茶樹鮮葉和鮮花精油成分及清除DPPH自由基能力的比較

李樹炎 徐曉燕 王林

摘要：以江蘇茶博園的福鼎大白茶樹鮮葉和鮮花為研究對象，采用減壓水蒸氣蒸餾法提取鮮花、鮮葉精油，對其成分采用氣相色譜-質(zhì)譜法（ GC-MS）進(jìn)行分析，并測試它們對2，2-二苯基-1-三硝基苯肼（DPPH）自由基的清除能力。從茶樹鮮葉精油中共鑒定出21種主要化學(xué)成分，占精油總量的96.58%，其中酯類化合物有6種，醇類化合物有10種，酚類化合物有1種，醛酮類化合物有3種，酸類化合物有1種。從茶樹鮮花精油中共鑒定出25種主要化學(xué)成分，占精油總量的97.88%，其中酯類化合物有5種，醇類化合物有11種，酚類化合物有1種，醛酮類化合物有4種，萜烯類化合物有2種，烷烴類化合物有2種。2種精油成分和相對含量差異明顯，共有組分有12種。結(jié)果表明，茶樹鮮葉和鮮花精油對DPPH自由基具有明顯的清除作用，且濃度越大，清除能力越強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：茶樹鮮葉;茶樹鮮花;精油;減壓水蒸氣蒸餾法;GC-MS;DPPH自由基;主要化學(xué)成分

中圖分類號： TS225.3? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號：1002-1302（2020）06-0184-05

植物精油又稱為揮發(fā)油，被譽(yù)為“液體黃金”，是一類存在于植物體中能在常溫下?lián)]發(fā)、具有芳香氣味的油狀液體，可隨水蒸氣蒸餾出來[1]。精油成分比較復(fù)雜，包含脂肪族、芳香族和萜烯類化合物以及它們的含氧衍生物，如醇、醛、酮、醚、酯等，以外還包括含氮和含硫化合物[2]。植物精油廣泛分布于植物體內(nèi)，具有一定的抗菌消炎、天然防腐和提高免疫等多種功效，被廣泛應(yīng)用于食品、香料、香精、化妝品及制藥等工業(yè)領(lǐng)域。

茶樹（Camellia sinensis）是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物。長期以來，茶樹嫩葉的開發(fā)和利用較多，而葉片和花朵的利用率極低。相對于茶樹嫩葉，茶樹葉片和花的生長周期較長，積累了多種活性物質(zhì)與有益成分，適于提取精油。目前對茶樹花精油的研究已有相關(guān)報道，而關(guān)于茶樹葉精油的研究鮮有報道。王麗麗研究發(fā)現(xiàn)，新鮮初展茶樹花精油的主要成分為萜烯醇類、芳香醇類、脂肪醇類和芳香酮類化合物，占精油總量的84.1%～95.6%[3]。金玉霞采用超臨界CO2萃取法萃取得到的茶樹花精油主要成分包括十九烷（187%）、二十一烷（12.2%）、二十三烷（4.91%）、甲基丙烯酸乙二醇酯（307%）、植酮（2.99%）、咖啡因（1.68%）、植物醇（1.61%）等，具有明顯的總抗氧化活性，對2，2-二苯基-1-三硝基苯肼（DPPH）自由基具有明顯的清除作用[4]。

為了充分利用茶樹資源，減少精油成分受到的影響，本研究采用減壓水蒸氣蒸餾法提取精油，對茶樹鮮葉和鮮花的精油主要成分進(jìn)行比較研究，旨在為茶樹葉、花精油的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

研究材料采自江蘇茶博園，品種為福鼎大白，于霜降前后采摘茶樹鮮葉和初展的茶樹鮮花，冷凍保存。

2，2-二苯基-1-三硝基苯肼（DPPH）、維生素C、氯化鈉、乙醚、乙醇、硫酸鈉，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海越眾儀器設(shè)備有限公司;AX124ZH電子天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司;高速萬能粉碎機(jī)，上海轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電器有限公司;HH.S21-4 電熱恒溫水浴鍋，上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司;79-1磁力加熱攪拌器，江蘇金怡儀器科技有限公司;T6型紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.4 方法

1.4.1 試驗時間和地點 試驗從2016年9月至2018年12月在江蘇茶博園和江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程中心進(jìn)行。

1.4.2 茶樹鮮葉和鮮花精油提取 樣品制備：將茶樹鮮葉、鮮花樣品置于高速粉碎機(jī)內(nèi)粉碎，得到相應(yīng)的粉碎試樣。

減壓蒸餾提?。簩⒎鬯楹蟮脑嚇影凑? g ∶ 3 mL的比例加入4%的NaCl溶液中浸泡1 h，轉(zhuǎn)入旋蒸儀進(jìn)行減壓蒸餾提取，水浴溫度控制在65～75 ℃，真空度控制在0.03～0.05 MPa，餾出液冷凝后即為純露，當(dāng)餾出液無茶香味或冷凝液滴在玻璃板上無油出現(xiàn)時即可停止蒸餾。

萃取分離：以無水乙醚為萃取劑，以體積比為 3 ∶ 1 的比例與純露混合均勻，加入適量氯化鈉作破乳劑，于分液漏斗中靜置分層。精油及醚不溶于水浮于分液漏斗的上部，隔夜后將下部溶液放出，收集上部精油和無水乙醚混合物。

水浴除醚：在（38±1） ℃水浴鍋中蒸發(fā)除去乙醚，得到淡黃色有濃郁香味的精油粗提物，加入適量無水硫酸鈉除去水分，靜置后吸取液體，即為茶樹鮮葉精油和茶樹鮮花精油。

1.4.3 氣相色譜質(zhì)譜分析條件 儀器：Agilent 7890B-5977A氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國安捷倫科技公司;HP-5石英毛細(xì)管柱，30 m×0.25 mm×025 m。

分析條件：茶樹鮮葉、鮮花精油與乙酸乙酯體積比為1 ∶ 33;進(jìn)樣口溫度為250 ℃，不分流;離子源溫度為230 ℃。升溫程序：起始溫度為50 ℃，保持 3 min;以30 ℃/min升溫速率升溫至70 ℃，保持 2 min;以3 ℃/min升溫速率升溫至80 ℃，保持 2 min;以30 ℃/min升溫速率升溫至115 ℃，保持 2 min;以3 ℃/min升溫速率升溫至146 ℃，保持 2 min;最后以50 ℃/min升溫速率升溫至250 ℃，保持 2 min。

1.4.4 定性和定量分析 采用氣質(zhì)聯(lián)用儀對茶樹鮮葉、鮮花精油進(jìn)行成分分析，所得質(zhì)譜信息采用儀器配置的NIST譜庫進(jìn)行檢索，各化合物通過保留時間進(jìn)行定性，采用峰面積歸一化法進(jìn)行定量。

1.4.5 DPPH自由基清除能力測定 分別將茶樹鮮葉、鮮花精油稀釋成不同濃度的乙醇溶液，取各濃度的溶液1 mL與2 mL 2 mmol/L 的DPPH溶液混勻，室溫下避光反應(yīng)15 min，于517 nm下測定吸光度（D1）：取各濃度的溶液1 mL與2 mL無水乙醇混勻，室溫下避光反應(yīng)15 min，于517 nm下測定吸光度（D2）：取1 mL蒸餾水與2 mL 2 mmol/L DPPH溶液混勻，于517 nm下測定吸光度（D3）。以蒸餾水和無水乙醇混合液為空白對照，1 mg/mL維生素C儲備溶液配制成的梯度溶液為陽性對照，每組平行測定3次，DPPH清除率計算公式如下[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶樹鮮葉精油成分分析

本研究從茶樹鮮葉精油中共鑒定出21種主要化學(xué)成分，占精油總量的96.58%，各組分相對含量見表1。

從表1可以看出，在21種茶樹鮮葉精油主要化學(xué)成分中，醇類化合物有10種，相對含量為4715%，其中，芳香醇有5種，脂肪醇有2種，萜烯醇有3種;酯類化合物有6種，相對含量為4262%;醛酮類化合物有3種，相對含量為548%;酚類化合物有1種，相對含量為1.22%;酸類化合物有1種，相對含量為0.11%。相對含量超過1%的成分有15種，分別是葉醇（26.67%）、丙酸乙酯（21.58%）、乙酸丁酯（10.03%）、反-2-己烯-1-醇（8.36%）、乙酸芳樟酯（8.05%）、植酮（402%）、2-苯乙醇（3.69%）、芳樟醇（2.29%）、橙花醇（2.13%）、苯甲醇（1.45%）、BHT（1.22%）、冬青油（1.10%）、苯乙酮（1.08%）、1-苯乙醇（108%）、異丁酸5-乙烯基-2-呋喃甲酯（101%）。在茶樹鮮葉精油中葉醇含量最高。

2.2 茶樹鮮花精油成分分析

本研究從茶樹鮮花精油中共鑒定出25種主要化學(xué)成分，占精油總量的97.88%，各組分相對含量見表2。

從表2可以看出，在25種茶樹鮮花精油主要化學(xué)成分中，醛酮類化合物有4種，相對含量為5331%;醇類化合物有11種，相對含量為3475%，其中萜烯醇有6種，脂肪醇有3種，芳香醇有2種;酯類化合物有5種，相對含量為3.91%;萜烯化合物有2種， 相對含量為0.57%;烷烴化合物

有2種，相對含量為5.67%;酚類化合物有1種，相對含量為0.16%。相對含量超過1%的組分有11種，分別是苯乙酮（5229%）、1-苯乙醇（1526%）、2-丁醇（5.53%）、二十三烷（4.47%）、2-己醇（3.86%）、2-苯乙醇（3.52%）、芳樟醇（262%）、乙酸丁酯（1.86%）、丙酸乙酯（1.31%）、二十一烷（1.20%）、桉葉油素（1.07%）。

2.3 茶樹鮮葉和鮮花精油成分比較

茶樹鮮葉和鮮花精油成分和相對含量差異明顯。在茶樹鮮葉精油中醇類化合物種類最多，含量最高;在茶樹鮮花精油中醇類化合物種類最多，醛酮類化合物含量最高。

2種精油的共有組分有12種，分別是丙酸乙酯、乙酸丁酯、葉醇、苯甲醛、苯乙酮、2-苯乙醇、冬青油、植酮、BHT、橙花醇、芳樟醇、1-苯乙醇，相對含量見圖1。其中，丙酸乙酯、乙酸丁酯、苯乙酮、1-苯乙醇、2-苯乙醇、芳樟醇等相對含量均大于1%。

2.4 DPPH自由基清除能力比較

DPPH自由基是一種穩(wěn)定的有機(jī)自由基，在 517 nm 處有較強(qiáng)吸收峰，與自由基清除劑以單電子配對后，該吸收峰逐漸消失，吸光值的變化與其接收的電子數(shù)成定量關(guān)系，因此，可以利用分光光度計進(jìn)行定量分析，測定自由基清除劑抗氧化性能強(qiáng)弱[6]。

不同濃度茶樹鮮葉和鮮花精油清除DPPH自由基的能力見圖2。茶樹鮮葉、鮮花精油對DPPH自由基具有明顯的清除作用，且濃度越大，清除能力越強(qiáng)。相同濃度的茶樹鮮葉、鮮花精油對DPPH自由基清除能力差異不明顯，表明二者的抗氧化活性相似，但均不如維生素C。

3 討論與結(jié)論

在茶樹鮮葉精油中含量最高的成分是葉醇，為2667%，葉醇廣泛存在于茉莉花、薄荷、天竺葵、百里香、草莓、葡萄等植物葉片中，但在茶樹鮮葉中含量最多。葉醇具有強(qiáng)烈的綠色嫩葉清香氣味，可作為香料使用，通常只需添加0.5%或更少的葉醇，即可得到顯著的葉草香味[7]。因此，可將茶樹鮮葉精油開發(fā)為調(diào)香物質(zhì)。

在茶樹鮮花精油中含量最高的成分是苯乙酮，為5229%，其次是1-苯乙醇，為15.26%。苯乙酮是茶樹鮮花的主要香氣物質(zhì)，具有強(qiáng)烈的清甜花香和甘草氣息。1-苯乙醇具有淡梔子花香味，帶有少許玫瑰香韻。本研究結(jié)果與王麗麗報道的苯乙酮和 1-苯乙醇等為茶樹鮮花主要香氣成分[3]一致，與茶樹鮮花的感官香氣特征相近。

在茶樹鮮葉、鮮花精油中種類最多的成分均是醇類化合物。其中2-苯乙醇和芳樟醇在2種精油中的相對含量差異不大，二者均對精油的特征香氣形成具有一定貢獻(xiàn)。2-苯乙醇具有清甜的玫瑰樣花香，被廣泛用于調(diào)配皂用和化妝品香精，亦可用來調(diào)配各種食用香精。芳樟醇有“香料美王” 之譽(yù)，香氣類似鈴蘭的花香，可用于香水、香料的調(diào)配，具有抗菌鎮(zhèn)痛等藥理作用，也可作為異植物醇合成前體[8]。

精油中含多種揮發(fā)性物質(zhì)，成分復(fù)雜，這些成分共同作用，使精油具有一定的抗氧化活性。茶樹鮮葉和鮮花精油對DPPH自由基的清除作用與其組分中含有多種抗氧化物質(zhì)有關(guān)。2種精油都含有一種重要的抗氧化劑BHT。BHT有近70年的應(yīng)用歷史，是產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的酚類抗氧化劑。此外茶樹鮮葉、鮮花精油中還含有植酮等抗氧化物質(zhì)。

本研究從茶樹鮮葉精油中共鑒定出21種主要化學(xué)成分，其中醇類化合物有10種，酯類化合物有6種，醛酮類化合物有3種，酚類化合物有1種，酸類化合物有1種;從茶樹鮮花中共鑒定出25種化合物，其中酯類化合物有5種，醇類化合物有11種，醛酮類化合物有4種，萜烯類化合物有2種、烷烴類化合物有2種，酚類化合物有1種。2種精油成分和相對含量差異明顯，共有組分有12種。茶樹鮮葉和鮮花精油對DPPH自由基具有明顯的清除作用，量效關(guān)系明顯。本研究為茶樹資源的進(jìn)一步開發(fā)利用提供了一定的參考。

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