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。

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)化成工業有限公司。

TRACE1300-ISQ QD氣相色譜-質譜聯用儀；1788型揮發油提取器；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 數據分析

所有實驗均重復3次，數據均以平均值±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、醫療中具有廣泛的開發潛力。

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。