大型罗勒和柚子精油的成分分析及其抗氧化性

郝文凤，田玉红，董菲，周旭凯

广西科技大学生物与化学工程学院（柳州 545006）

大型罗勒（Ocimum basilicumL. var.majus Benth.）属于唇形科罗勒属罗勒的大型变种植物，罗勒可被用于治疗发烧、发炎、头疼、咳嗽、胃痛、肠道蠕虫和肾脏疾病等[1-2]。柚子（Citrus maxima）属于芸香科柑橘属水果，可被用于消肿、提高免疫力、降低血糖和胆固醇、治疗心血管疾病[3-5]。植物精油具有抗菌、抗氧化、驱蚊等作用，可被用于医药、饮料、化妆品和食品行业[6-13]。此次试验以大型罗勒香精油和柚子精油为原料，采用GC-MS联用法对2种精油的成分进行鉴定，采用DPPH·清除法和ABTS+·清除法测定精油的抗氧化能力并对其进行评价，为综合开发利用大型罗勒精油和柚子精油资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大型罗勒样品：样品为干制地上部分，产地福建，经青岛正信检测分析有限公司鉴定。柚子精油：江西恒诚天然香料有限公司，采用压榨法提取。

无水硫酸钠（AR，汕头市西陇化工厂有限公司）；无水乙醇（AR，台山市粤桥试剂塑料有限公司）：二苯代苦味肼基自由基（DPPH·，AR，美国SIGMA公司）；2, 2’-联氨-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二胺盐自由基（ABTS+·，AR，美国Adamas公司）；丁基羟基茴香醚（BHA，AR，美国SIGMA公司）；维生素C（VC，AR，美国SIGMA公司）；过二硫酸钾（AR，西陇科学股份有限公司）；柠檬烯（97%，Alfa Aesar有限公司）；柠檬醛（95%，美国Adamas公司）。

TRACE1300-ISQ QD气相色谱-质谱联用仪（美国Thermo Fisher Scientific公司）；FA2004N型电子分析天平（上海菁海仪器有限公司）；挥发油提取器（湖州申玻仪器有限公司）；722S可见分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 大型罗勒精油的提取

称取200 g大型罗勒样品，放置于挥发油测定器中，加入2 000 mL蒸馏水，按水蒸气蒸馏法提取6 h，静置分层后读取精油的体积并收集精油。200 g大型罗勒样品共提取得到0.20 mL深棕色精油，提取率为0.10%。

1.2.2 大型罗勒精油和柚子精油成分的分析

采用气相色谱-质谱联用法对大型罗勒精油和金橘精油进行定性定量分析。气相色谱条件：毛细管色谱柱HP-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm），采用程序升温：60 ℃保持5 min，升至260 ℃（2 ℃/min），于260 ℃保持5 min。载气为高纯氦气，流量1.0 mL·min-1；进样量1 μL，分流比1∶150，进样口温度280 ℃，接口温度280 ℃。质谱条件：EI电离源，电子倍增器电压1.5 kV，电子能量70 eV，质量扫描范围50～550 amu，全扫描方式。

1.2.3 大型罗勒精油和柚子精油抗氧化能力测定

1.2.3.1 DPPH·清除能力测定

将精油样品溶解于无水乙醇，配制成不同浓度的溶液，避光保存。分别取2 mL不同浓度的样品溶液与2 mL 0.02 mg/mL的DPPH·无水乙醇溶液置于具塞试管中，充分混匀，在517 nm处测定不同浓度样品溶液的吸光度（Ai），以无水乙醇代替样品的反应体系为控制组（Ac），以无水乙醇替代DPPH·溶液的反应体系为空白组（Aj），确定反应时间1 h，除柠檬醛外，所有样品的试验重复3次，取平均值[14]。以BHA和VC作为阳性对照。DPPH·清除能力按式（1）计算。

1.2.3.2 ABTS+·清除能力测定

将7 mmol/L的ABTS+·溶液和2.45 mmol/L过硫酸钾溶液按照相同体积混合，在常温下避光24 h后得到ABTS+·储备液，并用无水乙醇稀释至其在734 nm处吸光度为0.70±0.002，获得ABTS+·工作液。分别取2 mL不同浓度的精油置于具塞试管中，然后加入2 mL ABTS+·工作液混匀，避光反应6 min后测定其在734 nm处的吸光度（Ai），以2 mL无水乙醇代替样品的反应体系为控制组（A0），除柠檬醛外，所有样品的试验重复3次，取平均值[15]。以BHA和VC作为阳性对照。ABTS+·清除能力按式（2）计算。

2 结果与分析

2.1 大型罗勒精油和柚子精油的化学成分

按上述GC-MS条件分别对大型罗勒精油和柚子精油的化学成分进行分析，得到2种精油的总离子流色谱图，如图1和图2所示。大型罗勒精油经鉴定确认了46个化学成分，占总含量的84.07%；柚子精油确认了48个化学成分，占总含量的92.24%。

由表1可知，在确认的大型罗勒精油成分中，碳氢化合物共14种，占总峰面积的22.63%；醛类物质含量最高，共5种，占26.07%；环氧化物4种，占15.30%；醇类物质9种，占9.10%；酯类物质4种，占6.49%；酸类物质1种，占2.91%；酮类物质5种，占0.76%；萜类化合物2种，占0.59%；醚类物质1种，占0.16%；杂环化合物类物质1种，占0.06%。其主要成分为香叶醛（14.2%）、β-石竹烯氧化物（10.97%）、香橙醛（10.38%）和β-石竹稀（4.09%）。在确认的柚子精油成分中，碳氢化合物的含量最高，共28种，占总峰面积的87.11%；醇类物质6种，占1.80%；环氧化物3种，占2.25%；醚类物质2种，占0.25%；醛类物质4种，占0.46%；酚类物质2种，占0.12%；烷烃类物质1种，占0.19%；酮类物质1种，占0.04%；酯类物质1种，占0.02%。其主要成分为柠檬烯（43.88%）、β-石竹稀（22.09%）、葎草烯（4.57%）和γ-松油烯（4.41%）。

图1 大型罗勒精油的总离子流图

图2 柚子精油的总离子流图

表1 大型罗勒精油和柚子精油的化学成分

2.2 大型罗勒和柚子精油对DPPH·的清除效果

DPPH·有单电子，在517 nm处有强吸收，其醇溶液呈紫色的特性。当有自由基清除剂存在时，由于与其单电子配对而使其吸收减弱，其褪色程度与其接受的电子数呈定量关系[16]。如图3可知，不同浓度的大型罗勒精油、柚子精油、柠檬醛和柠檬烯对DPPH·的清除效果均呈现量效应关系，清除效果随浓度的增大而增大。大型罗勒精油、柚子精油、柠檬醛、柠檬烯清除DPPH·的IC50值分别为3.96，23.22，19.09和450.15 mg/mL。大型罗勒精油清除DPPH·能力高于柚子精油，2种精油清除DPPH·能力均强于柠檬醛和柠檬烯清除DPPH·能力。

2.3 大型罗勒和柚子精油对ABTS+·的清除效果

ABTS+·是一种相对稳定的、具有特殊蓝绿色的水溶性自由基，可通过K2S2O8氧化ABTS+获得，抗氧化剂或具有抗氧化能力的样品与其反应，可使溶液颜色变浅至无色，褪色越明显，抗氧化能力越强，其特征吸光度越小[17]。由图4可知，不同浓度的大型罗勒精油、柚子精油、柠檬醛和柠檬烯对ABTS+·的清除效果均呈现量效应关系，清除效果随浓度的增大而增大。大型罗勒精油、柚子精油、柠檬醛、柠檬烯清除ABTS+·的IC50值分别为1.61，2.30，19.08和409.46 mg/mL。大型罗勒精油清除ABTS+·能力高于柚子精油，2种精油清除ABTS+·能力均高于柠檬醛和柠檬烯清除ABTS+·能力。

图3 DPPH·清除率与精油质量浓度之间的关系

图4 ABTS+·清除率与精油质量浓度之间的关系

表2 大型罗勒精油和柚子精油及其主要成分的抗氧化活性

3 结论与讨论

此次试验采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）法鉴定大型罗勒精油的化学成分，表明含量最高的成分为香叶醛（14.20%），其次是β-石竹烯氧化物（10.97%）、香橙醛（10.38%）和α-香柑油烯（4.24%）。柚子精油含量最高的成分为柠檬烯（43.88%），其次为β-石竹烯（22.09%）、葎草烯（4.57%）和γ-松油烯（4.41%）。柠檬醛由香叶醛和香橙醛组成，通常用作香气和风味材料、食品添加剂成分，具有抗炎作用，被认为是功能性食品成分的组成部分[18-19]。β-石竹稀和β-石竹烯氧化物与阿霉素联用对人体癌细胞具有化学增敏作用[20]。柠檬烯具有抗菌作用，可以延长蓝莓的保质期[21]。上述几种物质在2种精油中均具有较高含量，由此表明大型罗勒精油和柚子精油具有较高的开发价值。

通过DPPH·清除法和ABTS+·清除法测定得到大型罗勒精油清除2种自由基的IC50分别为3.96和1.61 mg/mL；柚子精油清除2种自由基的IC50分别为23.22和2.30 mg/mL。由此可见，2种精油均具有较好的清除自由基的活性，大型罗勒精油和柚子精油可以作为一种较为安全的天然抗氧化物来源。