大型羅勒和柚子精油的成分分析及其抗氧化性

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(chóng)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(yàn)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(duì)2種精油的成分進(jìn)行鑒定，采用DPPH·清除法和ABTS+·清除法測(cè)定精油的抗氧化能力并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，為綜合開(kāi)發(fā)利用大型羅勒精油和柚子精油資源提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

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(cè)分析有限公司鑒定。柚子精油：江西恒誠(chéng)天然香料有限公司，采用壓榨法提取。

無(wú)水硫酸鈉（AR，汕頭市西隴化工廠有限公司）；無(wú)水乙醇（AR，臺(tái)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(guó)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(guó)Adamas公司）；丁基羥基茴香醚（BHA，AR，美國(guó)SIGMA公司）；維生素C（VC，AR，美國(guó)SIGMA公司）；過(guò)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(guó)Adamas公司）。

TRACE1300-ISQ QD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)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(jiàn)分光光度計(jì)（上海儀電分析儀器有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

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(cè)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(duì)大型羅勒精油和金橘精油進(jìn)行定性定量分析。氣相色譜條件：毛細(xì)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(jìn)樣量1 μL，分流比1∶150，進(jìn)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(cè)定

1.2.3.1 DPPH·清除能力測(cè)定

將精油樣品溶解于無(wú)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(wú)水乙醇溶液置于具塞試管中，充分混勻，在517 nm處測(cè)定不同濃度樣品溶液的吸光度（Ai），以無(wú)水乙醇代替樣品的反應(yīng)體系為控制組（Ac），以無(wú)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(shí)間1 h，除檸檬醛外，所有樣品的試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值[14]。以BHA和VC作為陽(yáng)性對(duì)照。DPPH·清除能力按式（1）計(jì)算。

1.2.3.2 ABTS+·清除能力測(cè)定

將7 mmol/L的ABTS+·溶液和2.45 mmol/L過(guò)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(chǔ)備液，并用無(wú)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(cè)定其在734 nm處的吸光度（Ai），以2 mL無(wú)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(yàn)重復(fù)3次，取平均值[15]。以BHA和VC作為陽(yáng)性對(duì)照。ABTS+·清除能力按式（2）計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 大型羅勒精油和柚子精油的化學(xué)成分

按上述GC-MS條件分別對(duì)大型羅勒精油和柚子精油的化學(xué)成分進(jìn)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(rèn)了46個(gè)化學(xué)成分，占總含量的84.07%；柚子精油確認(rèn)了48個(gè)化學(xué)成分，占總含量的92.24%。

由表1可知，在確認(rèn)的大型羅勒精油成分中，碳?xì)浠衔锕?4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(rèn)的柚子精油成分中，碳?xì)浠衔锏暮孔罡?，?8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-石竹稀（22.09%）、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

2.2 大型羅勒和柚子精油對(duì)DPPH·的清除效果

DPPH·有單電子，在517 nm處有強(qiáng)吸收，其醇溶液呈紫色的特性。當(dāng)有自由基清除劑存在時(shí)，由于與其單電子配對(duì)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(duì)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(qiáng)于檸檬醛和檸檬烯清除DPPH·能力。

2.3 大型羅勒和柚子精油對(duì)ABTS+·的清除效果

ABTS+·是一種相對(duì)穩(wěn)定的、具有特殊藍(lán)綠色的水溶性自由基，可通過(guò)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(wú)色，褪色越明顯，抗氧化能力越強(qiáng)，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(duì)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

3 結(jié)論與討論

此次試驗(yàn)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(rèn)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(duì)人體癌細(xì)胞具有化學(xué)增敏作用[20]。檸檬烯具有抗菌作用，可以延長(zhǎng)藍(lán)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(kāi)發(fā)價(jià)值。

通過(guò)DPPH·清除法和ABTS+·清除法測(cè)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(jiàn)，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(lái)源。