程嘉莉，馬 江，肖愛(ài)華，朱仲龍，桑子陽(yáng)，馬履一,

（1.北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；2.湖北五峰土家族自治縣林業(yè)科學(xué)研究所，湖北 宜昌 443413）

合成的抗氧化劑和抗菌劑因普遍存在的毒理效應(yīng)以及不斷增強(qiáng)的細(xì)菌耐藥性，引發(fā)了消費(fèi)者對(duì)其安全性和實(shí)用性越來(lái)越多的質(zhì)疑和排斥。而植物揮發(fā)油因安全無(wú)毒，具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗腫瘤等生物活性[1-3]，且感官體驗(yàn)良好，被認(rèn)為是合成添加劑極具潛力的天然替代品，其在食品加工、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域均具有極為廣闊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景[2]。植物材料的干燥作為樣品保存和揮發(fā)油提取前的預(yù)處理手段，方法的選擇能顯著影響揮發(fā)油化學(xué)組成及含量。不同干燥處理過(guò)程中往往伴隨著不同程度的熱敏性成分的降解和散失，以及全新化合物的形成[4]，從而可能會(huì)導(dǎo)致其抗氧化、抗菌等生物活性以及感官特征呈現(xiàn)明顯差異。Pirbalouti等[5]對(duì)比香薄荷屬Satureja bachtiaricaBunge.在不同干燥處理?xiàng)l件下的揮發(fā)油萃取率發(fā)現(xiàn)，萃取率從高到低的條件為：45 ℃烘干＞冷凍干燥＞65 ℃烘干＞陰干＞曬干。Ozdemir等[6]研究發(fā)現(xiàn)牛至（Origanum vulgareL.）在陰干處理?xiàng)l件下的揮發(fā)油萃取率及抗氧化活性均高于60 ℃烘干和曬干處理；而Zhang Liangliang等[7]對(duì)檸檬（Citrus limon(L.) Burm. f.）皮揮發(fā)油的研究結(jié)果則表明：經(jīng)曬干處理的檸檬皮揮發(fā)油萃取率、抗菌活性則高于烘干（40、60 ℃）和紅外干燥（40、60 ℃）處理。此外，F(xiàn)arag等[8]研究大蒜（Allium sativumL.）揮發(fā)油含量及抗菌活性時(shí)卻發(fā)現(xiàn)，冷凍干燥保留原有化學(xué)成分及生物活性表現(xiàn)最佳，但微波干燥后大蒜的揮發(fā)油抗菌活性高于陰干處理。因此，干燥方式的選擇對(duì)于植物揮發(fā)油的萃取至關(guān)重要，探索理想的干燥條件具有極為重要的生產(chǎn)實(shí)踐意義。

紅花玉蘭（Magnolia wufengensisL. Y. Ma et L. R.Wang）是木蘭科木蘭屬落葉喬木[9]，原始群落分布于湖北省五峰縣海拔1 400～2 000 m次生林中，花期在3月中下旬—4月中旬，花型優(yōu)美，花色艷麗，芳香濃郁[10]。有關(guān)木蘭屬植物揮發(fā)油具有抗氧化、抗菌活性的相關(guān)研究已有較多報(bào)道，如Farag[11]和Ha[12]等分別對(duì)廣玉蘭（M. grandiflora）、北美木蘭（M. virginiana）花和M. hypolampra枝、葉揮發(fā)油的生物活性進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果均表明木蘭屬植物的揮發(fā)油具有一定的抗氧化及抗菌活性。因此將紅花玉蘭揮發(fā)油開(kāi)發(fā)成為天然抗氧化劑和抗菌劑具有良好的應(yīng)用潛力和廣闊的市場(chǎng)前景。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)超臨界CO2萃取法分別萃取4 種不同干燥處理?xiàng)l件下的紅花玉蘭花蕾的揮發(fā)油，并通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）結(jié)合保留指數(shù)（retention index，RI）對(duì)揮發(fā)油進(jìn)行了定性和定量分析，同時(shí)利用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除法、2,2’-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（2,2’-azinobis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS）陽(yáng)離子自由基清除法和還原能力法評(píng)價(jià)其抗氧化活性，并利用濾紙片擴(kuò)散法評(píng)價(jià)體外抗菌活性?？疾旒t花玉蘭花蕾在不同干燥處理下，揮發(fā)油萃取率、化學(xué)組成及抗氧化、抗菌活性的差異，以期為紅花玉蘭揮發(fā)油提取工藝的確定提供技術(shù)支持和生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)，同時(shí)也為紅花玉蘭揮發(fā)油的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

2018年3月上旬上午于湖北省五峰縣仁和坪采集紅花玉蘭‘?huà)杉t1號(hào)’花蕾。

大腸桿菌（Escherichia coliATCC25922）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureusATCC25923）、鼠傷寒沙門(mén)氏菌（Salmonella typhimuriumATCC14028）、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilisATCC6633） 上海魯微科技有限公司。

C7～C40正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)o2si標(biāo)準(zhǔn)品公司；DPPH、ABTS 美國(guó)Sigma公司；氨芐青霉素、刃天青 上海阿拉丁試劑有限公司；正己烷（色譜純）北京化工廠；其余試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

LGJ-10冷凍干燥機(jī) 北京四環(huán)科學(xué)儀器廠；高速萬(wàn)能粉碎機(jī) 天津泰斯特儀器有限公司；超臨界CO2萃取裝置 美國(guó)Applied Separations公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀德國(guó)Heidolph公司；7890B-5977A GC-MS聯(lián)用儀美國(guó)Agilent科技有限公司；Lambda35紫外分光光度計(jì)美國(guó)PerkinElmer公司；恒溫培養(yǎng)箱 上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料處理

新鮮花蕾除去枝梗后分別采用陰干（16 d）、曬干（9 d）、55 ℃烘干（12 h）和-40 ℃冷凍干燥（15.5 h）4 種方法干燥至恒質(zhì)量，同一干燥處理的花蕾粉碎后過(guò)標(biāo)準(zhǔn)篩，取20～40 目樣品封袋保存于干燥器中備用。

1.3.2 揮發(fā)油的提取

根據(jù)前期單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化得到的萃取參數(shù)：萃取溫度47 ℃，萃取壓力40.7 MPa，靜態(tài)萃取時(shí)間90 min，動(dòng)態(tài)萃取時(shí)間102 min，CO2流速2.5 mL/min對(duì)紅花玉蘭干燥花蕾進(jìn)行超臨界CO2萃取，所得粗提物經(jīng)正己烷溶解、過(guò)濾后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在35 ℃條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至純凈，稱(chēng)質(zhì)量并按公式（1）計(jì)算萃取率。

1.3.3 揮發(fā)油的成分分析

C7～C40正構(gòu)烷烴混標(biāo)（1 mg/mL）以正己烷稀釋至10-3mg/mL，4 種不同干燥花蕾揮發(fā)油以正己烷稀釋至10 mg/mL，超聲處理2 min使其溶解后，分別過(guò)直徑為0.22 μm的針式微孔濾膜，待GC-MS檢測(cè)。

GC條件：HP-5M石英毛細(xì)管柱（30 m×250 μm，0.25 μm）；120 ℃保持2 min，以10 ℃/min升至280 ℃，保持20 min；載氣（He）流速1 mL/min；進(jìn)樣量1 μL，分流比10∶1。

MS條件：電子電離源（70 eV）；離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，傳輸線(xiàn)溫度280 ℃，溶劑延遲時(shí)間3 min，質(zhì)量掃描范圍m/z 35～550。

GC-MS總離子流圖采用自動(dòng)化質(zhì)譜解卷積處理，結(jié)合正構(gòu)烷烴混標(biāo)測(cè)定計(jì)算目標(biāo)成分RI[13]，具體按式（2）計(jì)算。并與譜庫(kù)中保留指數(shù)（RI*）進(jìn)行比對(duì)，做定性分析，以峰面積所占比例初步定量分析。

式中：TRx為組分保留時(shí)間/min；TRz、TR（z+1）分別為碳數(shù)z、z+1正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間，且TRz＜TRx＜TR（z+1）。

1.3.4 揮發(fā)油的抗氧化活性測(cè)定

以DPPH自由基清除能力、ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力和還原能力3 個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)揮發(fā)油的抗氧化活性，建立抗氧化活性指標(biāo)（y）-揮發(fā)油質(zhì)量濃度（以無(wú)水乙醇為溶劑）（x/（mg/mL））回歸模型。以抗壞血酸為陽(yáng)性對(duì)照，無(wú)水乙醇為空白對(duì)照，DPPH自由基清除能力測(cè)定實(shí)驗(yàn)中抗壞血酸-無(wú)水乙醇質(zhì)量濃度梯度為0.004、0.008、0.012、0.016、0.020 mg/mL，ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力和還原能力測(cè)定實(shí)驗(yàn)中抗壞血酸-無(wú)水乙醇質(zhì)量濃度梯度為0.007、0.014、0.021、0.028、0.035 mg/mL。所有試劑現(xiàn)配現(xiàn)用，按公式（3）計(jì)算DPPH自由基清除率和ABTS陽(yáng)離子自由基清除率。

式中：A0表示空白對(duì)照組的吸光度；AS為實(shí)驗(yàn)組的吸光度。

通過(guò)回歸模型求解DPPH自由基清除法和ABTS陽(yáng)離子自由基清除法所得到的半數(shù)抑制濃度（half maximal inhibitory concentration，IC50），IC50為自由基清除率達(dá)到50%時(shí)揮發(fā)油或抗壞血酸的質(zhì)量濃度[14]。

1.3.4.1 DPPH自由基清除能力測(cè)定

DPPH自由基清除率的測(cè)定參照Cherrat等[15]的方法并稍作修改。取1 mL不同質(zhì)量濃度梯度揮發(fā)油-乙醇溶液（冷凍干燥花蕾揮發(fā)油-乙醇溶液的質(zhì)量濃度梯度依次為1.2、2.4、3.6、4.8、6.0 mg/mL，陰干、曬干和55 ℃烘干花蕾揮發(fā)油-乙醇溶液的質(zhì)量濃度梯度依次為3、6、9、12、15 mg/mL樣液），加入3 mL DPPH-乙醇溶液（0.1 mmol/L），室溫黑暗條件下振蕩60 min，于517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。

1.3.4.2 ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力測(cè)定

ABTS陽(yáng)離子自由基清除率的測(cè)定參照Tian Jun等[16]的方法并稍作修改。ABTS溶液（7 mmol/L）和過(guò)硫酸鉀溶液（2.45 mmol/L）等比例混合，室溫黑暗條件下反應(yīng)12～16 h，以無(wú)水乙醇稀釋至在734 nm波長(zhǎng)處吸光度為0.700±0.005，制備得到ABTS溶液。取0.3 mL不同質(zhì)量濃度梯度揮發(fā)油-乙醇樣液（梯度同1.3.4.1節(jié)），加入2.7 mL ABTS溶液，30 ℃水浴加熱6 min，于波長(zhǎng)734 nm處測(cè)定吸光度。

1.3.4.3 還原能力測(cè)定

還原能力的測(cè)定參照Harkat-Madouri等[17]的方法并稍作修改。取1 mL不同質(zhì)量濃度梯度揮發(fā)油-乙醇樣液（冷凍干燥花蕾揮發(fā)油-乙醇溶液質(zhì)量濃度梯度依次為7、14、21、28、35 mg/mL樣液，陰干、曬干和55 ℃烘干花蕾揮發(fā)油-乙醇溶液質(zhì)量濃度梯度依次為15、30、45、60、75 mg/mL樣液），加入1 mL磷酸緩沖液（0.2 mol/L、pH 6.6）、1 mL 1 g/100 mL鐵氰化鉀溶液，黑暗條件下50 ℃水浴加熱20 min，于冰水中快速冷卻后加入1 mL 10 g/100 mL三氯乙酸溶液，3 000×g離心10 min，取1.5 mL上清液，加入1.5 mL蒸餾水和0.3 mL 0.1 g/100 mL氯化鐵溶液充分混合，靜置10 min，于700 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度（A700nm），以A700nm表征還原能力。

1.3.5 揮發(fā)油抗菌活性測(cè)定

參照Abdelli等[18]的方法并做優(yōu)化。將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鼠傷寒沙門(mén)氏菌和枯草芽孢桿菌以平板菌落計(jì)數(shù)法調(diào)整至107CFU/mL。在MH平板中加入4 種菌液100 μL，均勻涂布并干燥后，等間距放置3 個(gè)空白藥敏紙片（直徑6 mm），依次滴加10 μL揮發(fā)油-吐溫-80樣液（50 mg/mL）、體積分?jǐn)?shù)5%吐溫-80（陰性對(duì)照）和5 μg/片氨芐青霉素溶液（陽(yáng)性對(duì)照），平板置于超凈工作臺(tái)上擴(kuò)散0.5 h時(shí)后，移至37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)24 h，每個(gè)菌種設(shè)置3 組平行，記錄抑菌圈直徑/mm，結(jié)果取其平均值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)設(shè)3 個(gè)平行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行方差分析，Excel軟件進(jìn)行圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對(duì)揮發(fā)油萃取率的影響

圖1 4 種方式干燥處理后的紅花玉蘭花蕾的揮發(fā)油萃取率Fig. 1 Yields of essential oils extracted from the buds of M. wufengensis subjected to four drying treatments

如圖1所示，在不同干燥處理?xiàng)l件下，紅花玉蘭花蕾的揮發(fā)油萃取率有極顯著差異。其中，冷凍干燥花蕾的揮發(fā)油萃取率最高，達(dá)（2.736±0.138）%，曬干和55 ℃烘干次之，分別為（1.864±0.025）%、（1.680±0.007）%，且這兩種干燥處理間差異沒(méi)有極顯著差異，而陰干花蕾的揮發(fā)油萃取率最低，僅為（1.217±0.014）%。結(jié)果表明冷凍干燥處理能最大限度地保留紅花玉蘭花蕾的揮發(fā)油含量，而陰干處理造成的揮發(fā)油損失最為顯著。不同干燥方式下，百里香屬Thymus daenensissubsp.daenensis. Celak的揮發(fā)油萃取率由高到低為：冷凍干燥＞50 ℃烘干＞曬干＞70 ℃烘干＞陰干[3]，灰羅勒（Ocimum americanumL.）為：曬干＞55 ℃烘干＞陰干[19]，均呈現(xiàn)與本研究相似的規(guī)律。這可能是由于在冷凍干燥的超低溫環(huán)境中，細(xì)胞內(nèi)水分快速形成的冰晶破壞了細(xì)胞結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放，從而有效地提高了揮發(fā)油的萃取率[20]；而曬干和55 ℃烘干處理的干燥溫度較高且干燥時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，陰干處理雖然干燥溫度較低但干燥時(shí)間更長(zhǎng)；因此，3 種處理均加速了干燥過(guò)程中揮發(fā)油成分的降解和逸散，且陰干處理?yè)p耗最多[20-21]。然而，Sárosi[22]和Xing Ying[23]等在百里香屬Thymus vulgaris莖和紫蘇（Perilla frutescensL.）葉揮發(fā)油提取研究中卻得到了相反的結(jié)果，冷凍干燥所得揮發(fā)油萃取率僅為陰干所得的60%和71%。由此可知，干燥過(guò)程中揮發(fā)油萃取率的差異不僅受干燥方式的影響，可能還與植物材料本身的生物學(xué)特性相關(guān)[3]。

2.2 不同干燥方式對(duì)揮發(fā)油成分及含量的影響

圖2 紅花玉蘭冷凍干燥（A）、陰干（B）、曬干（C）、55 ℃烘干（D）花蕾揮發(fā)油GC-MS總離子流圖Fig. 2 Total ion current chromatograms of essential oils from the buds of M. wufengensis subjected to freeze drying (A), shade drying (B),sun drying (C) or 55 ℃ oven drying (D)

由圖2可知，冷凍干燥花蕾的揮發(fā)油色譜峰主要集中在6～30 min，陰干、曬干和55 ℃烘干花蕾揮發(fā)油總離子流圖相似，色譜峰主要集中在14～30 min。紅花玉蘭花蕾4 種干燥處理所得的揮發(fā)油共鑒定出49 種化合物，其中11 種化合物為共有成分，包括8 種烴類(lèi)化合物及4H-xanthalongia、VE和γ-谷甾醇。在冷凍干燥花蕾的揮發(fā)油中，共鑒定出26 種化合物，占檢測(cè)到的揮發(fā)油總量的77.71%，其中特有成分11 種，占檢測(cè)到揮發(fā)油總量的7.42%，以萜烯（5.62%）和萜醇類(lèi)（1.2%）為主；兩種主要成分γ-谷甾醇（27.84%）和4H-xanthalongia（27.09%）相對(duì)含量遠(yuǎn)高于其他成分，烴類(lèi)（8.74%）相對(duì)含量也較高，且VE（4.71%）和萜烯類(lèi)（5.62%）相對(duì)含量較酯類(lèi)（2.03%）更高，并含有少量酚類(lèi)（0.48%）、醇類(lèi)（1.20%）。從曬干、55 ℃烘干和陰干處理的花蕾揮發(fā)油中分別鑒定出20、20、30 種化合物，分別占各自檢測(cè)到揮發(fā)油總量的84.8%、71.1%和70.65%，并且曬干、55 ℃烘干和陰干處理花蕾揮發(fā)油中γ-谷甾醇（32.56%、28.01%、24.39%）和烴類(lèi)（37.42%、27.82%、29.73%）相對(duì)含量均遠(yuǎn)高于其他成分。此外，曬干和55 ℃烘干花蕾中酮類(lèi)相對(duì)含量（分別為10.36%、8.54%）相對(duì)較高，但萜烯類(lèi)相對(duì)含量（分別為0.11%、0.16%）較低，僅含有少量VE（分別為0.69%、0.33%）及酯類(lèi)（分別為0.76%、1.04%），且這兩種處理的花蕾揮發(fā)油共有成分多達(dá)18 種。同樣地，陰干花蕾揮發(fā)油中的高氧化物質(zhì)相對(duì)含量也非常高，如酮類(lèi)（7.82%）、醛類(lèi)（1.78%）和酯類(lèi)（1.03%），而VE（0.21%）和醇類(lèi)（0.14%）成分相對(duì)含量較低，且無(wú)萜烯類(lèi)成分，特有的12 種成分（3.84%）也以醛類(lèi)（1.78%）為主。造成4 種干燥處理后花蕾揮發(fā)油成分差異的主要原因可能是冷凍干燥過(guò)程中材料始終處于超低溫環(huán)境，從而最大限度地減少了熱敏性成分的分解和逸散，加之冰晶直接升華無(wú)液態(tài)水的存在，以及真空的干燥環(huán)境，從而有效地減少了氧化和酶促反應(yīng)的發(fā)生，使得酮、醛、酯等氧化產(chǎn)物含量較低[20]；曬干和烘干處理因?yàn)楦稍餃囟容^高且干燥時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，可能導(dǎo)致了熱敏性成分的逸散和分解，且持續(xù)性與熱空氣流接觸，氧化反應(yīng)和酶促反應(yīng)相對(duì)劇烈[3,21]；而陰干處理由于干燥溫度較低，水分散失緩慢，使得樣品材料在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)其水分始終維持在較高水平，延長(zhǎng)了干燥過(guò)程中代謝反應(yīng)的持續(xù)時(shí)間，從而促進(jìn)了揮發(fā)油成分的分解、氧化和酶促反應(yīng)。除干燥方式外，木蘭屬植物揮發(fā)油成分及含量還受樹(shù)種生物學(xué)特性[11]、生長(zhǎng)環(huán)境條件[24]、取樣部位[25]、所采樣品生長(zhǎng)發(fā)育階段[26]以及揮發(fā)油萃取方式及參數(shù)[13]等條件影響。由此可知，實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，需綜合考量影響揮發(fā)油成分組成的各個(gè)因素才能有效控制目標(biāo)成分的獲取。

表1 不同干燥處理紅花玉蘭花蕾揮發(fā)油的成分及相對(duì)含量Table 1 Chemical composition and their relaive contents of essential oils from the buds of M. wufengensis dried by different drying methods

2.3 揮發(fā)油的抗氧化活性

由表2可知，紅花玉蘭4 種干燥花蕾的揮發(fā)油質(zhì)量濃度與DPPH自由基清除率、ABTS陽(yáng)離子自由基清除率以及吸光度（A700nm）間建立的回歸方程線(xiàn)性擬合良好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，紅花玉蘭花蕾揮發(fā)油具有一定的抗氧化活性，但活性相對(duì)陽(yáng)性對(duì)照抗壞血酸較弱。4 種不同干燥方式處理花蕾的揮發(fā)油的抗氧化性在3 種測(cè)定方式下均呈現(xiàn)一致的結(jié)果，從高到低均表現(xiàn)為：冷凍干燥＞陰干＞曬干＞55 ℃烘干，且冷凍干燥花蕾的揮發(fā)油活性遠(yuǎn)高于其他3 種干燥處理的花蕾。DPPH自由基清除率和ABTS陽(yáng)離子自由基清除率測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，冷凍干燥花蕾的揮發(fā)油IC50值分別是陰干、曬干、55 ℃烘干花蕾揮發(fā)油的0.25、0.19、0.17 倍和0.36、0.29、0.25 倍，在還原能力測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，冷凍干燥花蕾揮發(fā)油線(xiàn)性方程斜率也大于其他3 種干燥方式，說(shuō)明在相同質(zhì)量濃度下，冷凍干燥花蕾揮發(fā)油抗氧化活性更強(qiáng)。前人的研究表明，揮發(fā)油抗氧化活性與其化學(xué)組成及含量有關(guān)，酚類(lèi)和VE具有較強(qiáng)抗氧化活性；此外，萜醇、萜烯、酮、醛以及甾醇類(lèi)也是重要的抗氧化活性成分[27-29]，牛油果（Persea americanaMill.）植物甾醇提取物清除自由基能力甚至強(qiáng)于VE[28]。因此，冷凍干燥處理提取的揮發(fā)油具有高抗氧化活性可能是因?yàn)槠鋼]發(fā)油成分中含有含量較高的酚類(lèi)（0.48%）、VE（4.71%）、萜烯類(lèi)（5.62%）和萜醇類(lèi)（1.20%）。另外，揮發(fā)油中的微量成分與主要成分間也存在一定的協(xié)同作用，也可有效加強(qiáng)抗氧化活性[2]。因此，雖然曬干和烘干花蕾中提取的揮發(fā)油所含的VE、萜烯、酮類(lèi)及甾醇類(lèi)的含量要高于陰干花蕾，但可能由于陰干花蕾揮發(fā)油中含有較多的萜醇類(lèi)和醛類(lèi)，以及可能還含有其他某些微量成分，從而使其揮發(fā)油的抗氧化活性強(qiáng)于曬干和55 ℃烘干花蕾所提取的揮發(fā)油。而由于曬干和55 ℃烘干花蕾揮發(fā)油成分和各成分含量均區(qū)別不大，因此兩者揮發(fā)油抗氧化性差異也相對(duì)較小。

2.4 揮發(fā)油的抗菌活性

揮發(fā)油的抗菌活性也主要取決于其化學(xué)組成及含量，其中酚類(lèi)、萜醇、萜烯、酮、醛以及甾醇類(lèi)等均為抗菌活性成分的重要組分，并與微量成分間存在協(xié)同作用[2,18,27-28,30]。如圖3所示，紅花玉蘭花蕾揮發(fā)油對(duì)4 種供試菌均有一定的抑制作用，但其抑菌活性要弱于氨芐青霉素。4 種干燥處理花蕾的揮發(fā)油均對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制作用最強(qiáng)，且冷凍干燥花蕾揮發(fā)油抑菌活性顯著高于其他干燥處理，陰干花蕾揮發(fā)油對(duì)金黃色葡萄球菌抑制作用最弱。此外，冷凍干燥和陰干花蕾揮發(fā)油對(duì)枯草芽孢桿菌的抑制作用差異不顯著，但兩者均顯著高于曬干和55 ℃烘干處理。4 種干燥花蕾揮發(fā)油對(duì)大腸桿菌和鼠傷寒沙門(mén)氏菌的抑制作用則均無(wú)顯著性差異。冷凍干燥和陰干花蕾揮發(fā)油對(duì)4 種供試菌的抑制作用由高到低依次為：金黃色葡萄球菌（G+）＞枯草芽孢桿菌（G+）＞大腸桿菌（G-）＞鼠傷寒沙門(mén)氏菌（G-），曬干和烘干花蕾的揮發(fā)油的抑菌作用由高到低則依次為：金黃色葡萄球菌（G+）＞大腸桿菌（G-）＞鼠傷寒沙門(mén)氏菌（G-）＞枯草芽孢桿菌（G+）。Almadiy等[2]研究發(fā)現(xiàn)蓍草類(lèi)（AchilleaL.）揮發(fā)油對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑制作用要強(qiáng)于革蘭氏陰性菌，其推測(cè)可能是這兩類(lèi)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)組成差異導(dǎo)致的，革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁脂多糖限制了抗菌活性成分的進(jìn)入；而革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁脂磷壁酸親脂末端則促進(jìn)了這些疏水化合物的滲透。Ha等[12]對(duì)M. hypolampra枝和葉揮發(fā)油抗菌活性的研究結(jié)果則表明細(xì)菌屬于革蘭氏陰性菌還是革蘭氏陽(yáng)性菌與抗菌活性之間無(wú)明顯相關(guān)性，與本研究結(jié)果一致。因此，揮發(fā)油對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌的抑制作用是否有一定的規(guī)律性以及其抑菌機(jī)制是否與細(xì)胞壁的組成相關(guān)均有待進(jìn)一步的考證。

表2 不同干燥方式處理后紅花玉蘭花蕾揮發(fā)油的抗氧化活性Table 2 Antioxidant activities of essential oils from M. wufengensis buds dried by different drying methods

圖3 不同干燥方式處理后紅花玉蘭花蕾揮發(fā)油的抗菌活性Fig. 3 Antibacterial activities of essential oils from M. wufengensis buds dried by different drying methods

3 結(jié) 論

不同干燥處理?xiàng)l件對(duì)紅花玉蘭花蕾揮發(fā)油的萃取率、成分組成、各成分含量以及抗氧化、抗菌活性均有影響。在4 種不同的干燥處理?xiàng)l件下，紅花玉蘭花蕾揮發(fā)油超臨界CO2萃取率由高到低依次為：冷凍干燥＞曬干＞55 ℃烘干＞陰干，自動(dòng)化質(zhì)譜解卷積結(jié)合RI共鑒定出49 種化合物，其中冷凍干燥花蕾揮發(fā)油鑒定出26 種，含11 種特有成分，以萜烯類(lèi)（5.62%）和萜醇類(lèi)（1.2%）為主；陰干花蕾揮發(fā)油鑒定出30 種，含12 種特有成分，以醛類(lèi)（1.78%）為主；而曬干和55 ℃烘干花蕾揮發(fā)油各鑒定出20 種，且成分相似度較高，含18 種共有成分?？寡趸涂咕鷮?shí)驗(yàn)表明，紅花玉蘭花蕾揮發(fā)油具有一定的抗氧化活性，從高到低依次為：冷凍干燥＞陰干＞曬干＞55 ℃烘干，同時(shí)具有廣譜抑菌性，且4 種干燥花蕾揮發(fā)油均對(duì)金黃色葡萄球菌抑制作用最強(qiáng)。此外，在冷凍干燥處理?xiàng)l件下，紅花玉蘭花蕾揮發(fā)油的萃取率、抗氧化活性以及對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌活性均顯著高于其他3 種干燥處理。綜上，冷凍干燥是紅花玉蘭花蕾最佳的干燥方式，該研究對(duì)紅花玉蘭揮發(fā)油提取工藝的制定和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供了重要的參考。