新鮮與干燥香榧假種皮精油成分及抑菌效果比較研究

李 彪，倪偉超，倪 穗(寧波大學(xué) 海洋學(xué)院，浙江 寧波 315211)

新鮮與干燥香榧假種皮精油成分及抑菌效果比較研究

李 彪，倪偉超，倪 穗*
(寧波大學(xué) 海洋學(xué)院，浙江 寧波 315211)

采用水蒸氣蒸餾法對新鮮的和干燥的香榧假種皮進(jìn)行精油提取，并利用氣相色譜—質(zhì)譜(GC-MS)連用對精油進(jìn)行成分分析比較；采用濾紙片擴散法測試比較新鮮的和干燥的香榧假種精油的抑菌效果。研究結(jié)果顯示：新鮮香榧假種皮精油中鑒定出42種成分，以單萜類為主，其中檸檬烯最多，約為37.93%，α-蒎烯次之，約為22.86%；干燥香榧假種皮精油中鑒定出48種成分，倍半萜類成分種類明顯增多，約占20.93%。新鮮與干燥香榧假種皮精油對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都有抑制作用，但新鮮比之干燥假種皮精油的抑制效果更加明顯。研究結(jié)果為香榧生產(chǎn)中大宗廢棄物假種皮的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

香榧假種皮；精油；成分分析；抑菌效果

香榧(Torreyagrandiscv.Merrilli)又稱細(xì)榧、真榧、榧子、木皮子、玉山果、赤果、細(xì)榧、玉榧、羊角榧等，是紅豆杉科(Taxaceae)榧屬(Torreya)常綠喬木，其果實是珍貴稀有的干果之一，具有很高的食用和藥用價值[1]。

香榧是我國特有的經(jīng)濟(jì)樹種，系第三紀(jì)孑遺植物，僅分布在我國北緯27°～32°。亞熱帶丘陵(主要在浙、皖、贛、閩等10多個省市)的一些狹隘山區(qū)。浙江省紹興市會嵇山區(qū)是全國香榧的主栽區(qū)。香榧種子核果狀，橢圓形，呈紫褐色。

香榧假種皮約占種子鮮重的 50%～60%[2]。據(jù)報道從香榧假種皮提取的精油中檢測出的芳香性物質(zhì)中含有醇、醛、烯、酮等 20 多種芳香成分[3]，可作為提取高級芳香油和浸膏的天然優(yōu)質(zhì)原料[4-5]。

目前對于香榧果實的處理是采摘下來晾曬4至5天，然后使用脫皮機把假種皮和種子分離開來或者等到假種皮腐爛后手工剝除，保留果實，種皮會被遺棄并且大量堆積，這樣既造成了環(huán)境的污染又浪費了資源，這一問題一直是榧農(nóng)關(guān)注且亟待解決的。本文采用了傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾法分別對新鮮的香榧假種皮和干燥的香榧假種皮進(jìn)行提取，并且利用GC-MS分別對兩種提取物進(jìn)行成分分析，比較兩者的差異，最后對兩種精油分別進(jìn)行了初步的抗菌研究，以期為香榧假種皮的開發(fā)利用研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

香榧假種皮采自浙江省寧海榧坑村香榧生產(chǎn)基地20年左右樹齡的果實上，取回后保藏于-4 ℃的冰箱中備用。取出部分新鮮香榧假種皮置于陰涼處使其自然風(fēng)干，粉碎后保藏于-4 ℃ 的冰箱中備用。正己烷，無水乙醇均為色譜純。

金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、大腸桿菌(Escherichiacoli)均由寧波大學(xué)海洋學(xué)院微生物實驗室提供。

水蒸氣蒸餾設(shè)備一套，高效氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(Shimadzu GC-MS QP2010，日本)，電子分析天平(中國梅特勒-托利多儀器有限公司)，超凈工作臺(天津市泰勒斯儀器有限公司)，電熱恒溫培養(yǎng)箱(天津市泰勒斯儀器有限公司)。

1.2 研究方法

1.2.1 水蒸氣蒸餾法提取香榧假種皮精油

參照于勇杰等[6]的研究方法，稱取新鮮的和干燥粉碎后的香榧假種皮各100 g，精確至0.1 g，剪碎后分別置于2 L圓底燒瓶中，各按照料液比1∶10加入1 000 mL蒸餾水，再加入沸石，連接好蒸餾設(shè)備后開始加熱。蒸餾提取4 h，收集提取液，用無水硫酸鈉干燥后于4 ℃ 條件下密封避光保存。

1.2.2 新鮮和干燥的香榧假種皮精油成分分析

采用SPB-50石英毛細(xì)管氣相色譜柱(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱初溫40 ℃ 保持2 min，然后以10 ℃/min速度升溫至130 ℃，再以5 ℃/min升溫至270 ℃，保持5 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；進(jìn)樣量1 μL；分流比30∶1；載氣為氦氣(99.99%)。質(zhì)譜條件：電離方式EI，電子電量70 eV，離子源溫度200 ℃，傳輸線溫度250 ℃，溶劑切除時間3 min，掃描范圍45～650 u。定性分析經(jīng)NIST27和WILEY7質(zhì)譜圖譜檢索確定香榧假種皮提取物各組分，采用峰面積歸一化法求得各成分相對含量。得到的2種精油分別經(jīng)正己烷稀釋100倍后，進(jìn)樣分析。

1.2.3 提取的香榧假種皮精油的抑菌試驗

采用紙片擴散法，測量抑菌圈大小來半定量的對精油抑菌效果作出評估。

先將供試菌種挑取出在斜面培養(yǎng)基上進(jìn)行活化，然后挑取適量菌種在牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中，37 ℃ 震蕩培養(yǎng)24 h，進(jìn)行增殖培養(yǎng)。

制備無菌的牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基平板，取以被稀釋成10-4濃度的供試菌液100 μL到平板上進(jìn)行涂布均勻。取大小均一的直徑6 mm濾紙片，滅菌后分別貼于平板上，每個濾紙片加入10 μL精油每組3個平板，每個平板放置3片濾紙片，重復(fù)3次。用生理鹽水做空白對照。于37 ℃ 培養(yǎng)24 h后觀察細(xì)菌生長情況并測量抑菌圈直徑。

抑菌圈直徑(cm)=抑菌直徑(cm)-濾紙片直徑(0.6 cm)

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 新鮮與干燥香榧假種皮的精油成分比較

采用水蒸氣蒸餾法制得的2組提取物顏色均為淺黃色油狀液體，但是以新鮮香榧假種皮制得的提取物的流動性大于干燥香榧假種皮制得的，這可能是由于香榧假種皮在風(fēng)干過程中低沸點組分大量揮發(fā)造成的。

利用GC-MS分別對新鮮香榧假種皮提取物和干燥香榧假種皮提取物進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1與圖2和表1所示。

圖1 新鮮香榧假種皮提取物總離子流圖

圖2 干燥香榧假種皮提取物總離子流圖

采用GC-MS分別對提取得到的新鮮和干燥香榧假種皮精油的主要成分及其相對含量進(jìn)行比較分析，結(jié)果如表1所示。

表1 新鮮與干燥香榧假種皮精油成分分析

續(xù)表1

序號出峰時間/min英文名中文名分子式相對含量/%新鮮干燥5628．08Sclareol香紫蘇醇C20H36O20．250．925730．191Thunberginol——0．812．335831．937Methylneoabietate新樅酸甲酯C20H28O0．090．215937．083Dehydroabieticacid脫氫樅酸C20H31O0．17—

從圖1和圖2中可見，新鮮假種皮和干燥假種皮中所提取到的精油成分有一定的差異，干燥假種皮的提取物成分比新鮮假種皮多出了中段部分，前段部分的含量普遍低于新鮮假種皮提取物。

從表1得知，前段精油成分主要為單萜類，中段的組分主要為倍半萜類，后段的成分主要為二萜類。新鮮假種皮提取得到的精油成分以低沸點的單萜類為主，約占76.96%，其中檸檬烯最多，約為37.93%，α-蒎烯次之，約為22.86%；倍半萜類約含有11.8%；少量的二萜類成分1.32% 和一些油脂類化合物。干燥的香榧假種皮中的精油單萜類成分明顯減少，約占43.05%，其中主要成分檸檬烯降到21.54%，α-蒎烯降到14.14%；倍半萜類成分種類明顯增多，約占20.93%；二萜類組分占有3.46% 和一些其他化合物。

按其官能團(tuán)進(jìn)行劃分，新鮮假種皮精油含量最高的是低沸點的烯烴類化合物(87.09%)，醇類為(1.92%)，少量的羧酸、酯類(0.63%)和一些其他化合物；干燥假種皮精油的主要含量是烯烴類(80.39%)，醇類(4.54%)，羧酸、酯類(2.54%)和一些其他化合物。

2.2 抑菌試驗

表2 新鮮和干燥香榧假種皮精油的抑菌能力比較

由表2可知，新鮮假種皮的精油對培養(yǎng)24 h后的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌圈分別為2.74 cm和2.4 cm，干燥假種皮的精油對培養(yǎng)24 h后的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌圈分別為0.98 cm和0.88 cm?？梢钥闯鲂迈r假種皮的精油比干燥假種皮的精油對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果要強。這是由于新鮮假種皮的精油中含有大量的檸檬烯、甲位蒎烯等具有抑菌作用的活性成分，使得其精油具有強的抑菌活性。而干燥假種皮精油中的這些成分比新鮮假種皮精油要少，這是由于假種皮在風(fēng)干的過程單萜類的組分大量流失造成的。

3 結(jié) 論

采用了傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾法分別提取了香榧新鮮和干燥假種皮的精油，并且用GC-MS分別對2組精油進(jìn)行了成分比較分析。發(fā)現(xiàn)新鮮香榧假種皮精油中含42種成分，以單萜類為主，其中檸檬烯最多，約為37.93%，α-蒎烯次之，約為22.86%；干燥假種皮精油中含48種成分，倍半萜類成分種類明顯增多，約占20.93%。這與胡劉巖[7]等研究認(rèn)為香榧?xì)ぶ芯偷闹饕煞譃檩葡╊愇镔|(zhì)，其中以檸檬烯的含量最高，為42.998%，α-蒎烯次之，為27.58%等結(jié)果一致。

本實驗結(jié)果表明香榧假種皮精油對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有較強的抑菌作用，新鮮假種皮精油比干燥之后的對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑制效果更加明顯，根據(jù)文獻(xiàn)報道香榧假種皮精油對黃瓜霜霉病菌、玉米小斑病菌等多種植物源病菌均具有較強的抑菌活性[6]。因此，香榧假種皮精油的開發(fā)利用，為創(chuàng)新型植物源殺菌劑開辟了一條新途徑，同時為減少假種皮帶來的污染和其資源的再利用提供了很好的途徑。

[1] 王向陽，修麗麗. 香榧的營養(yǎng)和功能成分綜述[J]. 食品研究與開發(fā)，2005，26(2)：20-22.

[2] 江學(xué)平，陳文煊，郜海燕. 香榧假種皮提取物的研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報，2014，32(3)：54-58.

[3] 于勇杰，吳帆，李彪，等. 香榧假種皮提取物的提取工藝及其主要成分分析[J]. 中國食品學(xué)報，2015，15(3)：97-105.

[4] 李興飛，郜海燕，陳杭君，等. 香榧堅果生物活性成分與抗氧化研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué)，2012(7)：341-345.

[5] 陳陽，孫小紅，陳祉旖，等. 香榧假種皮揮發(fā)油及石油醚提取物的GC-MS分析[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，51(8)：1670-1672.

[6] 于勇杰，張晶，戴智慧，等. 不同方法提取香榧假種皮提取物成分的GC-MS分析[J]. 核農(nóng)學(xué)報，2014，28(8)：1421-1429.

[7] 胡劉巖，戴妙妙，張赟彬. 香榧?xì)]發(fā)油的提取工藝及抗菌性研究[J]. 中國食品添加劑，2011(3)：127-132.

[8] 朱巧萍，高雪平，程璐，等. 微波輔助提取香榧假種皮揮發(fā)油及其對植物病原真菌的抑制活性[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41(5)：309-311.

Component Analysis and Comparison of Inhibitory Effect of Essential Oil from Fresh and Dried Aril ofTorreyagrandis

Li Biao，Ni Weichao，Ni Sui*
(School of Marine Science，Ningbo University，Ningbo 315211，China)

The steam distillation has been used to extract from fresh or dried aril ofTorreyagrandisand the essential oil component was analyzed and compared by GC-MS；and the antimicrobial activity was also studied by filter disk diffusion method. The results showed that 42 compounds were identified from fresh aril ofTorreyagrandis，most of monoterpene，the main ingredients were limonene(37. 93%)，α-pinene(22. 86%)；and 48 compounds were identified from dried aril ofTorreyagrandis，sesquiterpene components categories increased significantly(20.93%). Antimicrobial results showed thatEscherichiacoliandStaphylococcusaureuswere inhibited by the essential oil of fresh or dried aril，and the former had more obvious inhibiting effect. The results provided theoretical basis for the development and utilization of the large waste aril ofTorreyagrandis.

aril ofTorreyagrandis；essential oil；component analysis；antibacterial effect

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.03.004

2016-11-12

李彪(1991—)，男，在讀碩士。主要研究方向：食品加工與儲藏。E-mail：892243334@qq.com

*通訊作者： 倪穗(1965—)，女，博士，教授。主要研究方向：經(jīng)濟(jì)植物栽培學(xué)。E-mail：nisui@nbu.edu.cn

S664.5

A

1006-9690(2017)03-0014-04