姜花精油的成分分析及抗氧化功效研究

摘要：姜花是一种传统香料植物，被广泛应用在调味品中，其富含精油，这些精油被应用在制药业和化妆业，具有巨大的商业价值。前人大部分的研究集中于姜花花朵精油，对姜花其他部位精油含量的研究相对较少，导致姜花整体植株利用率偏低。该研究基于此，采用水蒸气蒸馏法对姜花花朵精油、姜花叶片精油和姜花根茎精油进行提取，并分析不同姜花部位化学成分的差异，同时对比姜花不同部位抗氧化活性的差异。研究结果表明，姜花花朵精油的化学成分种类明显高于姜花叶片精油和姜花根茎精油，3种不同姜花部位的精油DPPH自由基清除率并无明显差异。

关键词：姜花；精油；抗氧化活性；开发利用

中图分类号：TS264.3"""" "文献标志码：A""""" 文章编号：1000-9973（2024）08-0200-05

Study on Component Analysis and Antioxidant Effect of

Hedychium coronarium Essential Oils

SUN Li-hua1， LI Yong-hong2， ZHANG Yan-hua1， LIU Man-man1

（1.Zhengzhou Health Vocational College， Zhengzhou 450100， China; 2.School of Pharmacy，

Zhengzhou University， Zhengzhou 450100， China）

Abstract： Hedychium coronarium is a traditional spice plant and is widely used in condiments. It is rich in essential oils， these essential oils can be used in the pharmaceutical and cosmetic industries and have great commercial value. Most previous studies have focused on the essential oils from Hedychium coronarium flowers， and there are relatively few studies on the content of essential oils from other parts of Hedychium coronarium， resulting in the low utilization rate of whole Hedychium coronarium plant. Based on this， in this study， steam distillation method is used to extract essential oils from Hedychium coronarium flowers， leaves， roots and stems， and the differences of chemical components of different parts of" Hedychium coronarium are analyzed， and the differences of antioxidant activity of different parts of Hedychium coronarium are compared. The research results show that the types of chemical components of essential oils from Hedychium coronarium flowers are significantly higher than those of essential oils from Hedychium coronarium leaves， roots and stems.There is no significant difference in the DPPH free radical scavenging rates of essential oils from three different parts of Hedychium coronarium.

Key words： Hedychium coronarium; essential oil; antioxidant activity; development and utilization

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.08.033

引文格式：孙丽花，李永红，张艳华，等.姜花精油的成分分析及抗氧化功效研究.中国调味品，2024，49（8）：200-204.

SUN L H， LI Y H， ZHANG Y H， et al.Study on component analysis and antioxidant effect of Hedychium coronarium essential oils.China Condiment，2024，49（8）：200-204.

收稿日期：2024-03-28

基金项目：2022年人文社会科学类（2022RS002）

作者简介：孙丽花（1975—），女，讲师，研究方向：调味品中化学成分分析。

姜花根茎及叶状似生姜，又被称为大良姜、水姜花和南姜花等，原产于亚洲热带地区，目前主要分布于印度、澳洲、越南和马来西亚等地。姜花的嫩芽和花常被用作调料食用，块状茎也常被用作姜的替代品腌渍食品。

姜花的块状茎是一种常用的调味品，具有独特的香味和药用价值。在调味品中，姜花常用于提味和增加香气，将它切碎或磨成粉末加入烹饪过程中会使菜肴更加美味。姜花还可以用来制作姜汁，用于调味酱料或腌制食材。在传统的亚洲烹饪中，姜花常与大蒜、葱、辣椒等调味料一起使用，以增加菜肴的层次和口感。此外，姜花还被广泛用于药物，根据相关文献记载其具有提神、驱寒、消食等功效。综上所述，姜花在调味品中的应用非常广泛，不仅可以提升菜肴的味道，而且有助于提高营养价值和药用价值。

姜花精油主要成分包括酚类、醇类和烯烃类活性物质，具有显著的抗氧化功效。研究结果表明，姜花精油能够清除自由基，减少氧化应激对细胞的损伤，有助于预防和延缓多种疾病的发生，如心血管疾病、癌症等。对姜花精油成分进行分析和抗氧化功效研究的意义在于深入对其药用价值的认识，为其在医药和保健品领域的应用提供科学依据，推动其在抗氧化治疗中的应用。

目前姜花的利用材料主要为花朵，对姜花其他结构的研究相对较少，本研究为分析姜花其他结构与花朵精油的差异，分别对姜花的不同结构精油进行研究和分析，旨在为姜花整个植株的开发和利用奠定基础。

1" 材料与方法

1.1" 试验材料与试剂

姜花：采购于当地花卉市场。

1.2" 试验仪器

精油测定仪、纯水仪、超净工作台、GC-MS仪、水浴锅、高速离心机、冷冻离心机、超低温冰箱、分析天平、超声波粉碎仪和分光光度计。

1.3" 试验方法

1.3.1" 姜花精油提取

先使用液氮将姜花磨碎成粉，准确称取姜花粉400 g，将姜花粉倒入容积为3 000 mL的烧杯中，在烧杯中加入浓度为10%的NaCl溶液，再加入适量的蒸馏水，直至蒸馏水能够蒸馏到烧瓶中为止，烧沸姜花粉溶液并保持5 h，之后冷却10 min，读出精油的刻度，姜花出油率计算公式如下：

出油率（%）=提取油质量（g）样品质量（g）×100%。

1.3.2" 姜花精油抗氧化能力测定

取2 mL待测样品和2 mL DPPH自由基溶液混合，摇匀，在黑暗条件下放置0.5 h，用无水乙醇作为参照物，测定吸光值为X，再将样品与无水乙醇混合后，测定其吸光值为Y；最后将2 mL无水乙醇和2 mL DPPH混合，测定其吸光值为Z。所有的数据均在波长为517 nm处测定，姜花精油DPPH自由基清除率计算公式如下：

姜花精油DPPH自由基清除率（%）=（1-X-YZ）×100%。

2" 结果和讨论

2.1" 姜花不同成熟度器官精油出油率

2.1.1" 不同成熟度姜花花朵的精油出油率

利用水蒸气蒸馏法对姜花花朵中的精油进行提取，不同成熟度姜花花朵的精油出油率见图1。

由图1可知，花蕾期、露白期、半开期和盛开期4个时期的姜花花朵中的精油出油率存在一定程度的差异，从姜花4个不同成熟度可以看出，花蕾期的姜花花朵出油率最高，其次为盛开期，而露白期的姜花花朵精油出油率最低。随着姜花生长发育的进行，姜花花朵中的精油出油率先下降后上升，并最终确定姜花花朵的花蕾期精油出油率最高。

2.1.2" 不同成熟度姜花根茎的精油出油率

不同成熟度姜花根茎的精油出油率见图2。

由图2可知，3个不同阶段根茎嫩芽、一年生根茎和两年生根茎的精油出油率存在明显差异。一年生姜花根茎的精油出油率最高，为0.26%；其次为嫩芽阶段，精油出油率为0.23%；出油率最低的为两年生根茎，为0.19%。说明嫩芽阶段的姜花精油积累量较少，而一年生姜花根茎精油积累量最大，两年生姜花根茎中前期积累的精油有一定程度的损失，并且低于嫩芽。

2.1.3" 不同成熟度姜花叶片的精油出油率

由图3可知，不同成熟度姜花叶片的精油出油率也存在一定程度的差异，成熟叶片的姜花出油率明显高于新叶。成熟叶片的精油出油率为0.18%，而新叶的精油出油率为0.14%。说明随着姜花叶片成熟度的增加，其精油出油率也明显提升。

2.2" 姜花不同成熟度器官的精油化学成分及含量

2.2.1" 不同成熟度姜花花朵精油化学成分及含量

利用GC-MS法对不同成熟度的姜花花朵精油化学成分和含量进行定量分析，结果见表1。

由表1可知，不同成熟度姜花花朵精油化学成分及含量存在一定程度的差异。在花蕾期、露白期、半开期、盛开期4个阶段的花朵中一共检测出50种化学成分，姜花花蕾期包含31种化学成分，露白期包含29种化学成分，半开期包含27种化学成分，盛开期包含31种化学成分。随着姜花花朵成熟度的不断增加，姜花花朵中的化学成分种类先减少后增多，且不同成熟度姜花花朵中超过80%的化合物为烯萜类化合物。

2.2.2" 不同成熟度姜花根茎精油的化学成分及含量

不同成熟度根茎精油的化学成分及含量见表2，不同生长发育期的姜花根茎中的化学成分及含量存在差异，姜花嫩芽期包含14种化学成分，姜花一年生根茎中包含15种化学成分，而姜花两年生根茎中包含12种化学成分。3种不同成熟度的根茎中，一年生根茎中的化合物种类明显多于嫩芽期和两年生根茎。从成分含量来看，除了香树烯和β-马榄烯在两年生根茎中检测到以外，两年生根茎中的大部分化学成分含量低于嫩芽期和一年生根茎。一年生根茎中的大部分化合物含量高于嫩芽期，比如α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、萜品烯和α-依兰油烯。嫩芽期的姜花中也有一些化学成分含量高于一年生根茎，比如水芹烯、α-萜品烯、4-萜品醇、2-蒈烯、3-蒈烯、α-松油醇和石竹烯。

2.2.3" 姜花不同成熟度叶片精油的成分及含量

不同成熟度姜花叶片中的精油成分及含量变化见表3。经过测定分析，姜花叶片中包括25种化学成分，其中新叶中包含19种化学成分，成熟叶片中包含20种化学成分，从姜花叶片化合物的化学成分来看，姜花成熟叶片中的化学成分种类多于新叶；从姜花叶片化合物的含量来看，姜花成熟叶片中的大部分化学成分含量高于新叶。

2.3" 不同种类姜花精油活性成分DPPH自由基清除能力对比

不同成熟度姜花精油中主要的化合物成分为β-蒎烯、1，8-桉油醇和石竹烯，这些成分与叶片精油、根茎精油和花朵精油对DPPH自由基的清除率见图4。

由图4可知，随着姜花精油浓度的不断升高，对DPPH自由基的清除能力也不断升高。对比6种不同的化合物，可以看出1，8-桉油醇和石竹烯对DPPH自由基的清除率明显高于其他化合物。对叶片精油、根茎精油和花朵精油3种精油进行比较，发现3种精油对DPPH自由基的清除率并无明显差异。

3" 小结

姜花精油中的主要成分为β-蒎烯、1，8-桉油醇和石竹烯，然而不同的研究人员对姜花精油中的含量检测结果存在明显差异，可能是提取方式不同导致的。Matsumoto通过先溶剂再蒸馏的方法提取了姜花花朵中的精油，从姜花花朵中一共分离出175种化合物；Lu等通过先蒸馏后溶剂的方法对姜花花朵中的精油进行提取，一共鉴定出29种姜花花朵精油化合物。大部分研究人员均对姜花花朵精油中的化合物进行了研究，对姜花其他部位成分的研究较少。

本研究通过水蒸气蒸馏法对姜花花朵、叶片和根茎中的精油进行提取，分析姜花不同部位精油化合物种类及含量的差异，同时分析姜花花朵精油、叶片精油和根茎精油对DPPH自由基清除率的差异。结果表明，姜花花朵精油中的化合物种类明显多于叶片精油和根茎精油，但姜花花朵精油、叶片精油和根茎精油对DPPH自由基清除率的差异并不明显。

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