姜花精油的成分分析及抗氧化功效研究

摘要：姜花是一種傳統(tǒng)香料植物，被廣泛應(yīng)用在調(diào)味品中，其富含精油，這些精油被應(yīng)用在制藥業(yè)和化妝業(yè)，具有巨大的商業(yè)價(jià)值。前人大部分的研究集中于姜花花朵精油，對(duì)姜花其他部位精油含量的研究相對(duì)較少，導(dǎo)致姜花整體植株利用率偏低。該研究基于此，采用水蒸氣蒸餾法對(duì)姜花花朵精油、姜花葉片精油和姜花根莖精油進(jìn)行提取，并分析不同姜花部位化學(xué)成分的差異，同時(shí)對(duì)比姜花不同部位抗氧化活性的差異。研究結(jié)果表明，姜花花朵精油的化學(xué)成分種類明顯高于姜花葉片精油和姜花根莖精油，3種不同姜花部位的精油DPPH自由基清除率并無明顯差異。

關(guān)鍵詞：姜花；精油；抗氧化活性；開發(fā)利用

中圖分類號(hào)：TS264.3"""" "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A""""" 文章編號(hào)：1000-9973（2024）08-0200-05

Study on Component Analysis and Antioxidant Effect of

Hedychium coronarium Essential Oils

SUN Li-hua1， LI Yong-hong2， ZHANG Yan-hua1， LIU Man-man1

（1.Zhengzhou Health Vocational College， Zhengzhou 450100， China; 2.School of Pharmacy，

Zhengzhou University， Zhengzhou 450100， China）

Abstract： Hedychium coronarium is a traditional spice plant and is widely used in condiments. It is rich in essential oils， these essential oils can be used in the pharmaceutical and cosmetic industries and have great commercial value. Most previous studies have focused on the essential oils from Hedychium coronarium flowers， and there are relatively few studies on the content of essential oils from other parts of Hedychium coronarium， resulting in the low utilization rate of whole Hedychium coronarium plant. Based on this， in this study， steam distillation method is used to extract essential oils from Hedychium coronarium flowers， leaves， roots and stems， and the differences of chemical components of different parts of" Hedychium coronarium are analyzed， and the differences of antioxidant activity of different parts of Hedychium coronarium are compared. The research results show that the types of chemical components of essential oils from Hedychium coronarium flowers are significantly higher than those of essential oils from Hedychium coronarium leaves， roots and stems.There is no significant difference in the DPPH free radical scavenging rates of essential oils from three different parts of Hedychium coronarium.

Key words： Hedychium coronarium; essential oil; antioxidant activity; development and utilization

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.08.033

引文格式：孫麗花，李永紅，張艷華，等.姜花精油的成分分析及抗氧化功效研究.中國調(diào)味品，2024，49（8）：200-204.

SUN L H， LI Y H， ZHANG Y H， et al.Study on component analysis and antioxidant effect of Hedychium coronarium essential oils.China Condiment，2024，49（8）：200-204.

收稿日期：2024-03-28

基金項(xiàng)目：2022年人文社會(huì)科學(xué)類（2022RS002）

作者簡介：孫麗花（1975—），女，講師，研究方向：調(diào)味品中化學(xué)成分分析。

姜花根莖及葉狀似生姜，又被稱為大良姜、水姜花和南姜花等，原產(chǎn)于亞洲熱帶地區(qū)，目前主要分布于印度、澳洲、越南和馬來西亞等地。姜花的嫩芽和花常被用作調(diào)料食用，塊狀莖也常被用作姜的替代品腌漬食品。

姜花的塊狀莖是一種常用的調(diào)味品，具有獨(dú)特的香味和藥用價(jià)值。在調(diào)味品中，姜花常用于提味和增加香氣，將它切碎或磨成粉末加入烹飪過程中會(huì)使菜肴更加美味。姜花還可以用來制作姜汁，用于調(diào)味醬料或腌制食材。在傳統(tǒng)的亞洲烹飪中，姜花常與大蒜、蔥、辣椒等調(diào)味料一起使用，以增加菜肴的層次和口感。此外，姜花還被廣泛用于藥物，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載其具有提神、驅(qū)寒、消食等功效。綜上所述，姜花在調(diào)味品中的應(yīng)用非常廣泛，不僅可以提升菜肴的味道，而且有助于提高營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值。

姜花精油主要成分包括酚類、醇類和烯烴類活性物質(zhì)，具有顯著的抗氧化功效。研究結(jié)果表明，姜花精油能夠清除自由基，減少氧化應(yīng)激對(duì)細(xì)胞的損傷，有助于預(yù)防和延緩多種疾病的發(fā)生，如心血管疾病、癌癥等。對(duì)姜花精油成分進(jìn)行分析和抗氧化功效研究的意義在于深入對(duì)其藥用價(jià)值的認(rèn)識(shí)，為其在醫(yī)藥和保健品領(lǐng)域的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，推動(dòng)其在抗氧化治療中的應(yīng)用。

目前姜花的利用材料主要為花朵，對(duì)姜花其他結(jié)構(gòu)的研究相對(duì)較少，本研究為分析姜花其他結(jié)構(gòu)與花朵精油的差異，分別對(duì)姜花的不同結(jié)構(gòu)精油進(jìn)行研究和分析，旨在為姜花整個(gè)植株的開發(fā)和利用奠定基礎(chǔ)。

1" 材料與方法

1.1" 試驗(yàn)材料與試劑

姜花：采購于當(dāng)?shù)鼗ɑ苁袌?chǎng)。

1.2" 試驗(yàn)儀器

精油測(cè)定儀、純水儀、超凈工作臺(tái)、GC-MS儀、水浴鍋、高速離心機(jī)、冷凍離心機(jī)、超低溫冰箱、分析天平、超聲波粉碎儀和分光光度計(jì)。

1.3" 試驗(yàn)方法

1.3.1" 姜花精油提取

先使用液氮將姜花磨碎成粉，準(zhǔn)確稱取姜花粉400 g，將姜花粉倒入容積為3 000 mL的燒杯中，在燒杯中加入濃度為10%的NaCl溶液，再加入適量的蒸餾水，直至蒸餾水能夠蒸餾到燒瓶中為止，燒沸姜花粉溶液并保持5 h，之后冷卻10 min，讀出精油的刻度，姜花出油率計(jì)算公式如下：

出油率（%）=提取油質(zhì)量（g）樣品質(zhì)量（g）×100%。

1.3.2" 姜花精油抗氧化能力測(cè)定

取2 mL待測(cè)樣品和2 mL DPPH自由基溶液混合，搖勻，在黑暗條件下放置0.5 h，用無水乙醇作為參照物，測(cè)定吸光值為X，再將樣品與無水乙醇混合后，測(cè)定其吸光值為Y；最后將2 mL無水乙醇和2 mL DPPH混合，測(cè)定其吸光值為Z。所有的數(shù)據(jù)均在波長為517 nm處測(cè)定，姜花精油DPPH自由基清除率計(jì)算公式如下：

姜花精油DPPH自由基清除率（%）=（1-X-YZ）×100%。

2" 結(jié)果和討論

2.1" 姜花不同成熟度器官精油出油率

2.1.1" 不同成熟度姜花花朵的精油出油率

利用水蒸氣蒸餾法對(duì)姜花花朵中的精油進(jìn)行提取，不同成熟度姜花花朵的精油出油率見圖1。

由圖1可知，花蕾期、露白期、半開期和盛開期4個(gè)時(shí)期的姜花花朵中的精油出油率存在一定程度的差異，從姜花4個(gè)不同成熟度可以看出，花蕾期的姜花花朵出油率最高，其次為盛開期，而露白期的姜花花朵精油出油率最低。隨著姜花生長發(fā)育的進(jìn)行，姜花花朵中的精油出油率先下降后上升，并最終確定姜花花朵的花蕾期精油出油率最高。

2.1.2" 不同成熟度姜花根莖的精油出油率

不同成熟度姜花根莖的精油出油率見圖2。

由圖2可知，3個(gè)不同階段根莖嫩芽、一年生根莖和兩年生根莖的精油出油率存在明顯差異。一年生姜花根莖的精油出油率最高，為0.26%；其次為嫩芽階段，精油出油率為0.23%；出油率最低的為兩年生根莖，為0.19%。說明嫩芽階段的姜花精油積累量較少，而一年生姜花根莖精油積累量最大，兩年生姜花根莖中前期積累的精油有一定程度的損失，并且低于嫩芽。

2.1.3" 不同成熟度姜花葉片的精油出油率

由圖3可知，不同成熟度姜花葉片的精油出油率也存在一定程度的差異，成熟葉片的姜花出油率明顯高于新葉。成熟葉片的精油出油率為0.18%，而新葉的精油出油率為0.14%。說明隨著姜花葉片成熟度的增加，其精油出油率也明顯提升。

2.2" 姜花不同成熟度器官的精油化學(xué)成分及含量

2.2.1" 不同成熟度姜花花朵精油化學(xué)成分及含量

利用GC-MS法對(duì)不同成熟度的姜花花朵精油化學(xué)成分和含量進(jìn)行定量分析，結(jié)果見表1。

由表1可知，不同成熟度姜花花朵精油化學(xué)成分及含量存在一定程度的差異。在花蕾期、露白期、半開期、盛開期4個(gè)階段的花朵中一共檢測(cè)出50種化學(xué)成分，姜花花蕾期包含31種化學(xué)成分，露白期包含29種化學(xué)成分，半開期包含27種化學(xué)成分，盛開期包含31種化學(xué)成分。隨著姜花花朵成熟度的不斷增加，姜花花朵中的化學(xué)成分種類先減少后增多，且不同成熟度姜花花朵中超過80%的化合物為烯萜類化合物。

2.2.2" 不同成熟度姜花根莖精油的化學(xué)成分及含量

不同成熟度根莖精油的化學(xué)成分及含量見表2，不同生長發(fā)育期的姜花根莖中的化學(xué)成分及含量存在差異，姜花嫩芽期包含14種化學(xué)成分，姜花一年生根莖中包含15種化學(xué)成分，而姜花兩年生根莖中包含12種化學(xué)成分。3種不同成熟度的根莖中，一年生根莖中的化合物種類明顯多于嫩芽期和兩年生根莖。從成分含量來看，除了香樹烯和β-馬欖烯在兩年生根莖中檢測(cè)到以外，兩年生根莖中的大部分化學(xué)成分含量低于嫩芽期和一年生根莖。一年生根莖中的大部分化合物含量高于嫩芽期，比如α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、萜品烯和α-依蘭油烯。嫩芽期的姜花中也有一些化學(xué)成分含量高于一年生根莖，比如水芹烯、α-萜品烯、4-萜品醇、2-蒈烯、3-蒈烯、α-松油醇和石竹烯。

2.2.3" 姜花不同成熟度葉片精油的成分及含量

不同成熟度姜花葉片中的精油成分及含量變化見表3。經(jīng)過測(cè)定分析，姜花葉片中包括25種化學(xué)成分，其中新葉中包含19種化學(xué)成分，成熟葉片中包含20種化學(xué)成分，從姜花葉片化合物的化學(xué)成分來看，姜花成熟葉片中的化學(xué)成分種類多于新葉；從姜花葉片化合物的含量來看，姜花成熟葉片中的大部分化學(xué)成分含量高于新葉。

2.3" 不同種類姜花精油活性成分DPPH自由基清除能力對(duì)比

不同成熟度姜花精油中主要的化合物成分為β-蒎烯、1，8-桉油醇和石竹烯，這些成分與葉片精油、根莖精油和花朵精油對(duì)DPPH自由基的清除率見圖4。

由圖4可知，隨著姜花精油濃度的不斷升高，對(duì)DPPH自由基的清除能力也不斷升高。對(duì)比6種不同的化合物，可以看出1，8-桉油醇和石竹烯對(duì)DPPH自由基的清除率明顯高于其他化合物。對(duì)葉片精油、根莖精油和花朵精油3種精油進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)3種精油對(duì)DPPH自由基的清除率并無明顯差異。

3" 小結(jié)

姜花精油中的主要成分為β-蒎烯、1，8-桉油醇和石竹烯，然而不同的研究人員對(duì)姜花精油中的含量檢測(cè)結(jié)果存在明顯差異，可能是提取方式不同導(dǎo)致的。Matsumoto通過先溶劑再蒸餾的方法提取了姜花花朵中的精油，從姜花花朵中一共分離出175種化合物；Lu等通過先蒸餾后溶劑的方法對(duì)姜花花朵中的精油進(jìn)行提取，一共鑒定出29種姜花花朵精油化合物。大部分研究人員均對(duì)姜花花朵精油中的化合物進(jìn)行了研究，對(duì)姜花其他部位成分的研究較少。

本研究通過水蒸氣蒸餾法對(duì)姜花花朵、葉片和根莖中的精油進(jìn)行提取，分析姜花不同部位精油化合物種類及含量的差異，同時(shí)分析姜花花朵精油、葉片精油和根莖精油對(duì)DPPH自由基清除率的差異。結(jié)果表明，姜花花朵精油中的化合物種類明顯多于葉片精油和根莖精油，但姜花花朵精油、葉片精油和根莖精油對(duì)DPPH自由基清除率的差異并不明顯。

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