郝文鳳,田玉紅,董菲,周旭凱
廣西科技大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院(柳州 545006)
大型羅勒(Ocimum basilicumL. var.majus Benth.)屬于唇形科羅勒屬羅勒的大型變種植物,羅勒可被用于治療發(fā)燒、發(fā)炎、頭疼、咳嗽、胃痛、腸道蠕蟲和腎臟疾病等[1-2]。柚子(Citrus maxima)屬于蕓香科柑橘屬水果,可被用于消腫、提高免疫力、降低血糖和膽固醇、治療心血管疾病[3-5]。植物精油具有抗菌、抗氧化、驅(qū)蚊等作用,可被用于醫(yī)藥、飲料、化妝品和食品行業(yè)[6-13]。此次試驗以大型羅勒香精油和柚子精油為原料,采用GC-MS聯(lián)用法對2種精油的成分進行鑒定,采用DPPH·清除法和ABTS+·清除法測定精油的抗氧化能力并對其進行評價,為綜合開發(fā)利用大型羅勒精油和柚子精油資源提供參考。
大型羅勒樣品:樣品為干制地上部分,產(chǎn)地福建,經(jīng)青島正信檢測分析有限公司鑒定。柚子精油:江西恒誠天然香料有限公司,采用壓榨法提取。
無水硫酸鈉(AR,汕頭市西隴化工廠有限公司);無水乙醇(AR,臺山市粵橋試劑塑料有限公司):二苯代苦味肼基自由基(DPPH·,AR,美國SIGMA公司);2, 2’-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺鹽自由基(ABTS+·,AR,美國Adamas公司);丁基羥基茴香醚(BHA,AR,美國SIGMA公司);維生素C(VC,AR,美國SIGMA公司);過二硫酸鉀(AR,西隴科學(xué)股份有限公司);檸檬烯(97%,Alfa Aesar有限公司);檸檬醛(95%,美國Adamas公司)。
TRACE1300-ISQ QD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Thermo Fisher Scientific公司);FA2004N型電子分析天平(上海菁海儀器有限公司);揮發(fā)油提取器(湖州申玻儀器有限公司);722S可見分光光度計(上海儀電分析儀器有限公司)。
1.2.1 大型羅勒精油的提取
稱取200 g大型羅勒樣品,放置于揮發(fā)油測定器中,加入2 000 mL蒸餾水,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。200 g大型羅勒樣品共提取得到0.20 mL深棕色精油,提取率為0.10%。
1.2.2 大型羅勒精油和柚子精油成分的分析
采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對大型羅勒精油和金橘精油進行定性定量分析。氣相色譜條件:毛細管色譜柱HP-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm),采用程序升溫:60 ℃保持5 min,升至260 ℃(2 ℃/min),于260 ℃保持5 min。載氣為高純氦氣,流量1.0 mL·min-1;進樣量1 μL,分流比1∶150,進樣口溫度280 ℃,接口溫度280 ℃。質(zhì)譜條件:EI電離源,電子倍增器電壓1.5 kV,電子能量70 eV,質(zhì)量掃描范圍50~550 amu,全掃描方式。
1.2.3 大型羅勒精油和柚子精油抗氧化能力測定
1.2.3.1 DPPH·清除能力測定
將精油樣品溶解于無水乙醇,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與2 mL 0.02 mg/mL的DPPH·無水乙醇溶液置于具塞試管中,充分混勻,在517 nm處測定不同濃度樣品溶液的吸光度(Ai),以無水乙醇代替樣品的反應(yīng)體系為控制組(Ac),以無水乙醇替代DPPH·溶液的反應(yīng)體系為空白組(Aj),確定反應(yīng)時間1 h,除檸檬醛外,所有樣品的試驗重復(fù)3次,取平均值[14]。以BHA和VC作為陽性對照。DPPH·清除能力按式(1)計算。
1.2.3.2 ABTS+·清除能力測定
將7 mmol/L的ABTS+·溶液和2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液按照相同體積混合,在常溫下避光24 h后得到ABTS+·儲備液,并用無水乙醇稀釋至其在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,然后加入2 mL ABTS+·工作液混勻,避光反應(yīng)6 min后測定其在734 nm處的吸光度(Ai),以2 mL無水乙醇代替樣品的反應(yīng)體系為控制組(A0),除檸檬醛外,所有樣品的試驗重復(fù)3次,取平均值[15]。以BHA和VC作為陽性對照。ABTS+·清除能力按式(2)計算。
按上述GC-MS條件分別對大型羅勒精油和柚子精油的化學(xué)成分進行分析,得到2種精油的總離子流色譜圖,如圖1和圖2所示。大型羅勒精油經(jīng)鑒定確認了46個化學(xué)成分,占總含量的84.07%;柚子精油確認了48個化學(xué)成分,占總含量的92.24%。
由表1可知,在確認的大型羅勒精油成分中,碳氫化合物共14種,占總峰面積的22.63%;醛類物質(zhì)含量最高,共5種,占26.07%;環(huán)氧化物4種,占15.30%;醇類物質(zhì)9種,占9.10%;酯類物質(zhì)4種,占6.49%;酸類物質(zhì)1種,占2.91%;酮類物質(zhì)5種,占0.76%;萜類化合物2種,占0.59%;醚類物質(zhì)1種,占0.16%;雜環(huán)化合物類物質(zhì)1種,占0.06%。其主要成分為香葉醛(14.2%)、β-石竹烯氧化物(10.97%)、香橙醛(10.38%)和β-石竹?。?.09%)。在確認的柚子精油成分中,碳氫化合物的含量最高,共28種,占總峰面積的87.11%;醇類物質(zhì)6種,占1.80%;環(huán)氧化物3種,占2.25%;醚類物質(zhì)2種,占0.25%;醛類物質(zhì)4種,占0.46%;酚類物質(zhì)2種,占0.12%;烷烴類物質(zhì)1種,占0.19%;酮類物質(zhì)1種,占0.04%;酯類物質(zhì)1種,占0.02%。其主要成分為檸檬烯(43.88%)、β-石竹?。?2.09%)、葎草烯(4.57%)和γ-松油烯(4.41%)。
圖1 大型羅勒精油的總離子流圖
圖2 柚子精油的總離子流圖
表1 大型羅勒精油和柚子精油的化學(xué)成分
DPPH·有單電子,在517 nm處有強吸收,其醇溶液呈紫色的特性。當(dāng)有自由基清除劑存在時,由于與其單電子配對而使其吸收減弱,其褪色程度與其接受的電子數(shù)呈定量關(guān)系[16]。如圖3可知,不同濃度的大型羅勒精油、柚子精油、檸檬醛和檸檬烯對DPPH·的清除效果均呈現(xiàn)量效應(yīng)關(guān)系,清除效果隨濃度的增大而增大。大型羅勒精油、柚子精油、檸檬醛、檸檬烯清除DPPH·的IC50值分別為3.96,23.22,19.09和450.15 mg/mL。大型羅勒精油清除DPPH·能力高于柚子精油,2種精油清除DPPH·能力均強于檸檬醛和檸檬烯清除DPPH·能力。
ABTS+·是一種相對穩(wěn)定的、具有特殊藍綠色的水溶性自由基,可通過K2S2O8氧化ABTS+獲得,抗氧化劑或具有抗氧化能力的樣品與其反應(yīng),可使溶液顏色變淺至無色,褪色越明顯,抗氧化能力越強,其特征吸光度越小[17]。由圖4可知,不同濃度的大型羅勒精油、柚子精油、檸檬醛和檸檬烯對ABTS+·的清除效果均呈現(xiàn)量效應(yīng)關(guān)系,清除效果隨濃度的增大而增大。大型羅勒精油、柚子精油、檸檬醛、檸檬烯清除ABTS+·的IC50值分別為1.61,2.30,19.08和409.46 mg/mL。大型羅勒精油清除ABTS+·能力高于柚子精油,2種精油清除ABTS+·能力均高于檸檬醛和檸檬烯清除ABTS+·能力。
圖3 DPPH·清除率與精油質(zhì)量濃度之間的關(guān)系
圖4 ABTS+·清除率與精油質(zhì)量濃度之間的關(guān)系
表2 大型羅勒精油和柚子精油及其主要成分的抗氧化活性
此次試驗采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)法鑒定大型羅勒精油的化學(xué)成分,表明含量最高的成分為香葉醛(14.20%),其次是β-石竹烯氧化物(10.97%)、香橙醛(10.38%)和α-香柑油烯(4.24%)。柚子精油含量最高的成分為檸檬烯(43.88%),其次為β-石竹烯(22.09%)、葎草烯(4.57%)和γ-松油烯(4.41%)。檸檬醛由香葉醛和香橙醛組成,通常用作香氣和風(fēng)味材料、食品添加劑成分,具有抗炎作用,被認為是功能性食品成分的組成部分[18-19]。β-石竹稀和β-石竹烯氧化物與阿霉素聯(lián)用對人體癌細胞具有化學(xué)增敏作用[20]。檸檬烯具有抗菌作用,可以延長藍莓的保質(zhì)期[21]。上述幾種物質(zhì)在2種精油中均具有較高含量,由此表明大型羅勒精油和柚子精油具有較高的開發(fā)價值。
通過DPPH·清除法和ABTS+·清除法測定得到大型羅勒精油清除2種自由基的IC50分別為3.96和1.61 mg/mL;柚子精油清除2種自由基的IC50分別為23.22和2.30 mg/mL。由此可見,2種精油均具有較好的清除自由基的活性,大型羅勒精油和柚子精油可以作為一種較為安全的天然抗氧化物來源。