香茅精油研究进展

吴水金 李海明 黄惠明 李跃森

摘 要：香茅精油系从香茅草提取的油状物，在日常饮食调味、日化及医用等方面应用广泛。该文综述了香茅精油的积累规律、精油提取方法、化学成分及其生物活性等方面的研究进展，以期为香茅精油的功能扩展、香茅草应用推广提供参考。

关键词：香茅精油;累积;提取;化学成分;应用

中图分类号 R284 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）02-0045-03

Abstract： Citronella essential oil， which is extracted from citronella， is widely used in food flavor， daily-chemistry and medical. In order to provide theoretical guidance for the function expansion of citronella essential oil and the promotion application of citronella， the research progress of citronella essential oil accumulation， extraction methods， chemical composition and biological activity were reviewed.

Key words： Citronella essential oil; Accumulation; Extraction; Chemical composition; Application

香茅[Cymbopogon citratus （DC.）Starf]系香茅属多年生草本植物，又称柠檬草，在我国云南、广东、广西、贵州、福建、浙江、江西等地多均有栽培。《中药大辞典》[1]中记载香茅草性味辛、温，具有疏风通络、温中止痛等功效。香茅中提取淡黄色、亮黄色的挥发油，即香茅油，主要用于医学、化工、食品等领域，可作为如驱蚊剂、面膜、香水、香皂等原料，可治感冒、跌打损伤等症。香茅油中的活性成分具有抑菌功效，对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、白色念珠菌等具有一定的抑制作用，且具有抗氧化活性。本文综述了香茅油精油的积累规律、精油提取方法、香茅精油化学成分及其生物活性等方面的研究进展，以期为香茅精油的功能扩展、应用推广提供参考。

1 香茅精油的积累规律

1.1 不同季节 汪恒[3]等研究海康和徐闻的香茅在不现季节、不现生长期等条件下精油含量变化，结果表明，香茅叶片精油的含量以春季最高，夏季为最低，同时在雨季时增施磷肥可以延长叶期，增加含油量。杨敏[4]等研究表明，采收时间对香茅精油的出油率有很大的影响，随着种植时间的增加，出油率会降低。周丽珠[5]等研究发现，柠檬香茅的精油含量在9月份达到最高。邱珊莲[6]等研究表明，不同月份的香茅精油含量存在显著差异，漳州地区7月份含量达到最高值。

1.2 不同部位 郇树乾[7]等研究表明，香茅草在不同刈割高度下，刈割对香茅草生物量及香茅油提取量均有着显著影响。当生长高度在100cm时，刈割的香茅草生物量最大，达66120kg/hm2，且香茅草精油浸提量也最高，达371.21L/hm2。当生长高度在100cm时，刈割所提取的香茅草精油浸提量远远高于40、70、130cm时的提取量。邱珊莲[6]等研究表明，香茅于12月份刈割后，生长至次年7月份时精油含量最高，为1.12%。

1.3 不同管理方法 郇树乾[8]等研究表明，施肥量会影响香茅草的鲜草产量和香茅油产量。施肥后鲜草产量和香茅油出油量均显著高于不施肥区，但过高的施肥量对香茅草生长造成不良影响，最佳施肥水平为中肥区，香茅油出油量最高，是对照不施肥区的4倍。秦荣秀[9]等研究了不同种植模式对不同香茅品种产量和含油率的影响，结果表明：不同品种的香茅最佳采收期均为种植后的6个月，种植的最优模式均为双排起垅。不同的香茅品种在同一种植模式下绝干含油率的差异较大，绝干含油率的大小排序为：中国柠檬香茅≈越南香茅>澳洲香茅。

2 精油提取方法

精油的主要提取方法有蒸馏法、有机溶剂萃取法、超临界二氧化碳萃取法、超声波萃取法、微波辅助水蒸气蒸馏法、压榨法、古代脂吸法等。张瑞[10]等研究表明，玫瑰精油的提取方法中有水蒸气蒸馏法、压榨法、超临界二氧化碳萃取法等。郭娜[11]等在研究花椒精油的提取方法中也提及水蒸气蒸馏法、压榨法、超临界二氧化碳萃取、法蒸馏萃取法等。目前根据相关文献报道，香茅精油的提取方法主要分为三大类：水蒸气蒸馏法、微波辅助水蒸气蒸馏法和超临界流体萃取法，3种方法都有各自的优缺点。

2.1 水蒸气蒸馏法 水蒸气蒸馏法提取精油具有油质好、得率高、耗能低、时间短、设备简单等优点。尹学琼[12]等采用水蒸气蒸馏法对海南产柠檬香茅进行精油提取，考察了提取时间、料液比、香茅粗细、香茅部位、提取液成分等因素对精油收率及主要成分的影响。邱珊莲[6]等利用水蒸气蒸馏法对柠檬香茅进行提取，考察提取时间、干燥方式、生长时间及提取部位对精油提取率的影响，结果表明，提取柠檬香茅精油的时间为120min较为适宜，晒干更有利于保留叶中的精油。贾媛[13]等采用水蒸气蒸馏法提取香茅精油，通过单因素试验和正交试验确定了水蒸气提取香茅精油的最佳条件为：提取时间180min、料液比1∶45、NaCl加入量9%，在该条件下多次提取香茅精油，并计算香茅精油得率为（2.53±0.08）%。

2.2 微波辅助水蒸气蒸馏法 微波辅助水蒸气蒸馏法具有提高精油的出油效果。张洪军[14]等采用超声预处理结合水蒸气蒸馏法提取香茅精油，用响应面法中的中心组合设计（CCD）对提取工艺进行优化，结果表明，在NaCl溶液濃度9%，液料比15∶1（mL/g），蒸馏时间170min，420W功率条件下超声65min，香茅精油提取得率可达到最大值2.69%。丁华[15]等结合超声辅助技术采用水蒸气蒸馏法提取香茅精油，考察了料液比、NaCl浓度、提取时间对精油得率的影响，结果表明，在超声功率420W、超声时间30min的前提下，料液比1∶20、NaCl用量10%的条件下，提取时间180min，香茅精油得率最高为2.8%。

2.3 超临界流体萃取法 利用超临界流体萃取法提取精油具有操作简单、安全、污染少、效率高等优点。王勇[16]等对海南香茅油超临界CO2流体萃取工艺条件进行优化，结果表明：优选出的香茅油的最佳提取工艺条件为：萃取压力15MPa，萃取温度45℃，萃取时间90min。Carlson[17]等研究浓CO2流体萃取柠檬香茅挥发油，确定了超临界流体萃取柠檬香茅挥发油的最佳条件为：温度40℃、压力12MPa。

3 香茅精油化学成分组成

香茅精油化学成分的研究主要集中于挥发性成分。学者们从不同的品种、提取方法、不同产地等方面来研究香茅精油的主要成分，分别是橙花醛、香叶醛、香叶醇、榄香醇、β-蒎烯等30-60种的成分。

李桂珍[18]等研究表明，广西防城那梭镇产的香茅化学成分主要是橙花醛、香叶醛，含量高达80%以上。王勇[19]等采用水蒸气蒸馏法提取海南香茅挥发油，利用气相色谱-质谱联用技术进行分析，鉴定出主要成分为单萜及其衍生物。其中，相对质量分数较高的有香叶醛（25.36%）、橙花醛（19.76%）、香叶醇（12.39%）、乙酸香叶酯（7.83%）、橙花醇（4.06%）和卢一月桂烯（3.48%），与其他产地香茅化学成分基本一致。周丽珠[20]等研究了不同季节对爪哇香茅精油成分影响，结果表明，爪哇香茅油中主要组分为香茅醛、茅醇、香叶醇、榄香醇，含量均大于4%;香叶醛和香叶醇含量从1月与10月不断增加，分别增长25.81%、42.09%，但是香茅醇含量降低46.10%。程必强[21]等研究了6种香茅属植物资源的精油主要成分分别为柠檬醛、香茅醛、香叶醉、胡椒酮、榄香树脂等。杨欣[22]等研究四川產柠檬草精油的主要成分为柠檬醛73.57%（橙花醛31.09%、香叶醛42.48%）、β-蒎烯（6.18%）、香茅醛（1.76%）、（S）-顺式-马鞭草烯醇（1.42%）等。杨欣[23]等研究表明，云南爪哇香茅精油的主要成分是香叶醇20.12%、香茅醛17.36%、榄香醇10.50%和香茅醇10.31%等。欧阳婷[24]等分别对5个不同产地香茅挥发油的化学组成进行了分析，结果表明：5个产地香茅均以叶的挥发油含量最高，其次为全草，茎的挥发油含量最低。不同产地香茅挥发油成分种类及其GC含量差异较大，湖南、广东、浙江、海南、福建香茅全草挥发油中分别鉴定出36、30、37、22和33种成分，主要成分均为（E）-柠檬醛、（Z）-柠檬醛β-月桂烯、香叶醇等。5个产地全草、叶挥发油中的成分主要为含氧单萜类（GC含量为81.91%～93.04%），含量具有地域性。

4 香茅精油的生物活性

欧阳婷[25]等研究了福建、广东、湖南、浙江、海南等地香茅精油的抑菌及抗氧化活性，结果表明，香茅精油对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌枯草芽孢杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、白色念珠菌、桔青霉、黑曲霉等均有一定的抑制作用。不同产地的香茅挥发油对供试菌的抑制作用有一定的差异，不同产地的香茅挥发油抗氧化活性也有所差异，随其质量浓度的增加而增大。鞠玉栋[26]等采用DPPH法研究了柠檬香茅精油的抗氧化活性，结果表明，柠檬香茅精油对DPPH自由基的清除率最高达91.51%。杨欣[27]等研究了天然香料锡兰香茅精油，结果表明，一定浓度范围内，精油总抗氧化和清除羟基自由基能力略低于PG;但清除超氧阴离子方面，锡兰香茅挥发油强于PG，表明锡兰香茅挥发油具有良好抗氧化效果。刘耀华[28]等采用平板抑菌法和熏蒸法测定了香茅精油对番茄早疫病菌的抑菌活性，结果表明：香茅精油对番茄早疫病菌有较强的抑菌作用，且该作用具有时间-剂量依赖性，但无杀菌作用。香茅精油可通过破坏病原菌细胞膜完整性和抑制菌体对营养物质的吸收来抑制病原菌菌丝的生长。袁盛勇[29]等研究了香茅精油对番石榴实蝇成虫的产卵驱避作用和对幼虫生长发育的抑制，结果表明，香茅精油对番石榴实蝇产卵具有很好的驱避作用，不同浓度香茅精油处理番石榴上的产卵均显著低于对照。程作慧[30]等通过探索香茅精油微乳液的制备工艺，并对其理化性能与抑菌活性进行评价，结果表明：香茅精油微乳液是一种稳定性良好的分散体系，透明温度位于-5～71℃，粒径大多处于40～60nm，抑菌性能显著。

5 展望

综上所述，对香茅挥发油的研究主要集中在提取方法、化学成分分析、抗菌等方面。我国香茅资源丰富，开发与利用香茅具有广阔的应用前景。因此，对香茅的深加工利用、药理作用机理、活性物质基础等方面的研究，可以促进香茅得到更广泛的利用，充分发挥其功效，从而创造出更多的经济和社会效益。

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