香茅精油研究進展

吳水金 李海明 黃惠明 李躍森

摘 要：香茅精油系從香茅草提取的油狀物，在日常飲食調(diào)味、日化及醫(yī)用等方面應(yīng)用廣泛。該文綜述了香茅精油的積累規(guī)律、精油提取方法、化學(xué)成分及其生物活性等方面的研究進展，以期為香茅精油的功能擴展、香茅草應(yīng)用推廣提供參考。

關(guān)鍵詞：香茅精油;累積;提取;化學(xué)成分;應(yīng)用

中圖分類號 R284 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）02-0045-03

Abstract： Citronella essential oil， which is extracted from citronella， is widely used in food flavor， daily-chemistry and medical. In order to provide theoretical guidance for the function expansion of citronella essential oil and the promotion application of citronella， the research progress of citronella essential oil accumulation， extraction methods， chemical composition and biological activity were reviewed.

Key words： Citronella essential oil; Accumulation; Extraction; Chemical composition; Application

香茅[Cymbopogon citratus （DC.）Starf]系香茅屬多年生草本植物，又稱檸檬草，在我國云南、廣東、廣西、貴州、福建、浙江、江西等地多均有栽培?！吨兴幋筠o典》[1]中記載香茅草性味辛、溫，具有疏風(fēng)通絡(luò)、溫中止痛等功效。香茅中提取淡黃色、亮黃色的揮發(fā)油，即香茅油，主要用于醫(yī)學(xué)、化工、食品等領(lǐng)域，可作為如驅(qū)蚊劑、面膜、香水、香皂等原料，可治感冒、跌打損傷等癥。香茅油中的活性成分具有抑菌功效，對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌等具有一定的抑制作用，且具有抗氧化活性。本文綜述了香茅油精油的積累規(guī)律、精油提取方法、香茅精油化學(xué)成分及其生物活性等方面的研究進展，以期為香茅精油的功能擴展、應(yīng)用推廣提供參考。

1 香茅精油的積累規(guī)律

1.1 不同季節(jié) 汪恒[3]等研究?？岛托炻劦南忝┰诓滑F(xiàn)季節(jié)、不現(xiàn)生長期等條件下精油含量變化，結(jié)果表明，香茅葉片精油的含量以春季最高，夏季為最低，同時在雨季時增施磷肥可以延長葉期，增加含油量。楊敏[4]等研究表明，采收時間對香茅精油的出油率有很大的影響，隨著種植時間的增加，出油率會降低。周麗珠[5]等研究發(fā)現(xiàn)，檸檬香茅的精油含量在9月份達到最高。邱珊蓮[6]等研究表明，不同月份的香茅精油含量存在顯著差異，漳州地區(qū)7月份含量達到最高值。

1.2 不同部位 郇樹乾[7]等研究表明，香茅草在不同刈割高度下，刈割對香茅草生物量及香茅油提取量均有著顯著影響。當(dāng)生長高度在100cm時，刈割的香茅草生物量最大，達66120kg/hm2，且香茅草精油浸提量也最高，達371.21L/hm2。當(dāng)生長高度在100cm時，刈割所提取的香茅草精油浸提量遠遠高于40、70、130cm時的提取量。邱珊蓮[6]等研究表明，香茅于12月份刈割后，生長至次年7月份時精油含量最高，為1.12%。

1.3 不同管理方法 郇樹乾[8]等研究表明，施肥量會影響香茅草的鮮草產(chǎn)量和香茅油產(chǎn)量。施肥后鮮草產(chǎn)量和香茅油出油量均顯著高于不施肥區(qū)，但過高的施肥量對香茅草生長造成不良影響，最佳施肥水平為中肥區(qū)，香茅油出油量最高，是對照不施肥區(qū)的4倍。秦榮秀[9]等研究了不同種植模式對不同香茅品種產(chǎn)量和含油率的影響，結(jié)果表明：不同品種的香茅最佳采收期均為種植后的6個月，種植的最優(yōu)模式均為雙排起垅。不同的香茅品種在同一種植模式下絕干含油率的差異較大，絕干含油率的大小排序為：中國檸檬香茅≈越南香茅>澳洲香茅。

2 精油提取方法

精油的主要提取方法有蒸餾法、有機溶劑萃取法、超臨界二氧化碳萃取法、超聲波萃取法、微波輔助水蒸氣蒸餾法、壓榨法、古代脂吸法等。張瑞[10]等研究表明，玫瑰精油的提取方法中有水蒸氣蒸餾法、壓榨法、超臨界二氧化碳萃取法等。郭娜[11]等在研究花椒精油的提取方法中也提及水蒸氣蒸餾法、壓榨法、超臨界二氧化碳萃取、法蒸餾萃取法等。目前根據(jù)相關(guān)文獻報道，香茅精油的提取方法主要分為三大類：水蒸氣蒸餾法、微波輔助水蒸氣蒸餾法和超臨界流體萃取法，3種方法都有各自的優(yōu)缺點。

2.1 水蒸氣蒸餾法 水蒸氣蒸餾法提取精油具有油質(zhì)好、得率高、耗能低、時間短、設(shè)備簡單等優(yōu)點。尹學(xué)瓊[12]等采用水蒸氣蒸餾法對海南產(chǎn)檸檬香茅進行精油提取，考察了提取時間、料液比、香茅粗細、香茅部位、提取液成分等因素對精油收率及主要成分的影響。邱珊蓮[6]等利用水蒸氣蒸餾法對檸檬香茅進行提取，考察提取時間、干燥方式、生長時間及提取部位對精油提取率的影響，結(jié)果表明，提取檸檬香茅精油的時間為120min較為適宜，曬干更有利于保留葉中的精油。賈媛[13]等采用水蒸氣蒸餾法提取香茅精油，通過單因素試驗和正交試驗確定了水蒸氣提取香茅精油的最佳條件為：提取時間180min、料液比1∶45、NaCl加入量9%，在該條件下多次提取香茅精油，并計算香茅精油得率為（2.53±0.08）%。

2.2 微波輔助水蒸氣蒸餾法 微波輔助水蒸氣蒸餾法具有提高精油的出油效果。張洪軍[14]等采用超聲預(yù)處理結(jié)合水蒸氣蒸餾法提取香茅精油，用響應(yīng)面法中的中心組合設(shè)計（CCD）對提取工藝進行優(yōu)化，結(jié)果表明，在NaCl溶液濃度9%，液料比15∶1（mL/g），蒸餾時間170min，420W功率條件下超聲65min，香茅精油提取得率可達到最大值2.69%。丁華[15]等結(jié)合超聲輔助技術(shù)采用水蒸氣蒸餾法提取香茅精油，考察了料液比、NaCl濃度、提取時間對精油得率的影響，結(jié)果表明，在超聲功率420W、超聲時間30min的前提下，料液比1∶20、NaCl用量10%的條件下，提取時間180min，香茅精油得率最高為2.8%。

2.3 超臨界流體萃取法 利用超臨界流體萃取法提取精油具有操作簡單、安全、污染少、效率高等優(yōu)點。王勇[16]等對海南香茅油超臨界CO2流體萃取工藝條件進行優(yōu)化，結(jié)果表明：優(yōu)選出的香茅油的最佳提取工藝條件為：萃取壓力15MPa，萃取溫度45℃，萃取時間90min。Carlson[17]等研究濃CO2流體萃取檸檬香茅揮發(fā)油，確定了超臨界流體萃取檸檬香茅揮發(fā)油的最佳條件為：溫度40℃、壓力12MPa。

3 香茅精油化學(xué)成分組成

香茅精油化學(xué)成分的研究主要集中于揮發(fā)性成分。學(xué)者們從不同的品種、提取方法、不同產(chǎn)地等方面來研究香茅精油的主要成分，分別是橙花醛、香葉醛、香葉醇、欖香醇、β-蒎烯等30-60種的成分。

李桂珍[18]等研究表明，廣西防城那梭鎮(zhèn)產(chǎn)的香茅化學(xué)成分主要是橙花醛、香葉醛，含量高達80%以上。王勇[19]等采用水蒸氣蒸餾法提取海南香茅揮發(fā)油，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進行分析，鑒定出主要成分為單萜及其衍生物。其中，相對質(zhì)量分數(shù)較高的有香葉醛（25.36%）、橙花醛（19.76%）、香葉醇（12.39%）、乙酸香葉酯（7.83%）、橙花醇（4.06%）和盧一月桂烯（3.48%），與其他產(chǎn)地香茅化學(xué)成分基本一致。周麗珠[20]等研究了不同季節(jié)對爪哇香茅精油成分影響，結(jié)果表明，爪哇香茅油中主要組分為香茅醛、茅醇、香葉醇、欖香醇，含量均大于4%;香葉醛和香葉醇含量從1月與10月不斷增加，分別增長25.81%、42.09%，但是香茅醇含量降低46.10%。程必強[21]等研究了6種香茅屬植物資源的精油主要成分分別為檸檬醛、香茅醛、香葉醉、胡椒酮、欖香樹脂等。楊欣[22]等研究四川產(chǎn)檸檬草精油的主要成分為檸檬醛73.57%（橙花醛31.09%、香葉醛42.48%）、β-蒎烯（6.18%）、香茅醛（1.76%）、（S）-順式-馬鞭草烯醇（1.42%）等。楊欣[23]等研究表明，云南爪哇香茅精油的主要成分是香葉醇20.12%、香茅醛17.36%、欖香醇10.50%和香茅醇10.31%等。歐陽婷[24]等分別對5個不同產(chǎn)地香茅揮發(fā)油的化學(xué)組成進行了分析，結(jié)果表明：5個產(chǎn)地香茅均以葉的揮發(fā)油含量最高，其次為全草，莖的揮發(fā)油含量最低。不同產(chǎn)地香茅揮發(fā)油成分種類及其GC含量差異較大，湖南、廣東、浙江、海南、福建香茅全草揮發(fā)油中分別鑒定出36、30、37、22和33種成分，主要成分均為（E）-檸檬醛、（Z）-檸檬醛β-月桂烯、香葉醇等。5個產(chǎn)地全草、葉揮發(fā)油中的成分主要為含氧單萜類（GC含量為81.91%～93.04%），含量具有地域性。

4 香茅精油的生物活性

歐陽婷[25]等研究了福建、廣東、湖南、浙江、海南等地香茅精油的抑菌及抗氧化活性，結(jié)果表明，香茅精油對大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌枯草芽孢桿菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌、白色念珠菌、桔青霉、黑曲霉等均有一定的抑制作用。不同產(chǎn)地的香茅揮發(fā)油對供試菌的抑制作用有一定的差異，不同產(chǎn)地的香茅揮發(fā)油抗氧化活性也有所差異，隨其質(zhì)量濃度的增加而增大。鞠玉棟[26]等采用DPPH法研究了檸檬香茅精油的抗氧化活性，結(jié)果表明，檸檬香茅精油對DPPH自由基的清除率最高達91.51%。楊欣[27]等研究了天然香料錫蘭香茅精油，結(jié)果表明，一定濃度范圍內(nèi)，精油總抗氧化和清除羥基自由基能力略低于PG;但清除超氧陰離子方面，錫蘭香茅揮發(fā)油強于PG，表明錫蘭香茅揮發(fā)油具有良好抗氧化效果。劉耀華[28]等采用平板抑菌法和熏蒸法測定了香茅精油對番茄早疫病菌的抑菌活性，結(jié)果表明：香茅精油對番茄早疫病菌有較強的抑菌作用，且該作用具有時間-劑量依賴性，但無殺菌作用。香茅精油可通過破壞病原菌細胞膜完整性和抑制菌體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收來抑制病原菌菌絲的生長。袁盛勇[29]等研究了香茅精油對番石榴實蠅成蟲的產(chǎn)卵驅(qū)避作用和對幼蟲生長發(fā)育的抑制，結(jié)果表明，香茅精油對番石榴實蠅產(chǎn)卵具有很好的驅(qū)避作用，不同濃度香茅精油處理番石榴上的產(chǎn)卵均顯著低于對照。程作慧[30]等通過探索香茅精油微乳液的制備工藝，并對其理化性能與抑菌活性進行評價，結(jié)果表明：香茅精油微乳液是一種穩(wěn)定性良好的分散體系，透明溫度位于-5～71℃，粒徑大多處于40～60nm，抑菌性能顯著。

5 展望

綜上所述，對香茅揮發(fā)油的研究主要集中在提取方法、化學(xué)成分分析、抗菌等方面。我國香茅資源豐富，開發(fā)與利用香茅具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，對香茅的深加工利用、藥理作用機理、活性物質(zhì)基礎(chǔ)等方面的研究，可以促進香茅得到更廣泛的利用，充分發(fā)揮其功效，從而創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟和社會效益。

參考文獻

[1]南京中醫(yī)藥大學(xué).中藥大辭典（第二版）[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006：3506.

[2]楊炳安.楓茅與垂葉香茅的香精油產(chǎn)量[J].園藝學(xué)文摘，1984（11）：22.

[3]汪恒.香茅葉片的不同發(fā)育階段和精油含量的變化[J].植物生理學(xué)通，1965，04-005：14-16.

[4]楊敏，李珊珊，吳維堅，等.檸檬香茅精油累積規(guī)律研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（22）：81-81，86.

[5]周麗珠，李桂珍，梁忠云，等.季節(jié)對檸檬香茅草油得油率和成分的影響研究[J].應(yīng)用化工，2016（2）：49-51.

[6]邱珊蓮，林寶妹，洪佳敏，等.檸檬香茅精油的提取及其成分分析[J].中國調(diào)味品，2020（7）：177-179，185.

[7]郇樹乾，王堅，王志勇.不同刈割高度對香茅草生物量及香茅草精油含量的影響[J].畜牧與飼料科學(xué)，2015（11）：33-34.

[8]郇樹乾，李巖，王堅，等.不同施肥水平對香茅草生物量及香茅油產(chǎn)量的影響[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（10）：33-35.

[9]秦榮秀，周麗珠，陳明江，等.不同種植模式對不同香茅品種產(chǎn)量和含油率的影響①[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018（3）：109-111，117.

[10]張瑞，唐四葉.玫瑰精油的提取方法及研究現(xiàn)狀[J].輕工科技，2020（10）：29-31.

[11]郭娜，李簫樂，王香愛.花椒精油的提取及應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代食品，2020（2）：146-149.

[12]尹學(xué)瓊，陳俊華，劉芳，等.檸檬香茅精油的提取及抗氧化活性[J].精細化工，2012（6）：568-571.

[13]賈媛，胡鐵，譚云，等.香茅精油提取工藝優(yōu)化及其成分分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2015（4）：130-134.

[14]張洪軍，曹亞斌，薛文博，等.香茅精油提取工藝優(yōu)化及其氣相抑菌性能研究[J].保鮮與加工，2017（4）：37-42.

[15]丁華，王建清.香茅精油的超聲輔助提取及成分分析[J].中國調(diào)品，2017（3）：141-145.

[16]王勇，李海龍，張俊清，等.海南香茅油超臨界CO2萃取條件的優(yōu)化和篩選[J].海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2010（3）：282-284.

[17]Luiz Henrique Castelan Carlson;Ricardo Antonio Francisco Machado;Cinthia Bittencourt Spricigo;Lia Krücken Pereira;Ariovaldo Bolzan.Extraction of lemongrass essential oil with dense carbon dioxide.Journal of Supercritical Fluids.2001，Vol.21，NO.1，33-39.

[18]李桂珍，梁忠云，周麗珠，等.香茅油化學(xué)成分分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（25）：13-14.

[19]王勇，賴偉勇，魏娜.GC-MS分析海南香茅揮發(fā)油成分[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2012（4）：132-134.

[20]周麗珠，梁忠云，陳猛棠，等.不同季節(jié)對爪哇香茅油的成分影響[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（5）：60-64.

[21]程必強，許勇，喻學(xué)儉，等.六種香茅屬植物資源及精油成分[J].香料香精化妝品，1994（3）：6-10.

[22]楊欣，姜子濤，李榮，等.檸檬草精油的成分分析和抗氧化能力比較[J].食品科技，2010（8）：311-316.

[23]楊欣，姜子濤，李榮.調(diào)味香料云南爪哇香茅揮發(fā)油化學(xué)成分的研究[J].中國調(diào)味品，2010（2）：46-48.

[24]歐陽婷，楊瓊梁，顏紅，等.不同產(chǎn)地香茅揮發(fā)油的化學(xué)成分比較研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2017（1）：141-148.

[25]歐陽婷，黃星雨，袁佳敏，等.不同產(chǎn)地香茅揮發(fā)油抑菌及抗氧化活性研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2018（1）：65-72.

[26]鞠玉棟，吳維堅，楊敏，等.檸檬香茅精油抗氧化活性測定[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2016（11）：42-43.

[27]楊欣，姜子濤，李榮，等.天然香料錫蘭香茅揮發(fā)油抗氧化活性研究[J].糧食與油脂，2009（11）：19-21.

[28]劉耀華，馬新耀，程作慧，等.香茅精油對番茄早疫病菌的抑菌作用及抑菌機制[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2017（9）：3016-3022.

[29]袁盛勇，孔瓊，劉曉飛，等.香茅精油對番石榴實蠅成蟲和幼蟲的抑制作用[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（2）：100-102.

[30]程作慧，段慧娟，崔子祥，等.香茅精油微乳液的制備及其抑菌活性[J].分子科學(xué)學(xué)報，2019（4）：304-311. （責(zé)編：張宏民）