之處,比如HUANG等[27]和YOICHI[34]都有報道的紫蘇醛未在本研究中檢出,同時一些低含量的組分如反式-2-己烯-1-醇(青草和黃瓜味)和苯乙醛(金銀花味)[1],檸檬烯、莰烯、檸檬醛、肉豆蔻醚和β-愈創(chuàng)木烯[27]也均在本研究中未檢出。除此之外,SEO等[1]對韓國紫蘇葉的特征香氣成分進(jìn)行了研究,研究發(fā)現(xiàn):揮發(fā)性化合物含量最豐富的是紫蘇酮,其次是(Z)-3-己烯醇和1-辛烯-3-醇(蘑菇醇),三種方法分析出的紫蘇酮分別占揮發(fā)性成分的81%、84%和95%。王健等[35]采用SDE法提取紫蘇不同部位(葉、花蕾、梗和籽)精油,GC-MS分析表明紫蘇葉精油得率相對最高,達(dá)到8.21‰,葉精油中含量較多的組分有2-己酰呋喃(50.45%)、4-(2-甲基環(huán)己烯)-2-丁烯醛(22.62%)、1-金剛烷-(3-甲基苯氧基)酯(7.28%)、石竹烯(5.53%)、芳樟醇(2.71%)、石竹素(2.58%)、棕櫚酸甲酯(1.25%)。

將得到的75種紫蘇葉精油揮發(fā)性物質(zhì)依照結(jié)構(gòu)的不同,分為萜烯、醛、醇、酸、酯、酮、呋喃和一般的碳?xì)浠衔镞@八大類,組分和含量如表2所示。從表2可以看出,酮類是紫蘇葉精油中最主要的成分,占到了總量的44.8%～62.4%,平均值達(dá)到了53.6%,其次是醛類,占總精油的15.1%～33.7%,平均值達(dá)到了24.4%,位列第三位的是萜烯類,占總精油的6.0%～13.7%,平均值為9.85%。因此可以看出,組分及含量的差異可能受產(chǎn)地、品種、收獲季節(jié)、儲運方式以及提取方法等因素的影響而有所不同[27,36]。

表3 紫蘇葉精油的抗氧化性

Table 3 Antioxidant activity of essential oil from Perilla leaf

抗氧化值樣品不同濃度下樣品的抗氧化活性(mg/mL)1015202530DPPH自由基清除率(%)aVC8966±280C，a9032±284C，a9120±283B，a9219±276A，b9252±279A，bSD8149±311D，b8780±323C，b9058±302B，a9379±332A，a9468±330A，aUASE6771±320E，d7558±343D，d7905±328C，c8021±307B，d8299±326A，dSDE7249±301E，c7943±324D，c8086±315C，b8983±318B，c9103±305A，c羥自由基清除率(%)VC8677±276E，a8942±298D，a9101±289C，a9325±223B，a9577±302A，aSD7436±286E，c7802±299D，b8137±301C，b8673±322B，b9142±312A，bUASE7618±300D，b7781±305C，b8200±310B，b8295±322AB，d8403±320A，dSDE7686±215D，b7875±246C，b8173±213B，b8444±288A，c8538±256A，c超氧陰離子清除率(%)VC9071±448D，a9148±406CD，a9202±433C，a9563±197B，a9800±185A，aSD8020±498E，c8241±444D，c8439±436C，c8682±409B，c8766±397A，dUASE7885±502E，d8214±523D，c8405±546C，c8672±493B，c8885±498A，cSDE8237±483D，b8656±401C，b8771±421B，b9008±420A，b9053±456A，b還原力VC029±002E，a030±003D，a031±004C，a033±003B，a034±002A，aSD004±001E，d008±001D，c009±002C，c014±002B，c018±002A，cUASE007±002E，b012±003D，b015±003C，b017±003B，b019±003A，bSDE006±001E，c007±002D，d008±001C，d012±003B，d015±003A，d

注:aA～E不同字母表示同行數(shù)值間的顯著性差異(p<0.05);a～e不同字母表示同列數(shù)值間的顯著性差異(p<0.05)。

表2 紫蘇葉精油的化學(xué)組成分類

Table 2 Composition of the essential oil from leaf ofPerillafrutescensby chemical class

化學(xué)分類含量(精油%)SDUASESDE萜烯類單萜烯412616倍半萜烯5611144醛240151337醇751211酸-1205酯8017109酮呋喃酮447607446其他酮類111702呋喃類(不包括呋喃酮)0215-一般碳?xì)浠衔?20206總碳?xì)浠衔?311214

2.3 不同方法提取的紫蘇葉精油抗氧化功效的測定

不同抗氧化體系下紫蘇葉精油的抗氧化活性如表3所示。由表可知,紫蘇葉精油在1.0～3.0 mg/mL梯度范圍內(nèi)對DPPH自由基、羥自由基和超氧陰離子的清除率以及還原力均隨著濃度的增加而增加。在DPPH體系下,VC以及SD、UASE和SDE法提得精油的抗氧活性分別達(dá)到了89.66%～92.52%,81.49%～94.68%,67.71%～82.99%和72.49%～91.03%。在羥自由基清除體系中,VC的抗氧化活性(86.77%～95.77%)要顯著高于SD法(74.36%～91.42%),UASE(76.18%～84.03%)以及SDE法所提取的精油(76.86%～85.38%)(p<0.05)。精油對超氧陰離子的清除效果與之類似,也呈現(xiàn)出VC(90.71%～98.00%)顯著高于SD(80.20%～87.66%)、UASE(78.85%～88.85%)以及SDE(82.37%～90.53%)。此外,不同方法提得的精油也具備明顯的還原力(SD:0.04～0.18,UASE:0.07～0.19,SDE:0.06～0.15),但顯著弱于VC(0.29～0.34)。

精油是各種揮發(fā)性化學(xué)成分的混合物,清除自由基的能力是各種化學(xué)成分綜合作用的結(jié)果。黃酮類、萜類、有機(jī)酸等物質(zhì)是抗氧化的有效成分,且具有較好的螯合金屬離子的能力[13]。紫蘇葉精油的主要成分是萜類化合物,也由此推測萜類化合物及其衍生物的組分及含量對不同體系的抗氧化功效起著較大的作用。正因為不同方法提取的精油組分不同,不同組分的抗氧化活性不同,進(jìn)而導(dǎo)致不同方法提取的精油在不同體系的抗氧化功效評價中存在差異。王健等[35]對紫蘇不同部位(葉、花蕾、梗、籽)精油的抗氧化能力進(jìn)行了對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)紫蘇葉精油對DPPH自由基清除能力最強(qiáng)(69.15%)但低于VC(81.47%),同時其對羥自由基的清除率約為41.08%,推測其較高的抗氧化活性可能得益于紫蘇葉精油中較高含量的烯醛、烯酯類物質(zhì),與本文報道一致。代沙等[36]對紫蘇葉抗氧化物質(zhì)進(jìn)行了超聲提取工藝優(yōu)化,并用隸屬度綜合評價了其總還原能力和羥自由基清除率,證實紫蘇葉精油的抗氧化水平與中藥相比居中上水平。朱慧麗等[37]研究了紫蘇提取物的還原力、對超氧陰離子自由基清除作用及羥自由基清除作用,結(jié)果表明,在一定濃度范圍內(nèi),紫蘇提取物樣品和VC的抗氧化能力均隨著濃度的增加而呈增大趨勢(p<0.01)。

3 結(jié)論

從提取率角度,SDE法較SD法和UASE法對紫蘇葉精油的提取更優(yōu),含量達(dá)到了8.21(mg/g)。GC-MS分析顯示紫蘇葉精油成分中酮類含量最高(44.8%～62.4%),尤其是呋喃酮類,含量高達(dá)44.6%～60.7%。三種方法提得的最多的物質(zhì)均為紫蘇酮,含量高達(dá)44.0%～59.7%,其次是4-(2-甲基環(huán)己-1-烯)-2-丁烯醛(14.2%～33.7%),但SD、UASE、SDE三種方法提得紫蘇葉精油的其余組分及含量均存在一定差異。此外,不同體外抗氧化體系實驗證實三種方法提取的紫蘇葉精油在1.0～3.0 mg/mL濃度范圍內(nèi)均具有較強(qiáng)的抗氧化活性,且與濃度梯度呈正相關(guān)。日后,紫蘇葉精油成分中活性物質(zhì)的分離、結(jié)構(gòu)鑒定及其單體功能評價也將是未來的研究重點。

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Research of the composition and antioxidant activity of essential oil fromFoliumPerillaesextracted by different methods

XUE Shan

(College of Biological Science and Technology,Minnan normal university,Zhangzhou 363000,China)

TheessentialoilfromFolium Perillaeswasextractedbyusingdifferentmethodsofstreamdistillation(SD),ultrasonic-assistedsolvent-extraction(UASE),andsimultaneousdistillationextraction(SDE)separately,thentheessentialoilwereidentifiedbyGC-MS,andtheanti-oxidativeabilityoftheessentialoilwastestedbythesystemsofDPPHradicalscavenging,hydroxylradicalscavenging,superoxideanionradicalscavenginganddeterminationofreducingpower.Theresultshowedthat:SDmadethehighestessentialoilsyields(8.21mg/g),followedbytheUASE(2.85mg/g)andtheSDE(2.37mg/g).Totally75compoundswereidentifiedbyGC-MS(46,26and27compoundswereidentifiedbyGC-MSintheextractsobtainedbySD,UASEandSDE,respectively).Theketonesweredeterminedasthemaincomponent(44.8%～62.4%),especiallyfuranones(44.6%～60.7%);theperillaketone(44.0%～59.7%)wasthemostabundantcompound,followedby4-(2-methylcyclohex-1-enyl)-but-2-enal(14.2%～33.7%).TheresultofantioxidantabilitydeterminationshowedthattheessentialoilextractedbySD,UASEandSDEallexhibitedhighantioxidantactivitiesin vitro,andpositivecorrelationwasobservedbetweentheantioxidantactivityandtheconcentration(1.0～3.0mg/mL)ofessentialoils.Inconclusion,theSD,UASE,andSDEwereallprovedtobetheefficientmethodinextractingessentialoilfromtheleavesofPerilla frutescens,anddifferentmethodsmadedifferentextractingrates,chemicalcomponents,contents,aswellasthedifferentantioxidativeabilityoftheessentialoil,whichprovidedatheoreticalfoundationforthefurtherresearch.

Folium Perillae;essentialoil;extract;GC-MS;antioxidant

2016-03-21

薛山(1988-)，女，博士，講師，研究方向：食品科學(xué)，E-mail:yixuanchenglion@sina.com。

2015年福建省科協(xié)科技思想庫研究項目(決策咨詢類)重點項目《新常態(tài)下福建省大力推進(jìn)健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策研究》(FJKX-A1520)；閩南師范大學(xué)博士科研啟動基金(2006L21513)。

TS201.2

A

1002-0306(2016)19-0067-08

10.13386/j.issn1002-0306.2016.19.005