芳香植物精油抑菌性研究及成分分析
1999级生物技术专业 杨森艳 指导教师:孟庆伟 教授 姚雷 副教授
摘要:对三种芳香植物精油的抑菌作用进行了研究并对其成分进行了分析。选择了蕲艾(Arlemisia argyi cv qiai),柠檬草(Cymbopogon citrates),迷迭香(Rosmrlinus officinalis),用水蒸气蒸馏法提取了叶片中的精油成分,进行了精油对所选的六种菌(大肠杆菌Escherichia coli、金黄色葡萄球菌Staphyloccus aureus、枯草杆菌Bacillus subtilis、沙门氏菌Salmonella typhimurium、青霉Penicitlium sp.、酵母Hansenula sp.)的抑菌实验。结果表明,以上三种芳香植物中柠檬草的精油对所选六种菌的抑制作用最强,具有较强的广普抗菌性。迷迭香和蕲艾的抑菌作用较柠檬草弱,蕲艾对所选菌中革兰氏阳性菌抑制作用大于它对革兰氏阴性菌的抑制作用,迷迭香对所选菌的抑制作用都较弱。通过色谱分析,结果表明三种芳香植物的精油中确实含有抑菌成分。
关键词:抑菌作用;精油成分分析
Bacteriotasis of the essential oil of three aromatic plantsand the
analysis of its composition
Student: YANG Sen-yan Directors:MENG Qing-wei Professer YAO Lei Associate Professor
Abstract The study was designed mainly to prove that essential oil of three aromatic plants could inhabit the bacteria and fungi. The essential oil was extracted by distillation method. Mugwort (Arlemisia argyi cv qiai), Lemon grass (Cymbopogon citrates) and Rosemary (Rosmrlinus officinalis) were chosed. And then four bacteria and two fungi were cultivated. The essential oil of the three plants was added to the cultivated slab. The result shown that bacteriotasis of essential oil of Lemon
1
grass was obvious. The effect of essential oil in mugwort and rosemary were less than that in lemon grass.
Key words: Bacteriotasis; Essential oil composition
1引 言
芳香植物是兼有香料植物和药用植物共有属性的植物类群,芳香植物以它宜人的香气成分,特有的药用价值和丰富的营养成分及美丽的色彩在海外备受青睐。尤其是近二十年来由于化学合成无所不能的神话被打破,芳香植物的利用价值被重新认识。通常人们容易简单地将芳香植物称为香料植物,或者单纯称它为药用植物,而实际上芳香植物的内涵比这些广阔得多,一般认为芳香植物的体内含有以下四大成分[1]:芳香成分、药用成分、营养成分、色素成分,这些成分既提高了芳香植物的利用价值,又加宽了芳香植物的利用领域。除了以上四种成分外,大部分芳香植物还含有抗氧化物质和抗菌成分。目前在世界上比较流行的食用和绿化用的芳香植物多是草本类,主要出自于十字花科,蔷薇科,伞形科,唇形科,菊科,百合科,姜科等75个科的约450个品种。 1.1 芳香植物抑菌性简介
芳香植物的抗菌性从古时就被人熟知。古埃及人在把芳香植物作为香料使用的同时,也用于食品的保存,并且还用于传染病的预防。古埃及人将没药作为木乃伊的防腐剂,这也是木乃伊发音的出处(没药的英语发音是[mairhei])。植物酮近年来也被证明具有抗菌性,目前比较流行的森林浴就是利用从森林中树木放散出的,含有植物酮的精油类物质。这样,芳香植物中因为含有这些抗菌性物质而以各种各样的形式被利用[2]。
香草植物对人身心的助益,医学之父希波克拉底很早便做过见证[3]。当时古雅典遭受瘟疫袭击,他教民众在街头燃烧有香味的植物,利用植物香油的成分,杀死空气中的细菌,防止瘟疫散布。中世纪时,横扫欧洲的“黑死病”霍乱、疟疾,竟然对香水制造商和工人束手无策。香草植物具防腐消毒功能功不可没。17世纪,香草植物消炎、抗菌功效已获科学实证。
Gocho 发现,柠檬草和百里香中的亚香茅油具有很强的抗菌活性,而且还发现并不仅仅 把精油放置在培养基里可以起到抑菌作用,而且发现精油的蒸汽同样具有显著的抗菌作用[4]。
此外,在芳香植物精油成分的研究中发现,精油中所含有的酚类物质以及具有酚类物质结构的化学成分越多,其抗菌抑菌作用就越显著。通过分析测得的一些芳香植物精油中酚类物质的酚系数如下表:
2
表1 各种芳香植物精油和精油成分的酚系数
Table1 Essential oil of aromatic plants and hydroxybenzene coefficient 精油 大茴香脑 茴香油 龙脑 冰片 玉桂油 桉叶油素 牛至油 肉桂醛
JHinou等人,将天然芳香植物精油的化学成分分别对葡萄球菌(Staphylococeus aureus, S. a.)、真菌(Pseudomonus aeruginosa, P. a.)做了抗菌性实验:
表2 各种精油成分的抗菌性
酚系数
精油
酚系数
0.4 柠檬醛 0.4 香茅醛 0.1 香叶醇 6.2 薰衣草油 1.4 柠檬油 2.2 薄荷脑 0.4 黄樟素
5.2 3.8 7.1 1.6 0.4 0.4 0.3
3
Table 2 Bacteriotasis of essential oil
化学名称 松油醇 香叶醛 蒎烯 柠檬醛 芳樟醛 香芹酚 薄荷烯酮 橙花醛 薄荷酮 α-蒎烯 侧柏酮 乙酸橙花树酯 乙酸芳樟酯 香茅醇
葡萄球菌+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ― ― ― ― + + + + + + ―
大肠杆菌+ + + + + + ― + + + + + + + + + ― ― ― ― ― ― + + + ―
真菌 + + + ― ― ― ― ― ― + + + + + + ― + + + + + + ―
3
乙酸龙脑酯 橙花叔醇 乙酸香叶酯
茨烯 胡薄荷醇 乙酸薄荷酯
桧烯 松油醇 香芹酮 辛醇 松油烯 天竺葵醇 乙酸松油酯 己烯-3-醇 乙酸异龙脑酯 注: 抗菌性 ―
抑菌直径(mm) <7
― ― + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
― ― ― ― + + + ― ― + + + ― ― + + + ― + + + ― ―
― ― ― ― ― ― ― + + + ― + + + + ― ― + ―
+ 7---10 + + + + +
10---16 >16
上表中的香叶醛、蒎烯、柠檬醛、芳樟醛、薄荷烯酮、薄荷酮、α-蒎烯、茨烯、胡薄荷醇、松油醇、松油烯、桧烯存在于实验材料中。
芳香植物“艾”在日本食品中应用的比较多。欧洲人多食用“艾”的近缘种“龙蒿”(Artemisia dracunculus),这是法国菜中不可缺少的调味料植物。“艾”和“龙蒿”的精油也表显明显的抗菌性,它的主要成分有大茴香醛、丁香酚、柠檬烯、薄荷脑,经许多科学家研究发现,大茴香醛和丁香酚的抗菌性很强[5]。
在澳大利亚,其最具代表性的抗菌性芳香植物——桉,是非常有名的。桉的近缘种蒲桃、柠檬桉(E. citriodora)、阔叶桉(E.dives)、黄科的植物,如澳洲桉(Eucalyputs australiana)、苞叶白千层(M. Bracteata)、澳洲香树(Leptospermum 叶白千层(Melaleuca altemifalia)
petersonii)等,它们当中都含有香茅醛和桉叶油素[6]。
开黄花的艾菊(Tanacetum vulgare)从古时起就作为调味料、驱虫健胃药来使用。经实验
4
证明,鼠尾草也具有较强的抗菌性[6]。蓍属的Fragranitissima的精油中含有蒎烯,它也表现了较强的抗菌性。唇形科植物(Sideritis sipylea)的精油,用TLC进行分析,发现罗勒等芳香植物也具有一定的抗菌性。
现用的消毒剂、杀菌剂和空气清新剂等基本上是人工合成的物质,在消毒、杀菌、清新空气的同时对人体也会造成一定的危害并且气味不理想。本实验的目的是,通过对三种芳香植物精油的抑菌性进行研究希望能找到既能消毒、杀菌、清新空气又不会对人体造成伤害的天然物质。
1.2 三种芳香植物简介
1.2.1 艾(Artemisia argyi levl et vant)是菊科植物,为传统中草药.其干燥叶经水蒸汽蒸馏可提取挥发油.艾叶油为淡黄色或黄绿色澄清液体,有艾的特异芳香,具有平喘镇咳祛痰消炎抗过敏等药效.在体外对白色葡萄球菌及多数革兰氏阴性菌有一定的抑制作用.其最低抑制浓度为2×10-3 ~3×10-3之间 [7]。
蕲艾(Arlemisia argyi cv qiai)是一年生菊科植物,原产湖北蕲春县,故名由于品种和气候条件的差异,不同产地的艾叶成分差异较大。李时珍曾对各地品种做过比较,认为明成化以前以河南汤阴之北艾与浙江四明之川艾为佳。成化后湖北薪春之薪艾声名大著[8]。蕲艾多生于村旁、路边或荒野之中,每年3月小苗出土,4—5月为生长旺季、9—10月开花结实,11月枯死。其叶片大如巴掌,缺刻甚多,株干粗壮,高可达1.5米以上,生命力强。
1.2.2 柠檬草(Cymbopogon citrates)禾本科多年生草本植物,株高可达1.5米左右,群生,茎在有短的一部分,有弯曲轮状的节,叶子由地下的茎开始密生,狭线形,先端上升,质硬呈灰绿色,叶长1米,幅阔1.5cm,细长圆锥形,多数小穗分开。使用部位为叶采收季节为定植第一年7月开始,第一年以后随时收获。原产印度,东南亚地区。不耐寒,种植在日光充足,排水良好的地方。喜湿润,对土质无严格要求。在晚春采用分根或分株繁殖,定植时株间保持在70~90厘米。在亚洲,移植5~9月,开花9~11月,收获5~10月,分蘖3~6月。采油用的大最好在种植后的过3~4个月进行第一次采收,在这之后每过40~50天采收一次,一年可进行3~4回收获,过三四年要移栽,调理用的叶子是利用叶的基部。与香茅相似,含大量柠檬醛。叶鞘部香味足。
1.2.3 迷迭香(Rosmrlinus officinalis),属唇形科亚灌木多年生草本植物,原产地中海沿岸。形态特征为株高40—800cm,茎粗0.5—1.00cm,在栽培条件优良的情况下,有的品种株高可达1m以上;茎直立、褐色,表皮粗糙;树冠膨大呈球状,木质,多分枝,在主茎上紧密排列;叶密生,叶面鲜绿色,叶背灰绿色,覆细茸毛,线形似松针状,革质无柄,中间有一条主叶
5
脉凹陷,叶长2.5—4.00cm,宽0.3—0.50cm;花腋生成簇于植株顶端,唇形花,灰蓝色或淡蓝色;黑褐色、卵圆形小坚果种子,干粒重0.7g左右。根系发达,主根入土层可达20一300cm。迷迭香是一种具有多种用途、开发前景很好的经济作物。从迷迭香的花和叶子中能提取具有优良抗氧化性的抗氧化剂和迷迭香精油。迷迭香抗氧化剂,广泛用于医药、油炸食品、富油食品及各类油脂的保鲜保质;而迷迭香香精则用于香料、空气清新剂、驱蚁剂以及杀菌、杀虫等日用化工业[9]。
本实验选取了蕲艾、迷迭香、柠檬草三种芳香植物,蕲艾产于我国湖北省蕲春县,其资源比较丰富又为中国百姓熟悉和认可;吴传茂等人
[10]
做过迷迭香提取物的抑菌实验,但其精
油的抑菌性实验国内尚无人做过;柠檬草在国内种植还较少,但在国外已开发成食品的防腐剂、以及用于香皂、香水制作当中。我们对这三种植物精油的抑菌性进行平行比较,以期从中筛选理想的抑菌性植物。
本实验参考了以上前人的实验,以及我们想要开发空气消毒剂、杀菌剂和空气清新剂等的需要选取了大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphyloccus aureus)、枯草杆菌(Bacillus subtilis)、沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、青霉(Penicitlium sp.)、酵母(Hansenula sp)六个菌种。 1.2.4精油
,为易流动的油状液体,有香味和挥发 精油[1](Essential oils)又称挥发油(Volatile oils)
性,可随水蒸气蒸馏而不被破坏;在合成化学发展以前,专指植物原料经水蒸气蒸馏或共水蒸馏所得到与水不混溶的油状产物。精油存在于植物体的油细胞中,我们用普通的放大镜就能观察到叶子表面的油腺细胞,用手搓一下叶子,就可将细胞壁揉碎,精油便粘在手上。在规模化生产中常用水蒸气蒸馏法或压榨法将精油从植物体中提取。
精油含有多种化学成分,其中萜类是最主要的成分。萜类是碳氢化合物,根据碳元素的数量又可分为单萜、倍半萜、双萜,前两者占多数。单萜类具镇痛、杀菌消毒、抗病毒、消炎、镇静等作用;倍半萜类具镇痛、杀菌消毒、抗炎症、镇痉、降血压、弛缓等作用。
醇类是精油中的第二大成分,由单萜形成的醇类具有强的杀菌、抗感染、抗病毒、刺激作用及温热、强壮作用,安全性高。由倍半萜形成的醇类,可化解在循环系统中的滞留物,有强壮作用,能促进心脏的循环机能和提高肝脏的机能。
酚类也是精油的成分之一,有很强的杀菌消毒、刺激神经系统、镇痛抗感染、愈伤、促进消化、利尿、祛痰、激发免疫机能等作用。在高浓度的情况下,会对皮肤产生不良刺激。
酮类当中如樟脑酮、小茴香酮、薄荷酮、蒎莰酮、松香芹酮、侧柏酮、胡薄荷酮等,具
6
有镇痛、抗凝血、抗真菌、抗炎症等功效,和酚类具有同样毒性。
酯类是精油中的有机酸和醇类发生反应生成的。酯的作用比较温和,基本没有危险,一般具有抗炎症、治疗皮肤发疹的作用。
从以上成分可看出,精油除具有挥发性的芳香气味外,还具有许多药用和保健功能。从植物叶片、茎干和根部提取的精油已在传统药物中被广泛使用,具有抗细菌、抗真菌、调节已经有不少国家将芳香精油应用在疾病的治疗、免疫功能、抗滤过性病原、抗风湿病等作用[1]。保健和美容用品上
1.3 芳香植物在其他方面的用途
法国化学家和香料生产商Gattefosse于本世纪30年代在前人的基础上首创了植物芳香疗法(aromatherapy)。此后,芳香疗法便风靡欧洲各国,人们把它推崇为一种科学的治疗方法。根据美国草药协会的调查,近年来芳香疗法在美国的应用也日益普遍。
据研究,植物芳香疗法之所以能使人们闻香祛病,是由于植物的芳香可直接作用于人体的中枢神经系统[11],
综上所述,尽管芳香植物精油价格较高,但由于它既可作为消毒剂和空气清新剂也可以作为食品的添香剂和防腐剂,并且它作为纯天然植物提取物,比同等作用的化学合成物质有明显的优势。相信在今后的中日常用品生产及食品加工过程中,芳香植物精油必将得到更加广泛的应用。
2.材料和方法
2.1 实验材料
2.1.1 菌种分离培养系统
血培养基 中医药集团上海化学试剂公司 普通细菌培养基, 中医药集团上海化学试剂公司 真菌培养基 上海市医学化验所试剂厂 细菌:
金黄色葡萄球菌 Staphyloccus aureus 枯草芽孢杆菌 大肠杆菌 沙门氏菌
G+ G+ G- G-
上海交通大学农学院微生物实验室 上海交通大学农学院微生物实验室 上海交通大学农学院微生物实验室 上海交通大学农学院微生物实验室
7
Bacillus subtilis Escherichia coli Salmonella typhimurium
真菌 酵母 青霉 2.1.2精油提取
柠檬草 2003年4月收获于上海交通大学农学院农场,株高35—45厘米 蕲艾 2003年4月收获于湖北省蕲县
迷迭香 2003年4月收获于上海交通大学农学院农场,株高35—40厘米 卡那霉素药敏试纸(30ug/片)上海市医学化验所试剂厂 2.1.3 实验仪器与设备
超净工作台 SA-96-Ⅱ型 上海汇龙仪表电子有限责任公司 微生物多用培养箱 AMVL-300-A型 日本三洋株式会社 手提式高压蒸汽消毒器 YXQ-G01-28型 上海医用核子仪器厂 圆片:用打孔器(上海通用牌N0330)在白色滤纸上打出直径为6mm的小圆片. 电子天平 MP-500B型 上海第二天平器厂 海尔冷柜 BD-181型 青岛海尔冷柜总公司 水蒸气蒸馏提取装置 上海玻璃仪器厂 GC-MS质谱光谱联用仪 Agilent公司生产
2.2 实验方法 2.2.1实验设计
原料处理: 自然干燥法 精油制备: 水蒸气蒸馏提取法
抗菌实验: 先培养菌,然后将菌液滴加到培养皿上(0.1ml/平板)并将菌液涂匀,将灭好
菌的滤纸圆片平放到涂好菌的培养皿上,再将三种芳香植物精油加到滤纸片的中央上,随后进行培养并观察抗抑菌结果。
精油成分分析:应用气相色谱法和气质联用色谱法对精油进行分析,以分析其中是否含有抑
菌成分。
2.2.2原料处理
在原料处理过程当中,由于收获的新鲜的芳香植物不能及时提取精油,因此必须对收获
Hansenula sp. Penicitlium sp.
上海交通大学农学院微生物实验室 上海交通大学农学院微生物实验室
8
的新鲜植物进行预处理,以延长保藏期。本实验中采用自然干燥法对植物进行处理。 这种干燥方法在芳香植物的干燥方法中是最普遍,而且是最经济的方法。芳香植物收获后,于蔽光处自然干燥。此法与加热方式干燥的区别在于,温度较低,对热敏性物料较适合,但时间较长。另外还有真空冷冻干燥法。 2.2.3 精油的制备
2.2.3.1精油提取法:水蒸气蒸馏提取法 2.2.3.2精油提取原理基本原理:
精油中有许多成分,沸点各不相同,其中多数成分的沸点在100℃左右。水蒸气蒸馏法就是利用了精油的这一特点,使与植物汁液混合的蒸馏水汽化成水蒸汽时带着精油分子一起蒸发出植物表面,然后冷却混合水蒸气成水滴,收集在三角烧瓶中。随着圆底烧瓶中的蒸馏水带着精油分子不断蒸发,圆底烧瓶中的液体越来越少,平底烧瓶中沸腾的水汽化成水蒸气后又冷却流入圆底烧瓶中,补充蒸发损失的蒸馏水。精油与水自然分层,精油浮于水层上。 水蒸汽蒸馏法中水的作用过程:
原料表面湿润——水分子向细胞组织中渗透——水置换精油或微量溶解——精油向水中扩散——形成精油与水的共沸物——精油与水蒸汽同时蒸出——冷凝——油水分离——精油。
2.2.3.2 精油的水蒸气蒸馏提取装置
图1 水蒸气蒸馏装置 Fig.1 Structure of steam distillation
2.2.4抑菌实验
9
2.2.4.1菌种分离和培养
取冻干菌种管,在无菌下打开,以毛细吸管加入适量液体培养基,轻柔吹吸数次,使菌种融化分散。取含有5.0—10.0ml液体培养基试管,滴加少量菌种悬液,置37℃培养18h—24h。用接种环取第一代培养的悬浮液,划线接种于营养琼脂培养基上,置37℃培养18h—24h。挑取上述第二代培养物中典型菌落,接种于营养琼脂上,置37℃培养18h—24h,即为第三代培养物。真菌基本相同,但要置于26℃下培养,48h或更长时间 。
取菌种第3代—14代,加入适量稀释液,反复吹吸,洗下菌苔。随后将洗液移至另一试管,用电动混合器混合,或在手上镇敲80次,以使细菌悬浮均匀。真菌同理。
初步制成的菌液,稀释到合适浓度后备用。 2.2.4.2芳香植物精油的抑菌实验
方法:贴片法。滤纸圆片,直径6.0mm,干热灭菌(烘箱165℃,2h),冷却备用。 取经干热灭菌处理的培养皿(直径9cm),进行无菌操作。用经过灭菌的微量进样器吸取稀释好的菌液0.1ml加到倒好培养基的培养皿上,冷却凝固。将灭好菌的小圆纸片放到倒好培养基的培养皿上展平,然后用经过灭菌的微量进样器,依次向培养皿中加0.02毫升精油,倒置,做标记,放在37℃培养箱中培养,每24小时观察菌落生长情况。每种样品每个菌种作三
个重复。具体操作见下面流程如下所示:
取热力灭菌的培养皿─→ 加10ml营养琼脂 ─→ 加入小圆片 ─→ 加入菌液,涂
┌─→卡那霉素
抹均匀 ─→ 滴加0.002ml精油 ─→ 培养,观察结果
└─→空白对照
2.2.5精油成分分析
2.2.5.1气相色谱—质谱(GC-MS)测试条件
气相色谱条件:Supelco18275-06A PTE-5Capillary柱(30m×0.25mm×0.25μm);柱流量(恒流)0.8ml/min;分流比为50:1。载气:氮气,FID检测器温度300℃,进样口温度250℃ 程序升温:70℃ 2
℃/min
180℃ 15
℃/min
290℃(保持15分钟),
质谱条件: Agilent DB-5MS色谱柱(50m×0.25mm×0.25μm),柱流速:1ml/min;
质量范围:29-420amu;电子倍增电压(EMV):1435V;电离电压:70eV;离子源温度:230℃;四极杆温度:150℃
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3.结果与分析
3.1抑菌实验观察结果
表1 精油对六种菌的抑菌效果
Table 1 Effect of essential oil on bacteria and fungi 大肠杆菌 葡萄球菌沙门氏菌枯草杆菌
蕲艾
24 h 48 h
迷迭香
24 h 48 h 24 h 48 h
卡那霉素
24 h 48 h
7.0 6.0 6.4 6.0 14.2 32.1 23.3 23.5
15.9 15.7 8.9 8.8 90.0 90.0 29.3 29.8
抑菌圈直径(mm) 7.0 6.0 8.4 6.5 90.0 90.0 24.3 24.0
16.1 13.2 7.7 6.5 90.0 90.0 31.3 30.2
8.3 6.0 8.7 8.5 90.0 90.0 6.00 6.00
7.5 7.0 7.5 7.5 90.0 90.0 6.00 6.00
酵母
青霉
柠檬草
注: 观察时间:24 h后 圆纸片6.0mm
抑菌圈直径(mm)
<=7 >7
3.1.1 各种芳香植物精油的抑菌图
100.090.080.0抑菌圈直径(mm)70.060.050.040.030.020.010.00.0蕲艾蕲艾柠檬草抑菌性
无抑制作用 抑制作用
100.090.0抑菌圈直径(mm)24h48h80.070.060.050.040.030.020.010.00.0卡那霉素24h48h蕲艾蕲艾柠檬草卡那霉素 图1 芳香植物精油对青霉抑制作用图 2 芳香植物精油对酵母抑制作用 11
100.090.080.024h)m70.048hm(60.0径直50.0圈菌40.0抑30.020.010.00.0蕲艾迷迭香柠檬草卡那霉素图3 芳香植物精油对大肠杆菌抑制作用
100.090.080.024h)m70.048hm(60.0径直50.0圈40.0菌抑30.020.010.00.0蕲艾迷迭香柠檬草卡那霉素图 5 芳香植物对枯草杆菌的抑制作用3.2实验所采用的芳香植物的主要成分: 3.2.1柠檬草(Lemon grass)
100.090.080.0)m70.0m(60.024h径直50.048h圈40.0菌抑30.020.010.00.0蕲艾迷迭香柠檬草卡那霉素图4 芳香植物精油对沙门氏菌抑制作用100.090.080.0)m70.0m(60.024h径直50.048h圈40.0菌抑30.020.010.00.0蕲艾迷迭香柠檬草卡那霉素图 6 芳香植物的精油对葡萄球菌抑制用
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图7 柠檬草精油色谱图
Fig. 7 Chromatogram picture of essential oil of Lemon grass
表2 柠檬草精油成分
Table 2 Composition of essential oil of Lemon grass
成分名 alpha-Pinene beta-Pinene sabinene myrcene limonene 1,8-Cineol cis-beta-Ocimene trabs-beta-Ocinebe methy Heptenone citronellal linalool neral (cis-citral) geranial (trans-Citral) citronellol
中文名 α-蒎烯 β-蒎烯 桧烯 月桂烯 柠檬烯 1.8-桉叶油素 顺式-β-罗勒烯 反式-β-罗勒烯 甲基庚烯酮 香茅 芳樟醇
橙花醛(顺式-β-柠檬醛) 香叶醛(反式-α-柠檬醛) 香茅醇
百分含量 0.46 0.61 1.63 1.73 1.18 0.40 0.39 0.29 3.57 3.16 1.88 31.06 45.65 0.52
13
nerol geraniol
3.2.2迷迭香(Rosemary)
橙花醇 香叶醇
1.60 1.74
图8 迷迭香色谱图
Fig.8 Chromatogram picture of Rosemary
表3迷迭香精油成分
Table 3 Compositions of Rosemary essential oil
成分 α-thujene α-pinene camphene sabinene β-pinene β-myrcene α-phellandrene α-terpinene ρ-cymene limonene
中文名 α-宁烯 α-蒎烯 莰烯 桧烯 β-蒎烯 β-月桂烯 α-水芹烯 α-松油烯 ρ-伞花烃 柠檬烯
百分含量 0.25 24.92 6.93 0.32 1.88 1.79 3.15 1.64 1.69 2.34
14
1.8-cineole 1.8—桉叶油素 γ-terpinene terpinolene linalool chrysanthenone camphor bomeal
γ-松油烯 萜品油烯,异松油烯 芳樟醇 菊酮烯 樟脑
龙脑,莰醇
19.94 1.72 1.04 0.59 0.33 7.64 3.28 1.15 2.21 2.18 0.23 1.84 0.42 1.84 0.11 1.51
4-terpineol 4-萜品醇(松油醇) α-terpineol
verbenone (cas: 80-57-9) β-citronellol
β-Caryophyllene citral
bornyl acetate β-bisabolene caryyophyllene oxide
3.2.3蕲艾(Mugwort)
α-萜品醇 马鞭草烯酮 β-香茅醇 β-石竹烯 柠檬醛 醋酸沐片酯 β-倍半萜烯油 石竹烯氧化物
图9 蕲艾精油色谱图
Fig. 9 Chromatogram picture of essential oil of Mugwort
15
表4蕲艾精油成分
Table 4 Composition of essential oil of Mugwort
成分 α-pinene camphene verbenene 1-octen-3-ol β-pinene α-terpinene p-cymene
中文名 α-蒎烯 莰烯 马鞭草烯 1-辛烯-3-醇 β-蒎烯 α-松油烯 对伞花烃
百分含量 1.27 0.72 0.27 0.48 0.60 0.52 2.26 24.82 0.49 0.79 0.29 8.99
32.97 3.86 1.84 4.29 2.11 0.63 0.53 0.62 0.63 0.27 0.13
1,8-cineole 1,8—桉叶油素 r-terpinene
trans-sabinene hydrate encanrvone chrysanthenone
r-松油烯 反式-水合桧烯 香芹酮 菊烯酮
filifolone cis-verbenol trans-carveol borneol 4-terpineol D-carvone α-terpineol verbenone carveol ocimenone L-carvone
顺式马鞭草烯醇 反式-香芹醇 龙脑 4-松油醇 右旋香芹酮 α-松油醇 马鞭草烯酮 香芹醇 罗勒烯酮 L-香芹酮
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pipertone bornyl acetate perilla ldehyde thymol eugenol safranal β-caryophyllene β-selinene germacrene-D borrnyl isovalerate iso Bornyl iso valerate caryophyllene oxide valeranone α-thijone 3.3 分析
由表5和图5~10可以看出,柠檬草对革兰氏阳性菌和革兰氏阳性菌都有较强的抑制作用,且对真菌也有较强的抑制作用。蕲艾对革兰氏阳性菌抑菌效果比阴性菌要好。迷迭香对六种菌的抑制效果都较差。
由GC-MS技术测出,柠檬草中主要含有16种成分,总含量占其精油的95.87%,其中柠檬醛(橙花醛和香叶醛)的含量占76.71%,烯类物质占6.29% ;迷迭香中主要含有26种成分,其中含量最高的是α-蒎烯占24.92%;蕲艾总含量占其精油的90.97%,萜类物质占46.42% ,
中主要含有39种成分,总含量占其精油的98.03%,萜类物质占8.37% ;松油醇2.64% ,柠檬醛1.92% ,其中含量最高的是filifolone,占32.97%。
由色谱法对三种芳香植物分析的结果以及Hinou等人的工作可以看出,柠檬草含有大量的抑菌成分如香叶醛、蒎烯、橙花醛、桧烯等,他们占柠檬草精油成分的79.40%;迷迭香中含有的抑菌成分有 α-蒎烯、茨烯、松油醇、松油烯、桧烯、柠檬醛等占迷迭香精油成分的36.11%;蕲艾中含有较少已知的抑菌成分,仅占其精油成分的4.81 %,如茨烯、松油烯、桧
薄荷烯酮 乙酸龙脑脂 紫苏醛 百里香酚 丁子香酚 脱氢环柠檬醛 β-石竹烯 β-芹子烯 大根香叶醇 异戊酸龙脑酯 顺式-异戊酸龙脑酯 石竹烯氧化物 缬草烷酮 α-侧柏烯
0.14 0.19 0.21 0.16 0.23 1.92 1.60 0.18 0.50 0.22 0.18 2.64 0.31 2.49
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烯、脱氢柠檬醛、4-松油醇等。
4.讨 论
本实验采用的是贴片法,主要是为了与前人所做的抑菌性研究结果进行比较,而本实验的材料为精油,是挥发性的物质,如要开发成空气消毒剂、杀菌剂以及空气清新剂,应进行喷雾法或悬挂挥发法的进一步研究。
芳香植物的精油成分及含量会随着生长季节、种植地点、栽培条件等不同而发生变化。本实验中采用的植物材料采自于同一时间,具有一定的可比性。但是同一植物在不同时期的精油成分会发生变化,其抑菌效果是否会发生变化,有待于进一步研究。
本实验仅选取了两种革兰氏阳性菌和两种革兰氏阴性菌,实验结果是否对所有的革兰氏阳性菌和阴性菌都具有相同的效果也有待于进一步研究。
通过对三种芳香植物成分的分析可以得出,柠檬草含有大量的柠檬醛76.71%, 所以抑菌性很强。迷迭香含有大量的萜类物质(其中α-蒎烯24.92%等)且萜类物质也是抑菌成分,但它只对大肠杆菌有较好的抑菌性,以此可以初步认定萜类物质对革兰氏阴性菌抑制作用强。蕲艾中柠檬醛和萜类物质含量很少(仅占其成分的4.81%),含量与其抑菌性强度有一定的差别,尤其是对所选菌中的革兰氏阳性菌抑制作用较强。所以可以认定蕲艾中还其他的抗菌成分,这些还有待于进一步研究。
5.结 论
1.柠檬草具有强的抑菌效果。蕲艾次之,迷迭香的抑菌效果最差。
2.本实验采用的是水蒸气蒸馏提取法提取的精油,通过对所提精油的色谱分析可以看出,三种芳香植物所含有的主要成分都能通过该方法有效地提取出来。柠檬草中主要含有16种成分,总含量占其精油的95.87%,其中已知抑菌性成分柠檬醛(橙花醛和香叶醛)的含量占76.71%,萜类物质占6.29% ;迷迭香中主要含有26种成分,总含量占其精油的90.97%,已知的抑菌性成分萜类物质占46.42% ,其中含量最高的是α-蒎烯占24.92%;蕲艾中主要含有39种成分,总含量占其精油的98.03%,已知的抑菌性成分萜类物质仅占8.37% ;松油醇仅占2.64% ,柠檬醛更少为1.92% 。
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参考文献
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