滿山香精油和金橘精油的成分分析及其抗氧化性能研究

董菲，田玉紅，周旭凱，郝文鳳

(廣西科技大學 生物與化學工程學院，廣西 柳州 545006)

滿山香(Schisandrapropinqua)和金橘(Fortunellamargarita)是兩種藥食同源的植物，滿山香葉可作調味香料，具有祛除風濕、強肌骨、舒筋活絡、開胃消食等功效[1]。金橘果實除鮮食外，還可加工成蜜餞、罐頭、糕點、飲品等，同時可用作調味品，具有開胃、止渴、治咳嗽的功效[2]。植物精油不僅具有芳香的氣味，還具有抗菌、抗氧化、抗炎、殺蚊驅蟲等生物活性[3-14]，目前這兩種精油的抗氧化活性的研究國內還未見報道。

本文對滿山香精油和金橘精油的化學成分進行了定性定量分析，通過DPPH自由基(DPPH·)清除法、ABTS自由基陽離子(ABTS+·)清除法研究了滿山香和金橘精油及其單體的抗氧化能力，旨在為滿山香和金橘的綜合利用提供依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

滿山香葉(陰干葉片)，購自毫州市軒明銷售有限公司；金橘精油，購自江西恒誠天然香料有限公司，采用壓榨法提取；2，2-二苯基-1-三硝基苯肼自由基(DPPH·)、2，2′-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺鹽自由基(ABTS+·)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)、α-生育酚(VE)均為分析純；檸檬烯(97%)，Alfa Aesar有限公司；石竹烯(≥90%)，梯希愛(上海)化成工業(yè)有限公司。

TRACE1300-ISQ QD氣相色譜-質譜聯(lián)用儀；1788型揮發(fā)油提取器；722S型可見分光光度計。

1.2 滿山香精油的提取

準確稱取100 g滿山香葉，放置于揮發(fā)油測定器中，加入1 500 mL水，按水蒸氣蒸餾法提取6 h，靜置分層后讀取精油的體積并收集精油。100 g滿山香葉中共提取得到棕紅色精油0.22 mL，提取率為0.22%(V/W)。

1.3 精油的分析

氣相色譜條件：HP-5毛細管色譜柱，規(guī)格(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。載氣為高純氦氣，流量1.0 mL/min，進樣量1 μL，分流比1∶150，進樣口溫度280 ℃，接口溫度280 ℃。采用程序升溫：60 ℃ 保持5 min，升至260 ℃(2 ℃/min)，于 260 ℃ 保持5 min。

質譜條件：EI電離源，電子能量70 eV，電子倍增器電壓1.5 kV，質量掃描范圍50～550 amu，全掃描方式。

1.4 抗氧化性

1.4.1 DPPH· 清除能力的測定 將精油樣品溶解于無水乙醇，配制成不同濃度的溶液，避光保存。分別取2 mL不同濃度的樣品溶液并與2 mL 0.02 mg/mL 的DPPH·無水乙醇溶液置于具塞試管中，充分混勻，在517 nm處測定不同濃度樣品溶液的吸光度(Ai)，以無水乙醇代替樣品的反應體系為控制組(Ac)，以無水乙醇替代DPPH·溶液的反應體系為空白組(Aj)，確定反應時間為1 h，實驗重復3次取平均值[15]。以TBHQ和VE作為陽性對照。DPPH·清除能力的計算公式為：

1.4.2 ABTS+· 清除能力的測定 將精油樣品溶解于無水乙醇，配制成不同濃度的溶液，避光保存。將7 mmol/L的ABTS+·溶液和2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液混合，于常溫下避光24 h后得到ABTS+·母液，并用無水乙醇稀釋至其在734 nm處吸光度為(0.70±0.002)，獲得ABTS+·工作液。分別取2 mL 不同濃度的精油置于具塞試管中，加入2 mL ABTS+·工作液，混勻，避光6 min后測定其在734 nm 處的吸光度值(Ai)，以2 mL無水乙醇代替樣品的反應體系為控制組(A0)，實驗重復3次取平均值[16]。以TBHQ和VE作為陽性對照。ABTS+·清除能力的計算公式為：

1.5 數(shù)據(jù)分析

所有實驗均重復3次，數(shù)據(jù)均以平均值±標準值表示。采用Origin 8.0軟件進行作圖。

2 結果與討論

2.1 滿山香精油和金橘精油的化學成分

按上述GC-MS條件，分別分析滿山香精油和金橘精油的化學成分，二者的總離子流色譜圖見圖1和圖2。化學成分見表1，表中各物質按照其從毛細管色譜柱中的流出順序排列。

圖1 滿山香精油的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram of essential oilfrom Schisandra propinqua

圖2 金橘精油的總離子流圖Fig.2 Total ion chromatogram of essential oilfrom Fortunella margarita

表1 滿山香精油和金橘精油的化學成分Table 1 Chemical constituents of essential oils fromSchisandra propinqua and Fortunella margarita

由表1可知，滿山香精油鑒定確認了49個組分，占總含量的70.86%；金橘精油確認了28種組分，占總含量的96.31%。

在確認的滿山香精油成分中，其中碳氫化合物的含量最高，共24種，占總峰面積的44.25%，醇類物質13種，占21.01%；環(huán)氧化物2種占1.26%；醌類物質1種占1.15%；酸類物質2種，占0.96%；酯類物質4種，占0.89%；酮類物質3種，占0.84%。其主要成分為葎草烯(11.71%)、石竹烯(9.22%)、葎草烯醇(7.97%)和γ-古蕓烯(4.13%)。在確認的金橘精油成分中，碳氫化合物的含量最高，共19種，占總峰面積的92.91%，醇類物質4種，占2.17%，醚類物質2種，占1.03%；醛類物質2種，占0.16%；酚類物質1種，占0.07%。其主要成分為檸檬烯(70.15%)、γ-松油烯(6.99%)和反式-β-羅勒烯(4.25%)。

因為生長的地理環(huán)境不同等因素的影響，文獻中報道的滿山香精油和金橘精油成分有所差異，騰中秋[17]等研究不同產地滿山香揮發(fā)性的主要成分為莰烯(2.04%～26.08%)、桉葉油醇(2.33%～8.69%)、對傘花烴(6.14%～9.10%)、石竹烯(1.72%～5.97%)、檜烯(3.33%～23.32%)等萜烯類物質。Fitsiou[2]等研究結果表明，金橘精油的主要成分是檸檬烯(93.78%)。Peng等[18]研究結果表明，金橘精油的揮發(fā)性成分主要為檸檬烯(94.36%～95.06%)。

2.2 滿山香精油和金橘精油的抗氧化性能研究

利用DPPH·和ABTS+·自由基清除法對滿山香精油和金橘精油及其主要成分石竹烯、檸檬烯的抗氧化性能進行分析和評價。抗氧化物與DPPH·和ABTS+反應后使溶液褪色，溶液褪色越明顯，則表明所檢測物質的總抗氧化能力越強[19]。圖3、圖4分別為滿山香精油、金橘精油、石竹烯、檸檬烯以及兩種常用抗氧化劑TBHQ和VE在不同濃度下對DPPH·和ABTS+·的清除率。

圖3 DPPH·的清除率與濃度之間的關系Fig.3 DPPH· radical scavenging rate of essentialoils at different concentrationa.滿山香精油；b.金橘精油；c.石竹烯；d.檸檬烯；e.TBHQ；f.VE

圖4 ABTS+·的清除率與濃度之間的關系Fig.4 ABTS+· radical scavenging rate of essentialoils at different concentrationa.滿山香精油；b.金橘精油；c.石竹烯；d.檸檬烯；e.TBHQ；f.VE

由圖3、圖4和表2可知，滿山香精油和金橘精油均能清除DPPH·和ABTS+·自由基，清除率分別為21.93%～82.93%，19.79%～84.01%。滿山香精油和金橘精油清除DPPH·的IC50值分別為12.75 mg/mL和22.34 mg/mL，清除 ABTS+·的IC50值分別為1.30 mg/mL和3.33 mg/mL，表明滿山香精油和金橘精油能夠有效的清除自由基。石竹烯和檸檬烯清除DPPH·的IC50值分別為49.87，450.15 mg/mL，清除ABTS+·的IC50值分別為4.37，409.46 mg/mL。滿山香精油和金橘精油的抗氧化能力均優(yōu)于精油中的主要成分石竹烯和檸檬烯，且滿山香精油的抗氧化能力強于金橘精油。滿山香精油和金橘精油可以作為一種較為安全的天然抗氧化物來源，在食品、醫(yī)療中具有廣泛的開發(fā)潛力。

表2 滿山香精油和金橘精油及其主要成分的抗氧化活性Table 2 Antioxidant activity of the essential oils fromSchisandra propinqua and Fortunella margarita andmajor composition tested using the DPPH·and ABTS+· assays

3 結論

(1)滿山香精油主要成分為葎草烯(11.71%)和石竹烯(9.22%)，其他主要成分還包含葎草烯醇(7.97%)和β-桉葉烯(4.13%)。金橘精油的主要成分為檸檬烯(70.15%)，其他主要成分還包括γ-松油烯(6.99%)和反式-β-羅勒烯(4.25%)。

(2)滿山香精油和金橘精油有較好的清除自由基的活性。滿山香精油清除DPPH·和ABTS+·的IC50值分別為12.75 mg/mL和1.30 mg/mL；金橘精油清除DPPH·和ABTS+·的IC50值分別為22.34 mg/mL和3.33 mg/mL。