不同提取方法下紫苏叶精油成分组成及抗氧化功效研究

薛 山

(闽南师范大学生物科学与技术学院,福建漳州 363000)



不同提取方法下紫苏叶精油成分组成及抗氧化功效研究

薛 山

(闽南师范大学生物科学与技术学院,福建漳州 363000)

本文分别采用水蒸气蒸馏法(SD)、超声波辅助有机溶剂萃取法(UASE)以及同时蒸馏萃取法(SDE),从紫苏叶子中提取精油,然后用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对精油的化学成分进行测定,并研究了不同方法提得精油对DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基的清除作用及其还原能力。结果表明:从提取率来看SDE法最高(8.21 mg/g),UASE次之(2.85 mg/g),而SD(2.37 mg/g)最低;经GC-MS分析,三种方法总共得到了75种紫苏叶精油挥发性物质(SD、UASE以及SDE法分别得到了46、26、27种紫苏叶精油成分),其中酮类是紫苏叶精油中最主要的成分(44.8%～62.4%),尤其是呋喃酮类(44.6%～60.7%);三种方法提得的最多的物质均为紫苏酮(44.0%～59.7%),其次是4-(2-甲基环己-1-烯)-2-丁烯醛(14.2%～33.7%);不同体外抗氧化体系实验表明,三者方法提得的紫苏叶精油在1.0～3.0 mg/mL浓度范围内均具有明显的抗氧化活性,且与浓度梯度呈正相关。综上所述,SD、UASE以及SDE三种方法对紫苏叶精油的提取均具有可行性,不同提取方法所得紫苏叶精油的得率、成分、含量及抗氧化能力等方面均存在一定差异,这为紫苏叶精油的深入研究提供了理论基础。

紫苏叶,精油,提取,气相色谱-质谱联用,抗氧化

紫苏([Perillafrutescens(L.)Brltt.var.argutaBenth.Hand.-Mazz.]),亦称茬、桂茬,又名赤苏,黑苏、回回苏等,系唇形科紫苏属一年生草本植物,分布广泛,目前在世界的诸多区域都有大量的商业性栽种[1]。紫苏气味芳香,是一种“药食同源”的、极具经济价值的资源。近年来,科研领域对紫苏叶精油的研发和应用方兴未艾,无论是食品工业中食品的增香、防腐、抗菌、增色;还是医药领域里特效药物的研发和临床医疗的推广;以及化工生产上,如化妆品、清漆等工业原料的供应方面,紫苏叶精油均带来了可观的经济效益,具有重大的科研价值[2-3]。但是,目前紫苏叶精油的研发与应用仍存在一定的缺口,比如提取方法单一,且鉴于紫苏品种、提取工艺及分析方法等因素的差异性,有关精油组分及其生物活性测定的研究缺乏系统性[4-6]。本文通过探究三种提取方法对紫苏叶精油组分的影响,为其工艺优化及工业生产条件的确定提供了科学依据。此外,通过对所提取精油进行的抗氧化体系评价,分析了不同提取方法对精油抗氧化功效的影响。这不仅为全面分析精油中活性物质及其作用机理提供了依据,也为其研发、应用与创新提供了参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜紫苏(Perillafrutescens(Linn.)Britt.)全株(处于开花初期),采集自云南省丽江市启东村经空运送至,由西南大学园艺园林学院李先源副教授鉴定。

样品的预处理:选择大小形状基本相同的紫苏叶,将其用清水洗净(并用去离子水润洗)、切碎、晾干,然后置于电热鼓风干燥箱中在40 ℃下干燥8 h。冷却后,置于干燥阴凉处保存。实验时切碎后可直接称量使用。

1,1-二苯基-2-苦基苯肼(DPPH) 分析纯,日本WAKO公司;三羟甲基氨基甲烷(Tris) 优级纯,香港FARCO公司;石油醚(沸程30～60 ℃)、无水硫酸钠、无水乙醚、无水乙醇、邻二氮菲、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、硫酸亚铁、双氧水、邻苯三酚、三氯甲烷、冰乙酸、盐酸、铁氰化钾、三氯乙酸、三氯化铁、VC,以上试剂均为分析纯,购买于成都市科隆化工试剂厂。

722-P可见分光光度计 上海现科仪器有限公司;GCMS-GP2010 日本岛津公司;TDZ5-WS多管架自动平衡离心机 湘仪仪器厂;KQ3200B超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;XW-80A旋涡混合器 上海精科实业有限公司;RE-52AA真空旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 紫苏叶精油的提取

1.2.1.1 水蒸气蒸馏(SD) 取100.0 g紫苏叶置玻璃蒸馏容器中,加400 mL去离子水和数粒(5～7粒)玻璃珠。待微沸约5 h,收集馏出液,将馏出液移至分液漏斗中,每次用适量石油醚萃取馏出液,弃去水相,将液体慢慢倾入干燥的旋转蒸发皿中。将旋转蒸发皿置于旋转蒸发器上,调节至适当温度(34 ℃左右)使石油醚蒸发。将所得挥发油经无水硫酸钠干燥、玻璃纤维过滤后保存在磨口棕色瓶中即得精油,将其于0 ℃下密封保存备用。提取过程重复操作3次,精油得率用±s表示。所得精油质量与样品质量的比值即精油得率[7-8],下同。

1.2.1.2 超声波辅助萃取(UASE)超声波辅助提取紫苏叶精油的工艺流程 紫苏叶→粉碎→过筛(粉碎粒度为40目)→称量→装料→加入提取溶剂(石油醚),料液比为1∶12→超声波法提取(超声功率为100 W,超声30 min)→抽滤→真空浓缩滤液→蒸发至恒重→紫苏叶精油[9-10]。

1.2.1.3 同时蒸馏萃取法(SDE) 称取处理好的145.0 g紫苏叶,置于1000 mL圆底烧瓶中,加入100 mL蒸馏水,装在同时蒸馏萃取装置一端。温度控制在100～110 ℃之间保持沸腾。另取无水乙醚50 mL于250 mL圆底烧瓶中,接在同时蒸馏萃取装置的另一端,以恒温水浴加热,在50 ℃下连续萃取2.5 h。乙醚萃取液加无水硫酸钠3 g干燥,用旋转蒸发器除去无水乙醚,即得到具有浓郁香辛味的紫苏叶精油[11-12]。

1.2.2 气相色谱-质谱联用分析法(GC-MS) GC条件:色谱柱:Rtx-5MS 石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);升温程序:60.0 ℃(保持2.00 min),以5.00 ℃/min升至140.0 ℃保持2.00 min,再以4.00 ℃/min升至220.0 ℃保持8.00 min;检测器:FTD;载气:N2;灵敏度:32×10-12AFS;进样口温度:230.00 ℃;进样量:1.0 μL;分流比:10∶1。

MS条件:离子源:EI(电子轰击);能量:70 eV;接口温度:230.00 ℃;电子倍增电压:1.5 kV;溶剂延迟:3.00 min;扫描范围:40～500 amu。

1.2.3 紫苏叶精油抗氧化功效的测定

1.2.3.1 DPPH(1,1-二苯基-2-苦基苯肼)自由基清除作用 用体积分数95%的乙醇作为溶剂,将三种方法所提取的紫苏叶精油配成浓度分别为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mg/mL的溶液。取1.0 mL样品液与2 mL浓度为0.024 mg/mL的DPPH乙醇(95%)溶液混合,避光0.5 h,以95%乙醇液调零,在波长517 nm处测定,测得吸光度记为A1,以不加精油样品的DPPH-乙醇液为空白,测得吸光度记为A0[13-14]。平行测定三次,取平均值。自由基清除率按下式进行计算:

式中:A0:t=0 时空白样的吸光度;A1:t=0.5h时样品的吸光度。

阳性对照:将VC配成上述不同浓度梯度的溶液,替代紫苏叶精油加入试管中,其他具体操作步骤同上。

1.2.3.2 羟自由基清除作用 体外抗氧化实验采用H2O2/Fe2+体系[15]。取7支具塞试管,分别加入0.75mmol/L的邻二氮菲溶液1.0mL,150.0mmol/LpH7.4的磷酸盐缓冲溶液(PBS)1.5mL,充分混匀后,再加0.75mmol/L的FeSO41.0mL,立即混匀。向其中的5支试管依次加入上述不同浓度梯度的精油溶液各1.0mL,混匀。另2支分别为损伤和未损伤管,在损伤管中加入0.01%H2O21.0mL,未损伤管不加H2O2。将7支试管用蒸馏水补充到相同的体积(约为试管2/3处),将7支试管置于普通培养箱中,37 ℃保温1h,在波长为536nm条件下测A536值。重复三次,取平均值。自由基清除率按下式进行计算:

式中:A0:未损伤管的吸光度值;A1:损伤管的吸光度值;A2:加紫苏精油溶液的吸光度值。

阳性对照:将VC配成上述不同浓度梯度的溶液,替代紫苏叶精油加入试管中,其他具体操作步骤同上。

式中:A0:空白对照液的吸光度;A1:样品液的吸光度。

阳性对照:将VC配成上述不同浓度梯度的溶液,替代紫苏叶精油加入试管中,其他具体操作步骤同上。

1.2.3.4 还原力测定法 参照Ardestani等的方法[18]。向每支反应试管依次加入1.0mL不同浓度的样品液、2.5mL磷酸盐缓冲液(pH6.6,0.2mol/L)以及2.5mL质量分数1%的铁氰化钾(K3Fe(CN)6),于50 ℃水浴中反应20min后迅速冷却,并加入2.5mL质量分数10%的三氯乙酸(TCA)溶液,以3000r/min离心10min后取上清液2.0mL,并加入2.0mL蒸馏水和0.4mL质量分数为0.1%的FeCl3溶液,混合均匀,于10min后测定波长700nm处的吸光值A1。用蒸馏水替代样品液测得吸光值记为A0。反应物的吸光度越大表示还原力越强[19]。还原力按下式进行计算:

还原力=A1-A0

式中:A0:空白对照组的吸光度;A1:样品的吸光度。

阳性对照:将VC配成上述不同浓度梯度的溶液,替代紫苏叶精油加入试管中,其他具体操作步骤同上。

1.2.4 数据处理 用SPSS16.0和DesignExpert7.1 进行数据分析。方差分析(p<0.05为显著差异),用Turkey’sHSD进行分析,数据以平均值±标准偏差表示。

2 结果与分析

2.1 不同方法提取紫苏叶精油的提取率比较

如图1所示,SD、UASE以及SDE三种方法对紫苏叶精油的提取均具有可行性。从提取率来看SDE(8.21 mg/g)>UASE(2.85 mg/g)>SD(2.37 mg/g),且结果差异均显著(p<0. 05)。

SD法是传统的中药挥发油提取法,操作简便,但由于提取过程中温度较高,精油成分在高温下损失较多,尤其是热敏性有效成分的大量分解[1]。UASE法借助了超声波,超声波的空化作用及其多次级作用,如机械运动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也都有利于使植物中的有效成分的转移,并充分和溶剂混合,促进提取的进行。虽然能够一定程度提高精油的提取率[20-21],但由于植物细胞的破碎作用,使得杂质混入更多,尤其是色素以及多糖类物质,杂质物质的去除不但增加了提取操作的繁琐性,也导致精油有所损耗,且由于选用亲脂性强的石油醚作为萃取剂,提取的成分大多为脂溶性的[22],总体效果不如SDE,这也与PORTO等报道一致[21]。较之SD和UASE,SDE更为有效,其使用了恒定的高温,虽然耗时比较长,但确保了分子量小的一些组分也能被有效的提取,操作易于控制,提取较为充分[23]。

图1 不同方法提取紫苏叶精油的提取率Fig.1 Extraction rates of essential oilfrom Folium Perillae by different methods

2.2 不同方法提取的紫苏叶精油的成分分析

实验结果用GC-MS所配置的NIST05s.LIB和NIST05.LIB谱库进行检索。化合物通过保留指数进行定性,峰面积归一化法进行定量。经鉴定,得到了75种物质,占紫苏叶精油成分的98.4%～98.9%,具体的物质组成如表1所示。

表1 不同方法提取的紫苏叶精油成分

Table 1 Chemical components of essential oil from leaf ofPerillafrutescensextracted by different methods

序号成分相对含量(%)SDUASESDE保留指数1异丁醇Isobutanol05-a5972间二甲苯m-Xylene02--90732，3，5，8-四甲基癸烷2，3，5，8-Tetramethyldecane01--11564对二甲苯P-XyleneTri--9075十二烷Dodecane06--121463，7-二甲基癸烷3，7-Dimethyldecane02--10867戊醇Isopentanol02--6978法呢烷Farnesan01--13209DL-薄荷醇DL-Menthol01--102310连三甲苯Hemimellitene01--102011十五烷Pentadecane06--1512123，7-二甲基壬烷3，7-Dimethylnonane02-Trb98613双丙酮醇Diacetonealcohol07--84514(Z)-3-己烯醇(Z)-3-Hexenol02--868153-辛醇3-Octanol01--97916十四烷Tetradecane05--141317紫苏烯Perillene0215-1125183，3-二甲基庚烷3，3-Dimethylheptane02--83119蘑菇醇1-Octen-3-ol13--969202，6，11-三甲基十二烷2，6，11-Trimethyldodecane03--132021苯甲醛Benzaldehyde02--98222β-芳樟醇β-Linalool382316108223β-石竹烯β-Caryophyllene298706149424α-葎草烯α-Humulene06-02157925香叶酸甲酯Methylgeranate03-03125226大根香叶烯GermacreneD0513-151527薁Azulene01--106928乙酰戊酰Acetylvaleryl11020298929乙酸冰片酯Bornylacetate68-101141030紫苏酮Perillaketone440597445127531糠偶酰Furil0201-1536324-(2-甲基环己-1-烯)-2-丁烯醛4-(2-methylcyclohex-1-enyl)-but-2-enal235142337137533双环[331]壬醇Bicyclo[331]nonan-1-ol41-02113234石竹烯氧化物Caryophylleneoxide10-30150735庚二烯醛(Z，E)-2，4-heptadienal03--104336萜品油烯p-Mentha-1，4(8)-diene01--90337橙花叔醇Nerolidol03-06156438白苏(烯)酮Egomaketone05-01125439天竺葵cis-Geranio01--154540丁香酚Eugenol04--139241棕榈酸甲酯Hexadecanoicacidmethylester04-01187842α-杜松醇α-Cadinol03--1580432-乙基-2-金刚烷2-Ethyladamantan01--108644十三酸甲酯Methyltridecanoate01--158045油酸甲酯Oleicacid，methylester02--208546邻苯二甲酸二丁酯Dibutylphthalate0214-203747乙酰丁子香酚Acetyleugenol-03-178348环己醇Cyclohexanol-0907908

续表

注:a-:未检测到,bTr:含量少于0.1%。 经GC-MS分析,SD法得到了46种紫苏叶精油成分,主要的有紫苏酮(44.0%),4-(2-甲基环己-1-烯)-2-丁烯醛(23.5%),乙酸冰片酯(6.8%),β-芳樟醇(3.8%),β-石竹烯(2.9%),蘑菇醇(1.3%)和乙酰戊酰(1.1%)。UASE法得到了26种物质,主要的有紫苏酮(59.7%),4-(2-甲基环己-1-烯)-2-丁烯醛(14.2%),β-石竹烯(8.7%),1-甲基金刚烷(2.4%),β-芳樟醇(2.3%),紫苏烯(1.5%),邻苯二甲酸二丁酯(1.4%)和大根香叶烯(1.3%)。SDE法得到了27种物质,主要的有紫苏酮(44.5%),4-(2-甲基环己-1-烯)-2-丁烯醛(33.7%),乙酸冰片酯(10.1%),石竹烯氧化物(3.0%)以及β-芳樟醇(1.6%)。从以上结果可以看出,三种方法提得的最多的物质均为紫苏酮(44.0%～59.7%),其次是4-(2-甲基环己-1-烯)-2-丁烯醛(14.2%～33.7%),二者的质谱结构如图2所示。

图2 紫苏酮(A)和4-(2-甲基环己-1-烯)-2-丁烯醛(B)的质谱结构图Fig.2 The mass spectra of perilla ketone(A) and 4-(2-methylcyclohex-1-enyl)-but-2-enal(B)

目前,紫苏叶的挥发油成分已得到国内外较为广泛的关注。据报道,紫苏酮(1-(3-呋喃基)-4-甲基-1-戊酮)是紫苏叶中具有强烈芳香气味的挥发性物质[12]。诸多研究都认为其是韩国紫苏叶精油中最主要的组成成分,比例可高达72.0%～95.0%[1,24-26]。但HUANG等[27]研究上海紫苏发现,紫苏酮占叶中精油的比例仅为7.6%。本研究中的第二大含量的4-(2-甲基环己-1-烯)-2-丁烯醛在中国江西的紫苏叶精油(5.84%)[28]和长白山生长的紫苏精油(7.15%)中均有发现[29-30]。除此之外,(Z)-3-己烯醇(青草味),蘑菇醇(蘑菇味),苯甲醛(苦杏仁味),β-芳樟醇(柠檬味),β-石竹烯(木头味),庚二烯醛(青草味)、1-辛烯-3-酮(金属味)、紫苏烯、α-蒎烯以及α-松油醇等物质也与文献一致[3,31-32]。向福等[33]研究指出,紫苏挥发油不能唯紫苏醛论,紫苏酮、石竹烯、芹菜脑、榄香烯等均可作为紫苏挥发油评价指标。

但本研究结果也与其他报道存在一些不同之处,比如HUANG等[27]和YOICHI[34]都有报道的紫苏醛未在本研究中检出,同时一些低含量的组分如反式-2-己烯-1-醇(青草和黄瓜味)和苯乙醛(金银花味)[1],柠檬烯、莰烯、柠檬醛、肉豆蔻醚和β-愈创木烯[27]也均在本研究中未检出。除此之外,SEO等[1]对韩国紫苏叶的特征香气成分进行了研究,研究发现:挥发性化合物含量最丰富的是紫苏酮,其次是(Z)-3-己烯醇和1-辛烯-3-醇(蘑菇醇),三种方法分析出的紫苏酮分别占挥发性成分的81%、84%和95%。王健等[35]采用SDE法提取紫苏不同部位(叶、花蕾、梗和籽)精油,GC-MS分析表明紫苏叶精油得率相对最高,达到8.21‰,叶精油中含量较多的组分有2-己酰呋喃(50.45%)、4-(2-甲基环己烯)-2-丁烯醛(22.62%)、1-金刚烷-(3-甲基苯氧基)酯(7.28%)、石竹烯(5.53%)、芳樟醇(2.71%)、石竹素(2.58%)、棕榈酸甲酯(1.25%)。

将得到的75种紫苏叶精油挥发性物质依照结构的不同,分为萜烯、醛、醇、酸、酯、酮、呋喃和一般的碳氢化合物这八大类,组分和含量如表2所示。从表2可以看出,酮类是紫苏叶精油中最主要的成分,占到了总量的44.8%～62.4%,平均值达到了53.6%,其次是醛类,占总精油的15.1%～33.7%,平均值达到了24.4%,位列第三位的是萜烯类,占总精油的6.0%～13.7%,平均值为9.85%。因此可以看出,组分及含量的差异可能受产地、品种、收获季节、储运方式以及提取方法等因素的影响而有所不同[27,36]。

表3 紫苏叶精油的抗氧化性

Table 3 Antioxidant activity of essential oil from Perilla leaf

抗氧化值样品不同浓度下样品的抗氧化活性(mg/mL)1015202530DPPH自由基清除率(%)aVC8966±280C，a9032±284C，a9120±283B，a9219±276A，b9252±279A，bSD8149±311D，b8780±323C，b9058±302B，a9379±332A，a9468±330A，aUASE6771±320E，d7558±343D，d7905±328C，c8021±307B，d8299±326A，dSDE7249±301E，c7943±324D，c8086±315C，b8983±318B，c9103±305A，c羟自由基清除率(%)VC8677±276E，a8942±298D，a9101±289C，a9325±223B，a9577±302A，aSD7436±286E，c7802±299D，b8137±301C，b8673±322B，b9142±312A，bUASE7618±300D，b7781±305C，b8200±310B，b8295±322AB，d8403±320A，dSDE7686±215D，b7875±246C，b8173±213B，b8444±288A，c8538±256A，c超氧阴离子清除率(%)VC9071±448D，a9148±406CD，a9202±433C，a9563±197B，a9800±185A，aSD8020±498E，c8241±444D，c8439±436C，c8682±409B，c8766±397A，dUASE7885±502E，d8214±523D，c8405±546C，c8672±493B，c8885±498A，cSDE8237±483D，b8656±401C，b8771±421B，b9008±420A，b9053±456A，b还原力VC029±002E，a030±003D，a031±004C，a033±003B，a034±002A，aSD004±001E，d008±001D，c009±002C，c014±002B，c018±002A，cUASE007±002E，b012±003D，b015±003C，b017±003B，b019±003A，bSDE006±001E，c007±002D，d008±001C，d012±003B，d015±003A，d

注:aA～E不同字母表示同行数值间的显著性差异(p<0.05);a～e不同字母表示同列数值间的显著性差异(p<0.05)。

表2 紫苏叶精油的化学组成分类

Table 2 Composition of the essential oil from leaf ofPerillafrutescensby chemical class

化学分类含量(精油%)SDUASESDE萜烯类单萜烯412616倍半萜烯5611144醛240151337醇751211酸-1205酯8017109酮呋喃酮447607446其他酮类111702呋喃类(不包括呋喃酮)0215-一般碳氢化合物320206总碳氢化合物7311214

2.3 不同方法提取的紫苏叶精油抗氧化功效的测定

不同抗氧化体系下紫苏叶精油的抗氧化活性如表3所示。由表可知,紫苏叶精油在1.0～3.0 mg/mL梯度范围内对DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子的清除率以及还原力均随着浓度的增加而增加。在DPPH体系下,VC以及SD、UASE和SDE法提得精油的抗氧活性分别达到了89.66%～92.52%,81.49%～94.68%,67.71%～82.99%和72.49%～91.03%。在羟自由基清除体系中,VC的抗氧化活性(86.77%～95.77%)要显著高于SD法(74.36%～91.42%),UASE(76.18%～84.03%)以及SDE法所提取的精油(76.86%～85.38%)(p<0.05)。精油对超氧阴离子的清除效果与之类似,也呈现出VC(90.71%～98.00%)显著高于SD(80.20%～87.66%)、UASE(78.85%～88.85%)以及SDE(82.37%～90.53%)。此外,不同方法提得的精油也具备明显的还原力(SD:0.04～0.18,UASE:0.07～0.19,SDE:0.06～0.15),但显著弱于VC(0.29～0.34)。

精油是各种挥发性化学成分的混合物,清除自由基的能力是各种化学成分综合作用的结果。黄酮类、萜类、有机酸等物质是抗氧化的有效成分,且具有较好的螯合金属离子的能力[13]。紫苏叶精油的主要成分是萜类化合物,也由此推测萜类化合物及其衍生物的组分及含量对不同体系的抗氧化功效起着较大的作用。正因为不同方法提取的精油组分不同,不同组分的抗氧化活性不同,进而导致不同方法提取的精油在不同体系的抗氧化功效评价中存在差异。王健等[35]对紫苏不同部位(叶、花蕾、梗、籽)精油的抗氧化能力进行了对比,结果发现紫苏叶精油对DPPH自由基清除能力最强(69.15%)但低于VC(81.47%),同时其对羟自由基的清除率约为41.08%,推测其较高的抗氧化活性可能得益于紫苏叶精油中较高含量的烯醛、烯酯类物质,与本文报道一致。代沙等[36]对紫苏叶抗氧化物质进行了超声提取工艺优化,并用隶属度综合评价了其总还原能力和羟自由基清除率,证实紫苏叶精油的抗氧化水平与中药相比居中上水平。朱慧丽等[37]研究了紫苏提取物的还原力、对超氧阴离子自由基清除作用及羟自由基清除作用,结果表明,在一定浓度范围内,紫苏提取物样品和VC的抗氧化能力均随着浓度的增加而呈增大趋势(p<0.01)。

3 结论

从提取率角度,SDE法较SD法和UASE法对紫苏叶精油的提取更优,含量达到了8.21(mg/g)。GC-MS分析显示紫苏叶精油成分中酮类含量最高(44.8%～62.4%),尤其是呋喃酮类,含量高达44.6%～60.7%。三种方法提得的最多的物质均为紫苏酮,含量高达44.0%～59.7%,其次是4-(2-甲基环己-1-烯)-2-丁烯醛(14.2%～33.7%),但SD、UASE、SDE三种方法提得紫苏叶精油的其余组分及含量均存在一定差异。此外,不同体外抗氧化体系实验证实三种方法提取的紫苏叶精油在1.0～3.0 mg/mL浓度范围内均具有较强的抗氧化活性,且与浓度梯度呈正相关。日后,紫苏叶精油成分中活性物质的分离、结构鉴定及其单体功能评价也将是未来的研究重点。

[1]Seo W H,Baek H H. Characteristic aroma-active compounds of KoreanPerilla(PerillafrutescensBritton)leaf[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2009,57(24):11537-11542.

[2]Wannes W A,Mhamdi B,Sriti J,et al. Antioxidant activities of the essential oils and methanol extracts from myrtle(Myrtuscommunisvar.italicaL.)leaf,stem and flower[J]. Food and Chemical Toxicology,2010,48(5):1362-1370.

[3]Kim M K,Lee H S,Kim E J,et al. Protective effect of aqueous extract ofPerillafrutescenson tert-butyl hydroperoxide-induced oxidative hepatotoxicity in rats[J]. Food and Chemical Toxicology,2007,45(9):1738-1744.

[4]Da Silva C M,Zanqui A B,Gohara A K,et al. Compressed n-propane extraction of lipids and bioactive compounds from Perilla(Perillafrutescens)[J]. The Journal of Supercritical Fluids,2015,102:1-8.

[5]Kawamura H,Mishima K,Sharmin T,et al. Ultrasonically enhanced extraction of luteolin and apigenin from the leaves ofPerillafrutescens(L.)Britt. using liquid carbon dioxide and ethanol[J]. Ultrasonics Sonochemistry,2016,29:19-26.

[6]程雪,张秀玲,孙瑞瑞,等. 热处理辅助水酶法提取紫苏籽油的 工艺优化[J]. 食品工业科技,2016,37(2):223-227,351.

[7]王朝瑾,芮雯雯. 从树叶中提取精油萃取液的研究[J]. 食品科学,2006,27(12):405-406.

[8]贾红丽,张丕鸿,计巧灵. 新疆阿勒泰百里香挥发油化学成分GC-MS分析及抗氧化活性测定[J].食品科学,2009,30(4):224-229.

[9]张照红,杨海燕,邹平,等. 超声波辅助萃取薰衣草挥发油工艺研究[J]. 食品科技,2008(7):183-185.

[10]Shi J,Nawaz H,Pohoriy J,et al. Extraction of polyphenolics from plant material for functional Foods-Engineering and technology[J]. Food Review International,2007,21(1):139-166.

[11]张文静. 同时蒸馏萃取/气-质联用分析紫丁香花精油[J]. 食品科学,2008,29(9):523-525.

[12]韦保耀,黄丽,滕建文,等. 紫苏香气的化学成分分析及评价[J]. 食品科学,2007,28(3):301-303.

[13]Bounatirou S,Smiti S,Miguel M G,et al. Chemical composition,antioxidant and antibacterial activities of the essential oils isolated from Tunisian Thymus capitatus Hoff. et Link[J]. Food Chemistry,2007,105(1):146-155.

[14]Sacchetti G,Maitti S,Muzzoli M,et al. Comparative evaluation of 11 essential oils of different origin as functional antioxidants,antiradicals and antimicrobials in foods[J]. Food Chemistry,2005,91(4):621-632.

[15]田光辉,刘存芳,赖普辉. 糙苏叶子挥发油成分及其生物活性的研究[J]. 食品工业科技,2008,29(5):106-109.

[16]胡飞,何艳克. 苦瓜多糖的分离纯化及抗氧化性的研究[J]. 食品工业科技,2009,30(8):247-249.

[17]Xiang Z,Ning Z. Scavenging and antioxidant properties of compound derived from chlorogenic acid in South-China honeysuckle[J]. LWT-Food Science and Technology,2008,41(7):1189-1203.

[18]Ardestani A,Yazdanparast R. Antioxidant and free radical scavenging potential of Achillea Santolina extracts[J]. Food Chemistry,2007,104(1):21-29.

[19]袁尔东,王菊芳,刘本国,等. 亮叶杨桐叶类黄酮的提取剂抗氧化活性研究[J]. 食品科学,2009,30(14):105-109.

[20]Lee M H,Lin C C. Comparison of techniques for extraction of isoflavones from the root of Radix Puerariae:Ultrasonic and pressurized solvent extractions[J]. Food Chemistry,2007,105(1):223-228.

[21]Porto C D,Decorti D,Kikic I. Flavour compounds of Lavandula angustifolia L. to use in food manufacturing:Comparison of three different extraction methods[J]. Food Chemistry,2009,112(4):1072-1078.

[22]Huang W,Xue A,Niu H,et al. Optimized ultrasonic-assisted extraction of flavonoids from Folium eucommiae and evaluation of antioxidant activity in multi-test systemsinvitro[J]. Food Chemistry,2009,114(3):1147-1154.

[23]Wei Y,Li B,Duan H,et al. An integrated simultaneous distillation-extraction apparatus for the extraction of essential oils from herb materials and its application in Flos Magnoliae[J]. Biomedical Chromatography,2009,24(3):289-293.

[24]Choung M G,Kwon Y C,Kwak Y C. Test of components related to quality in Perilla leaves:II. Test of volatile flavor components in Perilla leaves. RDA Journal of Agricultural Science,1998,(40):127-132.

[25]Kim K S,Ryu S N,Song J S,et al. Comparison of analytical methods for volatile flavor compounds in leaf ofPerillafrutescens[J]. Journal of Korean Crop Science,1999,44(2):154-158.

[26]Lim S U,Seo Y H,Lee Y G,et al. Isolation of volatile allelochemicals from leaves ofPerillafrutescensand Artemisia asiatica[J]. Agricultural Chemistry and Biotechnology,1994,(37):115-123.

[27]Huang B,Lei Y,Tang Y,et al. Comparison of HS-SPME with hydrodistillation and SFE for the analysis of the volatile compounds of Zisu and Baisu,two varietal species ofPerillafrutescensof Chinese origin[J]. Food Chemistry,2011,125(1):268-275.

[28]Zhong L,Fu F. Analysis of components inPerillafrutescensby SPME-GC-MS[J]. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research,2010,(21):1735-1738.

[29]Sun J,Yu H,Wang Y,et al. Comparison of composition of aetherolea and alcohol extraction from Chang Bai Mountain Purple Common Perilla[J]. Journal of Chinese Medicinal Materials,2008,(31):1652-1655.

[30]雷殷. 中药紫苏叶挥发油的提取与气相色谱分析[D]. 长春:吉林大学,2006.

[31]Honda G,Koga K,Koezuka Y,et al. Antidermatophytic compounds ofPerillafrutescensBritt.var. crispa Pecne[J]. Shoyakugaku Zasshi,1984,38(1):127.

[32]Honda G,Koezuka Y,Kamisako W,et al. Isolation of sedative principles from Perila frutescens[J]. Chemistry Pharmacy Bull,1986,34(4):1672.

[33]向福,江安娜,项俊,等. 四种紫苏叶挥发油化学成分GC-MS分析[J]. 食品研究与开发,2015,36(13):90-94.

[34]Morinaka Y,Fukuda N,Takayanagi K. Evaluation of Perilla(Perillafrutescens)Aroma. statistical comparison between analytical and sensory data of Perilla Leaf Aroma[J]. Journal of the Japanese Society for Horicultural Science,2002,71(71):424-433.

[35]王健,薛山,赵国华. 紫苏不同部位精油成分及体外抗氧化能力的比较研究[J]. 食品科学,2013,34(7):86-91.

[36]Jun H,Kim B,Seoup G,et al. Structural characterization of phenolic antioxidants from purple perilla(Perillafrutescensvar. acuta)leaves[J]. Food Chemistry,2014,148:367-372.

[37]朱惠丽. 紫苏中迷迭香酸的提取及紫苏提取物抗氧化性的研究[D]. 天津:天津科技大学,2004.

Research of the composition and antioxidant activity of essential oil fromFoliumPerillaesextracted by different methods

XUE Shan

(College of Biological Science and Technology,Minnan normal university,Zhangzhou 363000,China)

TheessentialoilfromFolium Perillaeswasextractedbyusingdifferentmethodsofstreamdistillation(SD),ultrasonic-assistedsolvent-extraction(UASE),andsimultaneousdistillationextraction(SDE)separately,thentheessentialoilwereidentifiedbyGC-MS,andtheanti-oxidativeabilityoftheessentialoilwastestedbythesystemsofDPPHradicalscavenging,hydroxylradicalscavenging,superoxideanionradicalscavenginganddeterminationofreducingpower.Theresultshowedthat:SDmadethehighestessentialoilsyields(8.21mg/g),followedbytheUASE(2.85mg/g)andtheSDE(2.37mg/g).Totally75compoundswereidentifiedbyGC-MS(46,26and27compoundswereidentifiedbyGC-MSintheextractsobtainedbySD,UASEandSDE,respectively).Theketonesweredeterminedasthemaincomponent(44.8%～62.4%),especiallyfuranones(44.6%～60.7%);theperillaketone(44.0%～59.7%)wasthemostabundantcompound,followedby4-(2-methylcyclohex-1-enyl)-but-2-enal(14.2%～33.7%).TheresultofantioxidantabilitydeterminationshowedthattheessentialoilextractedbySD,UASEandSDEallexhibitedhighantioxidantactivitiesin vitro,andpositivecorrelationwasobservedbetweentheantioxidantactivityandtheconcentration(1.0～3.0mg/mL)ofessentialoils.Inconclusion,theSD,UASE,andSDEwereallprovedtobetheefficientmethodinextractingessentialoilfromtheleavesofPerilla frutescens,anddifferentmethodsmadedifferentextractingrates,chemicalcomponents,contents,aswellasthedifferentantioxidativeabilityoftheessentialoil,whichprovidedatheoreticalfoundationforthefurtherresearch.

Folium Perillae;essentialoil;extract;GC-MS;antioxidant

2016-03-21

薛山(1988-)，女，博士，讲师，研究方向：食品科学，E-mail:yixuanchenglion@sina.com。

2015年福建省科协科技思想库研究项目(决策咨询类)重点项目《新常态下福建省大力推进健康产业发展对策研究》(FJKX-A1520)；闽南师范大学博士科研启动基金(2006L21513)。

TS201.2

A

1002-0306(2016)19-0067-08

10.13386/j.issn1002-0306.2016.19.005