◎ 王子偉,張園園,楊玲玲,劉 濤,周享享
(信陽農(nóng)林學(xué)院食品學(xué)院,河南 信陽 464000)
馬尾松在我國分布廣泛。松針,又名松葉、松毛,是馬尾松的葉。松針具有一定的藥用價(jià)值,我國古代醫(yī)書《會(huì)約醫(yī)鏡》《名醫(yī)別錄》《本草綱目》等資料中就有其相關(guān)記載。當(dāng)代研究表明,松針具有止咳,平喘,祛痰,鎮(zhèn)痛,降血糖,降血脂,抗氧化,抗病毒,抗菌,抗腫瘤,抗突變效應(yīng),抗血小板聚集活性及抗疲勞等藥理作用[1]。
信陽毗鄰大別山,具有豐富的馬尾松松針資源。目前,關(guān)于馬尾松松針揮發(fā)油的報(bào)道比較多,但是不同生長環(huán)境的松針揮發(fā)油其組分及含量會(huì)產(chǎn)生差異。對(duì)于信陽地區(qū)馬尾松松針揮發(fā)油的文獻(xiàn)報(bào)道較少。因此,筆者以信陽的馬尾松松針為原料提取揮發(fā)油,通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)研究其化學(xué)成分,并初步探究其對(duì)常見的幾種食品中致病菌的抑制作用,旨在為信陽馬尾松資源的開發(fā)利用提供參考。
馬尾松松針,2020 年3 月底于信陽賢山采摘,經(jīng)信陽農(nóng)林學(xué)院植物教研室鑒定為馬尾松;受試菌種由信陽農(nóng)林學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院的喬新榮副教授提供;Agilent 6850/5975 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。
1.2.1 水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油
取馬尾松松針300 g,洗凈,剪成約2 cm 小段,放入2 000 mL 圓底蒸餾瓶中,加入1 200 mL 蒸餾水。采用水蒸氣蒸餾法,在循化蒸餾器中進(jìn)行蒸餾,溫度設(shè)置為380 ℃。觀察到水30 min便開始暴沸,剛暴沸時(shí),揮發(fā)油和水一起被蒸餾出,再經(jīng)過約40 min 基本蒸餾完全,繼續(xù)蒸餾至3 h,得到白色微黃色透明油狀液體約0.8 mL,具有濃郁的特殊氣味。揮發(fā)油用專用小瓶子收集,放入冰箱4 ℃保存?zhèn)溆肹2-3]。
1.2.2 GC-MS 定性定量分析化學(xué)成分
GC 條件:色譜柱為HP-5 MS 毛細(xì)管柱(30 m× 0.25 mm×0.25 μm);程序升溫,初始柱溫為60 ℃,并保持2 min,以10 ℃·min-1升溫速率升至230 ℃,保持1 min;載氣為高純氦氣,流速1.0 mL·min-1,進(jìn)樣1.0 μL,不分流。在進(jìn)樣前,馬尾松針揮發(fā)油用乙醚適當(dāng)稀釋處理[2-3]。
MS 條件:使用EI 離子源,其掃描范圍是33 ~350 AMU,電子能量為70 eV。
1.2.3 抑菌效果的測(cè)定
將受試菌接種于新鮮斜面培養(yǎng)基上,于恒溫培養(yǎng)箱37 ℃活化24 h 后,用無菌水配制成菌體 106~107CFU·mL-1的菌懸液,備用[4]。
用無菌移液槍分別吸取供試濃度菌懸液各100 μL至固體培養(yǎng)基中,分別涂布均勻。用無菌鑷子夾取已滅菌的濾紙片(直徑6 mm)輕輕蘸取適量的揮發(fā)油,置于已接種的培養(yǎng)基表面,每個(gè)平板放3 片,每個(gè)菌種做3 個(gè)平行試驗(yàn)。以無菌水作空白對(duì)照,在37 ℃的條件下培養(yǎng)24 h 后,量取抑菌圈直徑,取其平均值作為測(cè)定結(jié)果。
通過GC-MS 分析,得到總離子流色譜圖,見圖1。經(jīng)計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫檢索,得到26 種組分,確定出23 個(gè)化合物,結(jié)果見表1,占總揮發(fā)油量的95.62%。其中,單萜和倍半萜類化合物是信陽馬尾松松針揮發(fā)油的主要成分,分別有6 種和11 種,而含量較高的單萜類化合物有β-月桂烯31.479%和異松油烯2.44%;含量較高的倍半萜化合物是β-胡椒烯27.837%, β-石竹烯6.857%,雙環(huán)[4.4.0]dec-1-ene,2-異丙基-5-甲基-9-亞甲基3.657%,牛兒烯3.07%,α-石竹烯1.269%,杜松烯0.914%,大根香葉烯0.553%。醇類化合物是芳樟醇0.302%和松油醇0.189%。醛類化合物是β-甜橙醛11.736%和2,4-癸二烯醛0.391%。酚類化合物是甲基丁香酚0.897%。酯類化合物是乙酸冰片酯1.064%。
粟本超等研究廣西柳州馬尾松松針揮發(fā)油,GC-MS 分析的組分中相對(duì)含量較高的是α-蒎烯(26.09%)、β-蒎烯(11.70%)、3-蒈烯(8.27%)、β-石竹烯(13.91%)、大根香葉烯-D(4.89%)和 γ-欖香烯(4.14%)等化合物[5]。胡文杰等研究江西吉安馬尾松松針揮發(fā)油GC-MS 分析的組分中相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的組分是β-古巴烯(7.94%)、γ-依蘭油 烯(6.01%)、β- 瑟 林 烯(3.63%)、1(10),4-杜松二烯(6.65%)、石竹稀(15.85%)、蛇麻稀(5.82%)、大根香葉烯B(10.81%)、α-杜松醇(12.12%)等化合物[2]。李軍集等研究土貢種源馬尾松松針揮發(fā)油,GC-MS 分析的組分中相對(duì)含量較高的是α-蒎烯(37.673%)、莰烯(3.724%)、β-蒎烯(14.969%)、石竹烯(8.242%)、β-水芹烯(3.200%)、γ-欖香烯(3.600%)等化合物;其研究廣西藤縣普通種源馬尾松松針揮發(fā)油,GC-MS 分析的組分中相對(duì)含量較高的是α-蒎烯(46.715%)、莰烯(3.015%)、β-蒎烯(12.978%)、石竹烯(10.212%)、γ-欖香烯(3.600%)等化合物[3]。從參考文獻(xiàn)和本實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可以看出,不同地域不同環(huán)境氣候造就了馬尾松松針揮發(fā)油成分和含量上存在明顯的差異。
馬尾松松針揮發(fā)油對(duì)3 種食品中常見致病菌的抑菌效果見表2。結(jié)果表明,3 組試驗(yàn)抑菌圈直徑均大于6 mm,說明馬尾松松針揮發(fā)油對(duì)3 種致病菌均有明顯的抑制作用,其抑制強(qiáng)弱依次為:金黃色葡萄球菌>大腸桿菌>沙門氏菌。肖靖萍[6]、許麗璇[7]等研究發(fā)現(xiàn)馬尾松松針揮發(fā)油對(duì)枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、黑曲霉、黃曲霉、白曲霉、啤酒酵母、變形桿菌、八疊球菌等也有較好的抑制作用,表明馬尾松松針揮發(fā)油抑菌范圍較廣,為其在食品中的應(yīng)用提供依據(jù)。
圖1 馬尾松松針揮發(fā)油GC-MS 分析總離子流圖
表1 馬尾松松針揮發(fā)油化學(xué)成分表
本實(shí)驗(yàn)以信陽的馬尾松松針為原料,采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油,通過GC-MS 對(duì)揮發(fā)油組分進(jìn)行了分離鑒定,共鑒定出了23 個(gè)化合物,占總揮發(fā)油量的95.62%。其中,單萜和倍半萜類化合物是信陽馬尾松松針揮發(fā)油的主要成分,β-月桂烯和β-胡椒烯含量最高,分別為31.479%和27.837%。通過濾紙片擴(kuò)散法測(cè)定揮發(fā)油對(duì)3 種食品中常見致病菌的抑菌效果,結(jié)果表明,馬尾松松針揮發(fā)油對(duì)3 種致病菌均有明顯的抑制作用,其抑制強(qiáng)弱依次為:金黃色葡萄球菌>大腸桿菌>沙門氏菌。