摘要：目的：比较5种黔产药食同源植物香薷、藿香、木姜子、姜黄和橘皮精油的抗氧化活性并对其化学成分进行分析，为开发具有特殊香味的食品天然抗氧化剂提供了试验依据。方法：采用水蒸气蒸馏法提取5种植物精油;通过对DPPH、ABTS自由基的消除能力、Fe3+还原能力的测试来评价精油抗氧化能力，结果采用Trolox浓度表示;利用GC-MS对精油成分进行分析，计算机质谱库结合保留指数法对化合物定性，峰面积归一化法计算相对含量。结果：木姜子精油的提取率相对最高，达到2.71%;香薷精油的抗氧化活性相对最高，对ABTS自由基的清除能力约为BHT的274.21%，对Fe3+的还原能力约为BHT的102.10%;香薷精油的主要化学成分为百里酚，藿香精油的主要化学成分为百秋李醇。结论：香薷精油具有与常用食品添加剂BHT相当的抗氧化性，其抗氧化性与所含百里酚、香芹酚和丁香酚有关，该研究为香薷精油作为食品抗氧化加香剂的进一步开发奠定了基础。
关键词：药食同源;精油;GC-MS;成分分析;抗氧化活性
抗氧化剂在食品保存、日化产品和化妆品稳定和功效方面起着非常重要的作用，但人工合成抗氧化剂存在一些潜在的危害，一些发达国家已禁止使用对人体有害的人工合成抗氧化剂，这些情况促使研究人员不断寻找可替代的天然抗氧化剂[1]。精油作为芳香植物源的次生代谢产物，具有抗菌、抗氧化、抗癌等生物活性[2-4]，而对精油的抗氧化活性和其相关的应用已有很多研究报道，其作为天然抗氧化剂的潜力受到研究者的广泛关注。很多药食同源植物均含有精油成分，这些精油如果具有较高的抗氧化性，则有可能作为添加剂加到食品中，既有抗氧化保护作用，又有给食品加香作用。香薷、藿香、木姜子、姜黄和橘皮5种植物是常见的药食同源品种，其精油成分组成及抗氧化性已有相关的研究，但植物产地不同，精油成分及抗氧化活性差别较大。贵州省产藿香精油的成分分析还未见报道;向平、杨欣、叶世芸[5]和周欣等团队对贵州省香薷、木姜子、姜黄和橘皮的精油成分进行了分析，但定性主要采用质谱库比较，结果存在一定的不准确性。向平和刘康莲等[6]对贵州省香薷和姜黄精油的抗氧化活性进行了研究，但采用方法为DPPH、ABTS自由基清除法或单一的DPPH自由基清除法，缺乏综合的抗氧化性评价。该研究采用3种方法综合评价5种植物精油的抗氧化活性，采用GC-MS结合保留指数法分析它们精油的化学成分，探讨植物精油化学成分与抗氧化活性之间的联系，为开发具有特殊香味的食品天然抗氧化剂提供了试验依据。
1材料与方法
1.1供试植物
分别选取黔产香薷(Elsholtziaciliata(Thunb.)Hyland)、藿香(Agastacherugosa(Fisch.etMey)O.Ktze)和橘皮(CitrusreticulataBlanco.)：购自贵阳太升中药材市场;木姜子(LitseapungensHemsl.)：购自六背山特产店;姜黄(CurcumalongaLinn.)：购自贵州百草汇;5种植物的干燥品。
1.2化学试剂
DPPH(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)：纯度97%，梯希爱化成工业发展有限公司;TPTZ(2，4，6-三吡啶基三嗪)：纯度99%;Torlox(6-羟基-2，5，7，8-四甲基色烷-2-羧酸)：纯度97%，上海麦克林生化科技有限公司;ABTS(2，2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐)：纯度98%，上海源叶生物科技有限公司;PBS缓冲液：北京索莱宝科技有限公司;正构烷烃C7～C30：美国Sigma公司;甲醇、盐酸、K2S2O8、氯化铁、醋酸钠、醋酸、正己烷试剂：均为国产分析纯。
1.3仪器与设备
GCMS-TQ8040型气相色谱-质谱联用仪日本岛津公司;UH5300型可见分光光度计日立制作所株式会社。
1.4试验方法
1.4.1植物精油的提取
分别称取160g5种药食同源植物，放入圆底烧瓶中加入1600mL去离子水;置于电热套上进行加热蒸馏，通过冷凝管回流提取并收集挥发出的油性物质，当得到的油性物质无变化后停止加热提取，冷却后打开分液漏斗去除蒸馏水，同时收集提取得到的精油，置于分析天平上准确称取精油质量，然后装入棕色玻璃瓶中，置于-4℃冰箱中保存备用，每组试验重复3次。
1.5数据处理
试验数据
采用Excel2010和SPSS19.0进行数据统计分析，利用Duncan's新复极差法比较处理间差异显著性，结果表示为平均值±标准偏差。
2结果与分析
2.1不同植物精油的产率
香薷藿香木姜子姜黄橘皮0.440.332.711.001.043.002.502.001.501.000.500.00提取率(%)图15种植物精油提取率Fig.1Theextractionratesofessentialoilsfromfiveplants由图1可知，5种植物精油的提取率比较为木姜子>橘皮>姜黄>香薷>藿香木姜子精油的提取率最高，达到2.71%，约为藿香精油提取率的8.2倍，姜黄精油和橘皮精油的提取率差别较小，分别为1.00%和1.04%，香薷精油和藿香精油提取率较低，分别为0.44%和0.33%。
2.2不同精油抗氧化能力的测定5种植物精油的抗氧化活性差距较大。
5种植物精油对DPPH自由基的清除能力比较为香薷精油>藿香精油>橘皮精油>姜黄精油>木姜子精油，香薷精油对DPPH自由基的清除能力最高，为(445.598±1.966)μmolTrolox/g，是藿香精油的14.8倍，木姜子精油的191.4倍，与人工合成抗氧化剂BHT相比，其清除能力低于BHT，约为BHT的32.56%。藿香精油和橘皮精油对DPPH自由基的清除能力相差不大，分别为(30.085±0.159)μmolTrolox/g和(13.388±0.030)μmolTrolox/g;姜黄精油和木姜子精油对DPPH自由基的清除能力较低，分别为(4.657±0.020)μmolTrolox/g和(2.328±0.017)μmolTrolox/g。
5种植物精油对ABTS自由基的清除能力比较为香薷精油>藿香精油>姜黄精油>木姜子精油>橘皮精油，香薷精油对ABTS自由基的清除能力最高，为(5955.653±8.948)μmolTrolox/g，是藿香精油的31.7倍，橘皮精油的914.7倍，与人工合成抗氧化剂BHT相比，其清除能力高于BHT，约为BHT的274.21%。藿香精油对ABTS自由基的清除能力为(187.659±0.620)μmolTrolox/g;姜黄精油、木姜子精油和橘皮精油对ABTS自由基的清除能力相差较小，分别为(11.592±0.237)，(10.484±0.015)，(6.511±0.103)μmolTrolox/g。5种植物精油对Fe3+的还原能力比较为香薷精油>藿香精油>姜黄精油>橘皮精油>木姜子精油，香薷精油对Fe3+的还原能力最高，为(2776.905±2.381)μmolTrolox/g，是藿香精油的18倍，木姜子精油的823.5倍，与人工合成抗氧化剂BHT相比，其还原能力略高于BHT，约为BHT的102.10%。藿香精油和姜黄精油对Fe3+的还原能力相差较小，分别为(153.881±0.630)，(119.586±0.083)μmolTrolox/g;橘皮精油对Fe3+的还原能力高于木姜子精油。
3结论
本研究采用水蒸气蒸馏法提取5种药食同源植物精油，结果表明5种植物精油的提取率比较为木姜子>橘皮>姜黄>香薷>藿香，木姜子精油的提取率最高，达到2.71%;5种植物精油对DPPH自由基清除能力比较为香薷精油>藿香精油>橘皮精油>姜黄精油>木姜子精油，香薷精油对DPPH自由基清除能力最高，为(445.598±1.966)μmolTrolox/g，约为BHT的32.56%。5种植物精油对ABTS自由基清除能力比较为香薷精油>藿香精油>姜黄精油>木姜子精油>橘皮精油，香薷精油对ABTS自由基清除能力最高，为(5955.653±8.948)μmolTrolox/g，约为BHT的274.21%。5种植物精油对Fe3+还原能力比较为香薷精油>藿香精油>姜黄精油>橘皮精油>木姜子精油，香薷精油对Fe3+还原能力最高，为(2776.905±2.381)μmolTrolox/g，约为BHT的102.10%。5种植物精油共鉴定出107种化合物。香薷精油主要化合物为百里酚(67.31%);藿香精油主要化合物为百秋李醇(59.15%);木姜子精油主要化合物为柠檬醛(28.65%)、橙花醛(18.36%)、芳樟醇(10.66%);姜黄精油主要化合物为芳姜黄酮(29.43%)、α-姜黄烯(11.64%);橘皮精油主要化合物为柠檬烯(89.35%)。香薷精油的抗氧化活性与人工合成抗氧化剂BHT相当，甚至略高于BHT，这与香薷精油中百里酚、香芹酚和丁香酚化合物有关。香薷精油具有作为食品添加剂、天然香料和天然抗氧化剂的潜力，有望在食品工业和医药研发等方面得到更广阔的应用和发展。
参考文献：
[1]JayasenaDD，JoC.Potentialapplicationofessentialoilsasnaturalantioxidantsinmeatandmeatproducts：areview[J].FoodReviewsInternational，2013，30(1)：71-90.
[2]尤龙，齐英杰，任士伟.国内植物精油应用研究进展[J].山东化工，2019，48(8)：80-82.
[3]ChenJ，TangC，ZhangR，etal.MetabolomicsanalysistoevaluatetheantibacterialactivityoftheessentialoilfromtheleavesofCinnamomumcamphora(Linn.)Presl.[J].JournalofEthnopharmacology，2020：112652.
[4]EdrisAE.Pharmaceuticalandtherapeuticpotentialsofessentialoilsandtheirindividualvolatileconstituents：areview[J].PhytotherRes，2007，21：308-323.
[5]叶世芸，黄勇其，骆红梅，等.贵州南北盘江地区姜黄挥发油成分的气相色谱-质谱联用分析[J].安徽农业科学，2012，40(10)：5898-5900.
作者：杨海艳 赵天明 张显权 郭航 吴东蓉 张振
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