辛夷揮發(fā)油GC-MS分析及其抗氧化、抗菌活性

辛夷揮發(fā)油GC-MS分析及其抗氧化、抗菌活性

張婷婷，郭夏麗，黃學(xué)勇，羅麗萍*
（南昌大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江西 南昌 330031）

采用水蒸氣蒸餾（hydrodistillation，HD）法、同時(shí)蒸餾萃?。╯imultaneous distillation extraction，SDE）法、靜態(tài)頂空（static headspace，SH）法3 種方法對辛夷揮發(fā)油進(jìn)行提取，通過氣相色譜結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)品獲得保留指數(shù)，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用結(jié)合數(shù)據(jù)庫檢索進(jìn)行定性，確定不同方法提取的揮發(fā)油的成分和相對含量，并采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除法、普魯士藍(lán)法和新銅試劑法比較HD法和SDE法揮發(fā)油的抗氧化能力，以及濾紙片擴(kuò)散法和96 孔板法測定抗菌活性。結(jié)果表明，3 種方法共鑒定出66 種化學(xué)成分，其中17 種共有成分。從HD法和SDE法揮發(fā)油中分別鑒定出47 種和43 種化合物，SH法對辛夷粉末分析檢測到26 種化合物。其中，HD和SDE提取的化合物成分較接近，而SH法獲得的揮發(fā)成分最少，三者相同成分的相對含量也存在較大差異。HD法和SDE法揮發(fā)油均表現(xiàn)出一定的抗氧化活性，對供試菌（金黃色葡萄球菌、單增李斯特氏菌、大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌）均有抑制作用，對其中的革蘭氏陰性菌的抑制效果較好。辛夷揮發(fā)油的抗氧化和抗菌研究顯示其具有藥學(xué)研究價(jià)值和作為食品天然抗菌劑和食品防腐劑的潛能。

辛夷；揮發(fā)油；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；靜態(tài)頂空；同時(shí)蒸餾萃?。凰魵庹麴s；抗氧化；抗菌

張婷婷, 郭夏麗, 黃學(xué)勇, 等. 辛夷揮發(fā)油GC-MS分析及其抗氧化、抗菌活性[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(10): 144-150. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201610025. http://www.spkx.net.cn

ZHANG Tingting, GUO Xiali, HUANG Xueyong, et al. GC-MS analysis and antioxidant and antimicrobial properties of volatile oil from Flos Magnoliae[J]. Food Science, 2016, 37(10): 144-150. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201610025. http://www.spkx.net.cn

辛夷是木蘭科（Magnoliaceae）落葉喬木植物紫玉蘭（Magnolia liliiflora Desr.）或望春玉蘭、玉蘭（M. denudata Desr.）、武當(dāng)玉蘭（M. sprengeri Pamp.）的花蕾，也可以指其他木蘭屬植物的花蕾[1]，產(chǎn)于中國河南、江蘇、陜西等地[2]。辛夷性溫，味辛微苦，歸肺、胃經(jīng)[3]。具有散風(fēng)寒，通鼻竅之功效，常用于治療風(fēng)寒頭痛、鼻塞、鼻淵、鼻流濁涕等癥狀，是重要的中藥材[4]。辛夷主要成分有揮發(fā)性物質(zhì)、生物堿、木脂素類、酚酸性化合物等，其中揮發(fā)性物質(zhì)是其主要生物活性成分[5]，且組成復(fù)雜，包括烴、酮、醇、酯、醛、酸、酚、醚類等化合物，且具有特殊的香氣，因此辛夷也是重要的香精原料[6]。

辛夷揮發(fā)性物質(zhì)的化學(xué)成分是其開發(fā)利用價(jià)值的重要評價(jià)指標(biāo)[7]。目前，對揮發(fā)性物質(zhì)的提取采用氣相色譜法或氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法鑒定已有多處報(bào)道。如李衛(wèi)民等[8]從水蒸氣蒸餾（hydrodistillation，HD）法提取的揮發(fā)油中鑒定出38 種化合物，主要有桉油精、金合歡醇等；趙歐等[9]從HD法所得辛夷揮發(fā)油中鑒定出34 種成分，主要成分是桉油精、樟腦等；魏鵬程等[10]用HD法所得揮發(fā)油有30 種成分，主要成分是桉油精、β-蒎烯，用同時(shí)蒸餾萃?。╯imultaneous distillation extraction，SDE）法研究辛夷成分，鑒定出30 種成分，主要是桉油精、β-蒎烯、α-松油醇等。但是用科瓦茨指數(shù)（Kovats index，KI）對辛夷揮發(fā)油進(jìn)行準(zhǔn)確定性及研究其體外生物活性的報(bào)道較少。為明確辛夷揮發(fā)油的不同提取制備方法對其產(chǎn)物化學(xué)組成的影響，本研究分別采用HD法、SDE法和靜態(tài)頂空（static headspace，SH）法對辛夷揮發(fā)油進(jìn)行提取，通過GC結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)品獲得各主要成分的KI，GC-MS結(jié)合數(shù)據(jù)庫檢索進(jìn)行定性定量分析，從而對3 種方法提取物質(zhì)的化學(xué)組成準(zhǔn)確定性，并對其進(jìn)行比較分析。以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除法、普魯士藍(lán)法、新銅試劑法研究辛夷揮發(fā)油的抗氧化活性，并用濾紙片法和96 孔板法研究其體外抗菌活性。從而為辛夷在醫(yī)藥和食品工業(yè)中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

辛夷的干燥花蕾 江西省黃慶仁棧華氏大藥房；陰干后用粉碎機(jī)粉碎過CB20號篩，收集粉末封袋保藏。

金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ACCC 01170）、單增李斯特菌（Listeria monocytogenes ACCC 0356）、大腸桿菌（Escherichia coli ACCC 0169）、鼠傷寒沙門氏菌（Salmonella typhimurium ACCC 530013）中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏中心；C10～C25正構(gòu)烷烴混標(biāo)美國O2si公司；DPPH、新亞銅 美國Sigma公司；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品 中國醫(yī)藥上?；瘜W(xué)試劑公司；鐵氰化鉀天津市福晨化學(xué)試劑廠；Na2HPO4?12H2O 西隴化工股份有限公司；NaH2PO4·2H2O 上海青析化工科技有限公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

6890/5973 GC-MS聯(lián)用儀 美國Agilent公司；HD裝置 上海滿賢經(jīng)貿(mào)有限公司；SDE裝置 安徽天長優(yōu)信電器設(shè)備有限公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；電熱恒溫干燥箱 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；人工氣候箱 寧波東南儀器有限公司；722E型可見分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司；電子分析天平（精度0.001 g） 上海精密科技儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品的制備

1.3.1.1 HD法

準(zhǔn)確稱量30 g辛夷粉末裝入1 000 mL圓底燒瓶中，加300 mL去離子水，加熱沸騰5 h，收集蒸餾液，無水乙醚萃取，加入適量無水硫酸鈉干燥，收集，35 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醚后獲得淡黃色具有特殊香氣的揮發(fā)油，平行實(shí)驗(yàn)2 次，平均得率為0.77%。取適量揮發(fā)油用正己烷溶解稀釋，待GC-MS檢測。

1.3.1.2 SDE法

準(zhǔn)確稱量30 g辛夷粉末置于1 000 mL圓底燒瓶中，加入350 mL去離子水，連接SDE裝置的一端，使用電爐加熱，另一端連接裝有45 mL無水乙醚的250 mL燒瓶并進(jìn)行50 ℃水浴加熱，沸騰3.5 h，收集乙醚萃取液，加入適量無水硫酸鈉干燥，除去硫酸鈉用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在35 ℃濃縮，得到乳黃色芳香氣味的揮發(fā)油，平行實(shí)驗(yàn)2 次，平均得率為1.05%。取適量揮發(fā)油用正己烷溶解稀釋待GC-MS檢測。

1.3.1.3 SH法

將1 g辛夷粉末加入10 mL的頂空瓶，置頂空進(jìn)樣器中進(jìn)樣，頂空瓶加熱溫度90 ℃，定量環(huán)溫度95 ℃，平衡30 min，進(jìn)樣1 mL，進(jìn)入GC-MS檢測。

1.3.1.4 正構(gòu)烷烴混標(biāo)進(jìn)樣前處理

將1 mg/mL的C10～C25正構(gòu)烷烴混標(biāo)用正己烷稀釋，待GC-MS檢測。

1.3.2 GC條件

Agilent HP-1色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣為He，載氣流速1 mL/min；進(jìn)樣量1 μL；分流比20∶1；柱前壓8.04 psi（55.44 kPa）；進(jìn)樣口溫度270 ℃；程序升溫：起始柱溫60 ℃，保持2 min，以10 ℃/min升至280 ℃，保持10 min，共用時(shí)34 min。

1.3.3 MS條件

電子電離源（70 eV）；離子源溫度230 ℃；接口溫

度250 ℃；傳輸線溫度280 ℃；質(zhì)量掃描范圍35～400 u；溶劑延遲時(shí)間3.00 min；四極桿溫度150 ℃。

1.3.4 定性和定量分析

揮發(fā)油被GC分離的各成分按公式（1）計(jì)算其KI：

GC-MS數(shù)據(jù)采集得到的總離子流圖中各質(zhì)譜圖運(yùn)用NIST 02.L標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索，并與NIST數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)的KI對比確定[12-19]，即為b法；其他組分用質(zhì)譜庫檢索匹配度最高的結(jié)果確定，即為a法。用峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析。

1.3.5 辛夷揮發(fā)油的抗氧化活性測定

1.3.5.1 清除DPPH自由基活性[20]

將HD、SDE揮發(fā)油分別用甲醇稀釋成5、6、7、8、9、10 mg/mL樣液，陽性對照蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品稀釋成0、0.04、0.05、0.06、0.07 mg/mL的樣液。分別取各質(zhì)量濃度樣液0.1 mL，加入3.9 mL的0.075 mmol/L DPPH-甲醇溶液（現(xiàn)配現(xiàn)用），以0.1 mL甲醇作空白。室溫黑暗條件下靜置90 min后，于波長517 nm處測定其吸光度。按公式（2）計(jì)算自由基清除率：

式中：A0為空白樣液最終的吸光度；AS為揮發(fā)油和蘆丁樣液最終的吸光度。

計(jì)算結(jié)果用于制作自由基清除率-樣品質(zhì)量濃度的曲線。50%抑制濃度（half maximal inhibitory concentration，IC50）可通過自由基清除率-樣品濃度的曲線的回歸模型來求出，數(shù)值越大，抗氧化活性越小。由于IC50結(jié)果受DPPH質(zhì)量濃度的影響，而目前很多文獻(xiàn)中使用的DPPH濃度不一，因此無法與其他報(bào)道中的數(shù)據(jù)相比較，而抗氧化活性指數(shù)（antioxidant activity index，AAI）消除了DPPH質(zhì)量濃度對測定結(jié)果的影響，因此選擇AAI作為抗氧化活性的標(biāo)準(zhǔn)，按公式（3）計(jì)算：

式中：AAI為抗氧化活性指數(shù)；C[DPPH]e為DPPH終質(zhì)量濃度/（μg/mL）。

1.3.5.2 普魯士藍(lán)法測抗氧化活性[21]

用甲醇將HD、SDE辛夷揮發(fā)油配制成0、1.4、1.8、2.8、3.2、3.6 mg/mL的樣液，取各等級樣液1 mL于試管中，加入2.5 mL磷酸緩沖液（0.2 mol/mL，pH 6.6）和2.5 mL 1%鐵氰化鉀溶液，放入50 ℃水浴鍋中靜置20 min，冷卻后，加入2.5 mL 10%三氯乙酸溶液。從試管中取出1 mL溶液（即還剩7.5 mL），再加7.5 mL蒸餾水和1.5 mL 0.1%氯化鐵溶液。靜置10 min后，在波長700 nm處測吸光度，用甲醇組調(diào)零。

以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品作對照，用甲醇將蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品配制成0.06、0.08、0.10、0.12、0.14 mg/mL的樣液，按上述方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄其吸光度。

1.3.5.3 新銅試劑法測定抗氧化能力[22]

用甲醇配制10 mg/mL的HD、SDE辛夷揮發(fā)油，備用。取0.75 mL氯化銅溶液（0.01 mol/L）于試管中，再依次加入0.75 mL新亞銅-乙醇溶液（7.5×10-3mol/L）、0.75 mL醋酸銨緩沖液（1 mol/L）。分別向各個(gè)試管中加入0.03、0.04、0.05、0.06、0.07 mL的揮發(fā)油，以甲醇作空白。用蒸餾水定容至3 mL。將試管口塞好，在室溫條件下放置30 min后，在波長450 nm處測吸光度。用甲醇組調(diào)零。

以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品作對照，將蘆丁配制成1 mg/mL溶液，按0、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06的梯度進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，記錄其吸光度。

1.3.6 辛夷揮發(fā)油抑菌活性測定

1.3.6.1 濾紙片擴(kuò)散法測揮發(fā)油抑菌活性

將HD、SDE法提取的辛夷揮發(fā)油分別用無水甲醇稀釋成8 個(gè)質(zhì)量濃度梯度，分別為30、15、7.5、3.75、1.875、0.937 5、0.468 75、0.234 375 mg/mL。以無水甲醇做空白對照。在超凈工作臺上將倒入平板中的LB培養(yǎng)基凝固時(shí)，向培養(yǎng)基中加入已備好的106CFU/mL的金黃色葡萄球菌、單增李斯特氏菌、大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌4 種菌懸液100 μL，注入圓形平板，涂布均勻。吸取樣品溶液7 μL，滴在已滅菌的圓形濾紙片（直徑為0.6 cm）上，待甲醇揮發(fā)后，分別固定在平板中指定的位置上，每個(gè)樣品3 個(gè)平行，在37 ℃培養(yǎng)箱恒溫培養(yǎng)24 h。記錄抑菌圈的大小，取其平均值，以mm為單位。

1.3.6.2 96 孔板法測辛夷揮發(fā)油的最小抑菌濃度（minimum inhibition concentration，MIC）和最小殺菌濃度（minimal bacteriocidal concentration，MBC）

將96 孔培養(yǎng)板用體積分?jǐn)?shù)75%乙醇溶液浸泡1 h后晾干，備用。配制106CFU/mL的4 種菌液，備用。用移液槍往孔中分別注入99 μL 4 種菌液，并精確加入1 μL的0.5、1、2、4、6、8、10、15（μL/μL）濃度梯度的HD、SDE揮發(fā)油，每個(gè)梯度重復(fù)3 次，以空白培養(yǎng)基為陰性對照，0.5 mg/mL氨芐青霉素為陽性對照。接種后，放于37 ℃搖床培養(yǎng)16 h后取出觀察，肉眼看小孔內(nèi)澄清即在小孔內(nèi)完全抑制細(xì)菌生長的最低藥物濃度為MIC。從完全無菌生長的孔內(nèi)再移取50 μL的液體涂板，做3 個(gè)重復(fù)，然后將培養(yǎng)皿放入37 ℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，涂布平板完全沒有菌生長出的最低濃度為MBC[23]。

2 結(jié)果與分析

2.1 GC-MS檢測結(jié)果

表1 3種方法提取的辛夷揮發(fā)油化學(xué)成分分析Table 1 Chemical components of the volatile oils extracted from Flos Magnoliae with three methods

表2 3 種方法提取揮發(fā)油的組成分類和相對含量Table 2 Classifi cation and relative contents of volatiles extracted by three methods

GC-MS檢測結(jié)果見表1、2。HD提取的揮發(fā)油中鑒定出了47 種化合物，占該方法提取揮發(fā)油總量的89.66%，主要有δ-杜松烯（14.18%）、α-金合歡醇（10.69%）、大根香葉烯D（7.43%）、α-杜松醇（7.14%）、τ-muurolol（7.00%）、α-衣蘭油烯（4.88%）、石竹烯（4.74%）、桉葉油醇（4.66%）等。HD是提取揮發(fā)油的傳統(tǒng)方法，提取時(shí)間長，所需溫度較高，提取物含有很多沸點(diǎn)較高的物質(zhì)[24]，揮發(fā)油以萜醇類為主，其次是萜烯類。

從SDE所得樣品中鑒定出了43 種化合物，占該方法提取揮發(fā)油總量的83.46%，主要有桉葉油醇（13.60%）、δ-杜松烯（9.57%）、α-金合歡醇（8.83%）、α-杜松醇（5.70%）、L-β-蒎烯（5.29%）、大根香葉烯D（5.12%）、芳樟醇（5.06%）、τ-muurolol（4.88%）、石竹烯（4.14%）等。SDE在提取揮發(fā)油同時(shí)用有機(jī)溶劑萃取，提取率高，用時(shí)相對較短，儀器結(jié)構(gòu)簡單操作方便[25]，提取出的成分多為萜烯類，其次為萜醇類。

SH法鑒定出26 種化合物，占該方法檢測到揮發(fā)性物質(zhì)總量的89.81%，主要有桉葉油醇（19.06%）、R-香茅醇（9.89%）、芳樟醇（8.69%）、L-β-蒎烯（7.40%）、δ-杜松烯（6.86%）、石竹烯（3.49%）、大根香葉烯D（3.37%）、L-α-蒎烯（3.31%）等。SH快速便捷，樣品消耗量少，提取溫度較低，不需要有機(jī)溶劑，對色譜柱傷害少，但相對的只能得到中、低沸點(diǎn)的揮發(fā)油[26]。

2.2 GC-MS檢測結(jié)果比較分析

圖1 HD（a）、SDE（b）和SH（c）提取辛夷揮發(fā)油的GC-MS總離子流圖Fig. 1 GC-MS total ion current chromatograms of volatile oils from Flos Magnoliae by HD (a), SDE (b) and SH (c)

從3 種方法的提取物中共鑒定出66 種化合物，HD和SDE、HD和HS、SDE和HS的共有成分分別為23、17 種和16 種。3 種方法的共有成分有：桉葉油醇、D-檸檬烯、L-β-蒎烯、δ-杜松烯、（+）-樟腦、R-香茅醇、古巴烯、石竹烯、反-β-金合歡烯、α-石竹烯、α-杜松醇、大根香葉烯D、α-衣蘭油烯等17 種。由表2可知，辛夷揮發(fā)油的成分以萜烯類、萜醇類為主，并含有少量的萜醛、萜酮、酯類和醚類。不同方法所得提取物揮發(fā)性化學(xué)成分種類有明顯的差異，導(dǎo)致GC-MS總離子流圖也存在差異。從圖1可以看出，HD和SDE 2 種方法提取的化合物成分較為接近，主要色譜峰均集中在6～18 min之間；SH獲得的揮發(fā)成分較少，色譜峰集中在0～16 min之間，相同成分相對含量也存在較大差異，例如桉葉油醇在SH方法中相對含量高達(dá)19.06%，在HD中相對含量只有4.66%；SDE提取的R-香茅醇相對含量只有1.60%，而在SH法中R-香茅醇相對含量有9.89%。這主要是因?yàn)镠D、SDE與SH的原理不同，前兩者在蒸餾過程中會導(dǎo)致一定低沸點(diǎn)物質(zhì)的損失，而后者適合分析揮發(fā)性較強(qiáng)，濃度比較高的物質(zhì)。

2.3 辛夷揮發(fā)油的抗氧化活性測定

根據(jù)辛夷揮發(fā)油的化學(xué)組成分析，其萜烯類、萜醛類等成分均表現(xiàn)出一定的抗氧化活性，本研究比較SDE和HD法提取的辛夷揮發(fā)油的抗氧化能力，并以蘆丁做陽性對照。

2.3.1 辛夷揮發(fā)油清除DPPH自由基活性

如表3所示，DPPH自由基清除率與樣品質(zhì)量濃度的回歸模型為線性的回歸方程，樣品質(zhì)量濃度與DPPH自由基清除率相關(guān)性良好。IC50和AAI結(jié)果均顯示自由基的清除能力為HD揮發(fā)油＜SDE揮發(fā)油＜蘆丁?？梢娦烈膿]發(fā)油清除DPPH自由基的能力較弱。

表3 辛夷揮發(fā)油清除DPPH自由基能力Table 3 DPPH radical scavenging activity of volatile oils extracted ffrroomm Flos Magnoliae by HD and SDE

圖2 普魯士藍(lán)法（A）和新銅試劑法（B）測定辛夷揮發(fā)油的抗氧化能力結(jié)果Fig. 2 Antioxidant capacities of volatile oils from Flos Magnoliae measured by Prussian blue method (A) and neocuproine method (B)

2.3.2 普魯士藍(lán)法和新銅試劑法檢測結(jié)果如圖2所示，隨揮發(fā)油質(zhì)量濃度增大其吸光度均有不同程度增大，但與蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品相比其斜率較小，說明辛夷揮發(fā)油具有一定的抗氧化活性，但活性較弱。2 種方法測定結(jié)果均顯示SDE揮發(fā)油的抗氧化能力比HD揮發(fā)油強(qiáng)，這是由于采用不同的提取方法，其化學(xué)組分和相對含量不盡相同，HD法提取過程會對熱不穩(wěn)定物質(zhì)等抗氧化成分造成一定的破壞，因此HD揮發(fā)油的抗氧化能力較弱。可見提取方法對其生物活性有顯著影響。

2.4 辛夷揮發(fā)油的體外抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.4.1 濾紙片擴(kuò)散法測定辛夷揮發(fā)油的抑菌活性

圖3 SDE法（A）和HD法（B）提取的辛夷揮發(fā)油的抑菌圈結(jié)果Fig. 3 Antibacterial activity (inhibition zone diameter, mm) of Flos Magnoliae volatile oils extracted by SDE and HD

由圖3可知，一定質(zhì)量濃度的辛夷揮發(fā)油能有效抑制細(xì)菌的生長，隨揮發(fā)油質(zhì)量濃度升高其抑菌效果增強(qiáng)。SDE揮發(fā)油對4 種常見菌的抑制作用規(guī)律不明顯，但不同質(zhì)量濃度的揮發(fā)油對鼠傷寒沙門氏菌或大腸桿菌表現(xiàn)出最強(qiáng)的抑制作用，如圖3A所示，HD揮發(fā)油對4 種常見菌的抑制作用除了在揮發(fā)油質(zhì)量濃度為7.5 mg/mL時(shí)大腸桿菌表現(xiàn)出最強(qiáng)的抑菌活性，其余均為鼠傷寒沙門氏菌＞大腸桿菌＞金黃色葡萄球菌＞單增李斯特氏菌，如圖3B所示，辛夷揮發(fā)油對革蘭氏陰性菌的抑制效果更佳。另外，由不同揮發(fā)油對4 種細(xì)菌的抑制效果的數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)總體上SDE揮發(fā)油比HD揮發(fā)油的抑菌效果好。

2.4.2 96 孔板法測辛夷揮發(fā)油的MIC和MBC

表4 辛夷揮發(fā)油對細(xì)菌的MIC、MBC測定結(jié)果Table 4 MIC and MBC ofFlos Magnolliiaaee volatile oils against bacterial strains mL/mL

如表4所示，SDE揮發(fā)油對大腸桿菌的抑制效果最佳，MIC=0.01 mL/mL，MBC≤0.02 mL/mL，對鼠傷寒沙門氏菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果次之，MIC=0.02 mL/mL，MBC≤0.04 mL/mL，對單增李斯特氏菌的抑菌能力最弱，MIC=0.04 mL/mL，MBC≤0.06 mL/mL。HD揮發(fā)油對鼠傷寒沙門氏菌的抑制效果最佳，MIC=0.02 mL/mL，MBC≤0.04 mL/mL，對大腸桿菌的抑菌效果次之，MIC=0.04 mL/mL，MBC≤0.06 mL/mL，對金黃色葡萄球菌和單增李斯特氏菌的抑菌能力較弱，MIC分別為0.04、0.06 mL/mL，MBC分別為0.08、0.08 mL/mL。以上結(jié)果與抑菌圈檢測結(jié)果基本相符。辛夷揮發(fā)油與氨芐青霉素的MIC和MBC結(jié)果相比較，可以更直觀的體現(xiàn)辛夷揮發(fā)油的抑菌效果，數(shù)值越小表明效果越好?？梢? 種揮發(fā)油對4 種食源性致病菌均有良好的抑制作用，尤其是一種比較有效的大腸桿菌抑制劑，可見辛夷揮發(fā)油有作為食品防腐劑的潛能。

3 結(jié) 論

本研究在統(tǒng)一變量的前提條件下，集中評價(jià)了辛夷揮發(fā)油的不同提取制備方法對檢測結(jié)果的影響，并采用GC-MS與KI相結(jié)合的方法為質(zhì)譜定性提供進(jìn)一步佐證。SH提取出的揮發(fā)油化合物種類較少，以萜烯類、萜醇類為主。HD制備樣品中組成復(fù)雜，辛夷揮發(fā)油中基本組成為萜類化合物及其含氧衍生物，其中萜醇類相對含量最高。SDE得到的化合物種類較多，并且物質(zhì)還原性較高，能檢測到L-α-蒎烯、δ-松油烯、桉葉油醇及芳樟醇等辛夷揮發(fā)油中的多種有效組分。SDE揮發(fā)油的主要成分桉葉油醇（13.60%）是一種有效的抗菌劑和殺蟲劑[27]，而HD揮發(fā)油中桉葉油醇相對含量為4.66%，因此桉葉油醇可能與SDE揮發(fā)油的抗菌活性較高有關(guān)。芳樟醇被報(bào)道對口腔齲齒相關(guān)細(xì)菌及革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均具有良好的抗菌活性[28]，R-香茅醇也是多種高抗菌活性揮發(fā)油的主要成分[29]，可見其在抗菌活性檢測中發(fā)揮一定作用。

辛夷揮發(fā)油中含有大量的萜烯、萜醇及一些醛類成分，具有一定的抗氧化和抗菌抑菌活性。SDE法和HD法揮發(fā)油對4 種食源性致病菌均有良好的抑制作用，且對大腸桿菌（G+）的抑制效果值得進(jìn)一步研究開發(fā)。辛夷揮發(fā)油抗氧化和抑菌實(shí)驗(yàn)表明SDE揮發(fā)油效果相對更好，可見SDE法是一種較有效的提取方法。另外，辛夷揮發(fā)油的活性研究，表明辛夷揮發(fā)油有一定的藥學(xué)研究價(jià)值和作為食品天然抗菌劑和食品防腐劑的潛能。

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GC-MS Analysis and Antioxidant and Antimicrobial Properties of Volatile Oil from Flos Magnoliae

ZHANG Tingting, GUO Xiali, HUANG Xueyong, LUO Liping*
(School of Life Sciences, Nanchang University, Nanchang 330031, China)

The volatile oil of Flos Magnoliae was extracted by simultaneous distillation extraction (SDE) method, hydrodistillation (HD) method and static headspace (SH) method, respectively. Quantitative analyses of volatile oils were carried out by retention index using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) combined with database searching. To compare the volatile oils extracted with the HD and SDE methods, we used Prussian blue method and the Neocuproine method to examine their antioxidant activities, used 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) to determine their free radical scavenging abilities, and used the fi lter paper method and the 96-well plate method to measure their antibacterial activities. The results showed that a total of 66 chemical compounds were identifi ed in the volatile oils extracted with the above three methods, 17 compounds of which were common to the three oils, showing signifi cant differences in the relative amount of each of them. A total of 47, 43 and 26 volatile compounds were identifi ed in the oils extracted with HD, SDE and SH, respectively. The composition of volatile compounds extracted with HD and SDE was similar, while SH extracted the smallest number of compounds. The Flos Magnoliae volatile oils extracted by HD and SDE showed an obvious antioxidant activity, as well as the ability to inhibit Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli and Salmonella typhimurium, especially Gram-negative bacteria. The antioxidant activity and antibacterial activity showed the potential usage of Flos Magnoliae volatile oils as natural food preservatives in the pharmaceutical and food industries.

Flos Magnoliae (Xinyi); volatiles; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS); static headspace; simultaneous distillation extraction; hydrodistillation; antioxidant; antimicrobial

10.7506/spkx1002-6630-201610025

Q94

A

2015-09-17

江西省主要學(xué)科學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人培養(yǎng)對象資助項(xiàng)目（20123BCB22004）；江西省高等學(xué)?？萍悸涞赜?jì)劃項(xiàng)目（KJLD12051）

張婷婷（1990—），女，碩士研究生，主要從事植物化學(xué)研究。E-mail：1178621647@qq.com

*通信作者：羅麗萍（1972—），女，教授，博士，主要從事植物代謝產(chǎn)物研究。E-mail：lluo2@126.com