馬尾松松針揮發油的GC-MS 分析 及抑菌作用研究

◎ 王子偉，張園園，楊玲玲，劉 濤，周享享

（信陽農林學院食品學院，河南 信陽 464000）

馬尾松在我國分布廣泛。松針，又名松葉、松毛，是馬尾松的葉。松針具有一定的藥用價值，我國古代醫書《會約醫鏡》《名醫別錄》《本草綱目》等資料中就有其相關記載。當代研究表明，松針具有止咳，平喘，祛痰，鎮痛，降血糖，降血脂，抗氧化，抗病毒，抗菌，抗腫瘤，抗突變效應，抗血小板聚集活性及抗疲勞等藥理作用[1]。

信陽毗鄰大別山，具有豐富的馬尾松松針資源。目前，關于馬尾松松針揮發油的報道比較多，但是不同生長環境的松針揮發油其組分及含量會產生差異。對于信陽地區馬尾松松針揮發油的文獻報道較少。因此，筆者以信陽的馬尾松松針為原料提取揮發油，通過氣相色譜－質譜聯用技術（GC-MS）研究其化學成分，并初步探究其對常見的幾種食品中致病菌的抑制作用，旨在為信陽馬尾松資源的開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

馬尾松松針，2020 年3 月底于信陽賢山采摘，經信陽農林學院植物教研室鑒定為馬尾松；受試菌種由信陽農林學院生物與制藥工程學院的喬新榮副教授提供；Agilent 6850/5975 氣相色譜-質譜聯用儀。

1.2 實驗方法

1.2.1 水蒸氣蒸餾法提取揮發油

取馬尾松松針300 g，洗凈，剪成約2 cm 小段，放入2 000 mL 圓底蒸餾瓶中，加入1 200 mL 蒸餾水。采用水蒸氣蒸餾法，在循化蒸餾器中進行蒸餾，溫度設置為380 ℃。觀察到水30 min便開始暴沸，剛暴沸時，揮發油和水一起被蒸餾出，再經過約40 min 基本蒸餾完全，繼續蒸餾至3 h，得到白色微黃色透明油狀液體約0.8 mL，具有濃郁的特殊氣味。揮發油用專用小瓶子收集，放入冰箱4 ℃保存備用[2-3]。

1.2.2 GC-MS 定性定量分析化學成分

GC 條件：色譜柱為HP-5 MS 毛細管柱（30 m× 0.25 mm×0.25 μm）；程序升溫，初始柱溫為60 ℃，并保持2 min，以10 ℃·min-1升溫速率升至230 ℃，保持1 min；載氣為高純氦氣，流速1.0 mL·min-1，進樣1.0 μL，不分流。在進樣前，馬尾松針揮發油用乙醚適當稀釋處理[2-3]。

MS 條件：使用EI 離子源，其掃描范圍是33 ～350 AMU，電子能量為70 eV。

1.2.3 抑菌效果的測定

將受試菌接種于新鮮斜面培養基上，于恒溫培養箱37 ℃活化24 h 后，用無菌水配制成菌體 106～107CFU·mL-1的菌懸液，備用[4]。

用無菌移液槍分別吸取供試濃度菌懸液各100 μL至固體培養基中，分別涂布均勻。用無菌鑷子夾取已滅菌的濾紙片（直徑6 mm）輕輕蘸取適量的揮發油，置于已接種的培養基表面，每個平板放3 片，每個菌種做3 個平行試驗。以無菌水作空白對照，在37 ℃的條件下培養24 h 后，量取抑菌圈直徑，取其平均值作為測定結果。

2 結果與分析

2.1 GC-MS 成分分析結果

通過GC-MS 分析，得到總離子流色譜圖，見圖1。經計算機標準譜圖庫檢索，得到26 種組分，確定出23 個化合物，結果見表1，占總揮發油量的95.62%。其中，單萜和倍半萜類化合物是信陽馬尾松松針揮發油的主要成分，分別有6 種和11 種，而含量較高的單萜類化合物有β-月桂烯31.479%和異松油烯2.44%；含量較高的倍半萜化合物是β-胡椒烯27.837%， β-石竹烯6.857%，雙環[4.4.0]dec-1-ene，2-異丙基-5-甲基-9-亞甲基3.657%，牛兒烯3.07%，α-石竹烯1.269%，杜松烯0.914%，大根香葉烯0.553%。醇類化合物是芳樟醇0.302%和松油醇0.189%。醛類化合物是β-甜橙醛11.736%和2，4-癸二烯醛0.391%。酚類化合物是甲基丁香酚0.897%。酯類化合物是乙酸冰片酯1.064%。

粟本超等研究廣西柳州馬尾松松針揮發油，GC-MS 分析的組分中相對含量較高的是α-蒎烯（26.09%）、β-蒎烯（11.70%）、3-蒈烯（8.27%）、β-石竹烯（13.91%）、大根香葉烯-D（4.89%）和 γ-欖香烯（4.14%）等化合物[5]。胡文杰等研究江西吉安馬尾松松針揮發油GC-MS 分析的組分中相對質量分數較高的組分是β-古巴烯（7.94%）、γ-依蘭油 烯（6.01%）、β- 瑟 林 烯（3.63%）、1（10），4-杜松二烯（6.65%）、石竹稀（15.85%）、蛇麻稀（5.82%）、大根香葉烯B（10.81%）、α-杜松醇（12.12%）等化合物[2]。李軍集等研究土貢種源馬尾松松針揮發油，GC-MS 分析的組分中相對含量較高的是α-蒎烯（37.673%）、莰烯（3.724%）、β-蒎烯（14.969%）、石竹烯（8.242%）、β-水芹烯（3.200%）、γ-欖香烯（3.600%）等化合物；其研究廣西藤縣普通種源馬尾松松針揮發油，GC-MS 分析的組分中相對含量較高的是α-蒎烯（46.715%）、莰烯（3.015%）、β-蒎烯（12.978%）、石竹烯（10.212%）、γ-欖香烯（3.600%）等化合物[3]。從參考文獻和本實驗結果對比可以看出，不同地域不同環境氣候造就了馬尾松松針揮發油成分和含量上存在明顯的差異。

2.2 抑菌結果

馬尾松松針揮發油對3 種食品中常見致病菌的抑菌效果見表2。結果表明，3 組試驗抑菌圈直徑均大于6 mm，說明馬尾松松針揮發油對3 種致病菌均有明顯的抑制作用，其抑制強弱依次為：金黃色葡萄球菌＞大腸桿菌＞沙門氏菌。肖靖萍[6]、許麗璇[7]等研究發現馬尾松松針揮發油對枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、黑曲霉、黃曲霉、白曲霉、啤酒酵母、變形桿菌、八疊球菌等也有較好的抑制作用，表明馬尾松松針揮發油抑菌范圍較廣，為其在食品中的應用提供依據。

圖1 馬尾松松針揮發油GC-MS 分析總離子流圖

表1 馬尾松松針揮發油化學成分表

3 結論

本實驗以信陽的馬尾松松針為原料，采用水蒸氣蒸餾法提取揮發油，通過GC-MS 對揮發油組分進行了分離鑒定，共鑒定出了23 個化合物，占總揮發油量的95.62%。其中，單萜和倍半萜類化合物是信陽馬尾松松針揮發油的主要成分，β-月桂烯和β-胡椒烯含量最高，分別為31.479%和27.837%。通過濾紙片擴散法測定揮發油對3 種食品中常見致病菌的抑菌效果，結果表明，馬尾松松針揮發油對3 種致病菌均有明顯的抑制作用，其抑制強弱依次為：金黃色葡萄球菌＞大腸桿菌＞沙門氏菌。