柠檬马鞭草精油含油率、组份及其抗菌作用的研究

柠檬马鞭草精油含油率 、组份及其抗菌作用 的研究 沈 校军 姚 雷“ 黄 健 (1．上海交通大学农业 与生物 学院 ，上海 201101； 2．上海爱普香料有 限公 司 。上海 201908) _可■目 用水蒸汽蒸馏法提取了柠檬马鞭草鲜叶和茎的精油，出油率分别为0．19 和o·006 ，用气相色谱质谱联用 仪(Gc—Ms)分析其化学组分 ，主要成分为柠檬醛(47．59G)，芋烯(8．85％)和芳姜黄烯 (5．87~／oo)。其精油对金黄色葡萄 球 菌等 具有 较强 的抗 菌 能力 。 ■墨目髓 柠檬马鞭草 精油 GC MS抗菌作用 Study on the Consituents and Their Antibacterial Effectiveness of the Essential Oil from Aloysia Triphylla Shen Xiaojun‘ Yao Lei Huang Jian (1．Agriculture and Biology Academy of Shanghai Jiaotong University， Shanghai 201101； 2．Shanghai Apple Flavor&Fragrance Co．，Ltd．，Shanghai 201908) —墨墨■ The leaf and stem essentia1 oil of the lemon Verbena(A／。 5ia￡riphylla)was obtained by steamdistillation(0·19 and 0．006％)and analyzed by GC-MS．The major components of leaf essential oil are citral(47．59％)，limonene(8．85G)and A R-curcumene(5．87 )．The essential oil has highly antibacterial effectiveness against Staphylococcus auyeus etc． 墨墨墨■ Lemon verbena Essentia1 oil GC MS analysis Antibacteria1 effectiveness 柠 檬马鞭 草 (Aloysia triphylla)又称 防臭木 ， 是马鞭草科多年生草本植物 ，是一种原 产于南美 的 智利 、阿根廷和秘鲁 ，具有芳香气息 的灌木 ，在北非 的摩洛哥也有栽 培。它的 叶子具有 令人 愉快 的气 味，与柠檬叶子 的香气很 相似 ，这 是 由于它 叶内的 精油所致。在这些地方 ，叶子大 多数被用作一种草 药茶来使用 ，因其具有芳香性 、助 消化 、止痉挛的特 性 。柠檬马鞭 草在 民间用 于治 疗感 冒、发烧 和 抽 筋。一 在芳香疗法中，柠檬马鞭草的精油具有强烈 的镇静效果 ，用来 治疗 神经紧张。l3— 1 材料 与方法 1．1 材 料 柠檬马鞭 草于 2001年从 日本 引种 ，扦 插于上 海交通大学农业与生物学院农场塑料大棚 中，2002 年 10月中旬选 取 30cm 长生 、长势强 、无病粗壮 的 枝条进行扦插 ，从 2003年 四月开始进行取样分析。 1．2 仪 器 水 蒸 汽 蒸 馏 装 置 ，Agilent6890N 气 相 色 谱 仪 ，Agilent GC／MS6890／5973N 质 谱 仪 ，SHJ系 列洁净工作 台 。 1．3 实验 方 法 1．3．1 柠檬马鞭草不同生理部位精油的差异 用水蒸汽蒸馏法提取柠檬马鞭草不 同部位 (叶、茎)的精油 ，计 算 其精 油含量 ，比较精 油在 何 部位含量较高 。 1．3．2 柠檬马鞭草精油化学成分 的分 析 a．成 分分析条件 气相色谱条件 ：Supelco18275—06A PTE-5毛细 管柱 (30m ×0．25mm ×0．25／xm)，柱流 量 (恒 流) 0．8℃／min，分流比为 50：1，载气氮气，FID器 温度 300~C，进 样 口温 度 250℃ ，升 温 速 度 ：70℃ 18O~C 29O~C(保持 15分钟 )。 质 谱 条 件 ：Agilent DB-5MS色 谱 柱 (50m × 0．25mm×0．25／xm)，柱 流 速：lml／rain，质量 范 围： 29—420amu，电子倍 增 电压 (EMV)：1435V，电离 电 压 ：70eV离子源温度 ：230℃，四极杆温度 ：150℃。 b．柠檬 马鞭草精 油 的提取 ：将 柠檬 马鞭 草鲜 收稿 日期 ：2003—05—27 修 回 日期 ：2003—08—01 作者简介 ：沈校军 ，上海交通大学农业与生物学院硕士研究生；姚 雷，上海交通大学农业与生物学院副教授 ，硕士生导师，留日博士 — — — 16 ——— WWW．ffc—jou rna1．corn 维普资讯 http://www.cqvip.com 叶，用水蒸汽蒸馏装置提取精油，在油水分离器中 进行分 离 ，静置后直接进 行分析 。 1．3．3 精油 的抗 菌实验 参试的细菌包括 大肠 杆菌 、沙 门氏菌 、金 黄色 葡萄球菌 、枯 草杆 菌 、巴氏菌 、链球 菌等六 种细 菌 和酵母菌 、青 霉 菌二 种真 菌 。培养 基 分别 为 肉膏 蛋 白胨 培养 基 和 沙保 劳 氏琼 脂 培 养基 。将 培 养 6h的细 菌 培 养 物 ，以 无 菌 蒸 馏 水 稀 释 至 1：2．5 后 ，用 微量移液器移取 200~1于 培养皿 内 ，用 无菌 玻棒涂匀 ，用无菌 镊子 取无 菌 滤纸 片平铺 于 已涂 布菌液 的培养 基 表 面 ，再 用 微量 移 液 器 移取 2／A 柠檬 马鞭 草精油 点于 培养 皿 内的滤 纸 中部 ，同时 以蒸馏 水作为 对 照用 ，各样 品重复 三次 。测量 抑 菌 圈直径 ，取 其平均值 ，以圈之直径大小评定各 种 细菌对药物 的敏感性 ，即药物 的抗 菌能力 。 2 结果与分析 2．1 柠檬 马鞭草 不 同生理部位精 油的差异 用水蒸汽 蒸馏 法测定柠檬 马鞭 草植 株茎和 叶 精油含量 的结果见 表 1。 从表 1可见，柠檬马鞭草植株叶片和茎出油 率 分别为 0．19 和 0．006 ，有 明显 差异 。因此 柠 檬马鞭 草精油 主要存在 于叶片 中，茎含量很少 。 表 1 柠檬 马鞭草植株不 同部位 的含油 量 植 株部 位 鲜重 (g) 精油 量(m1) 含油率 ( ) 叶 片 147．8 ()．28 O．19 茎 1025 0．05 0．006 2．2 精 油主要化 学成分 用毛细管色谱法对柠檬马鞭草精油化学成分 进行 了分析 ，经气相色谱数据处理机用 面积归一 化 法测得各组分 的相对百分含量 ，并用气相色谱 质谱 联用技术做精油 的 GC_MS总离子 流色谱检测 (见 图 1)，所得质谱 图经计 算机 质谱 图数据 库检索 共 鉴定出 53种组分 ，其主要成分如表 2所示 。从表 2 可知柠檬马鞭草精油的主要成份为柠檬醛 ，含量为 47．59 (顺式和反式之和 )，接近总含量一半 ，其次 为芋烯(8．85 )和芳姜黄烯(5．87 )。 表 2 柠檬 马鞭草主要成分定量分析 结果 睦 保 留时 间(min) 化 合物 含 量百 分 比( ) 号 英 文名 中文 名 1 9．51 a plnene a一蒎烯 0．34 11．08 香桧烯 1．30 3 11．35 1 octen一3—0l 1一辛 烯一3一醇 O．27 4 11．45 6-methyl——5——hepten’ 2_。one 6一甲基一5一庚烯 2酮 1．09 5 11．62 月桂 烯 O．29 6 13．82 l1monene 芋烯 8．85 7 13．97 c1neole 桉 树脑 0．97 8 14．53 别 罗勒烯 4．53 9 17．54 linalool 芳 樟醇 O．35 10 25．58 nerol 橙 花醇 2．04 11 26．5O Z—citral 顺式 柠檬醛 19．99 12 27．32 geranlol 香 叶醇 2．58 13 28．52 E—citral 反 式柠檬 醛 27．60 14 34．91 geranyl acetate 乙酸香 叶酯 1．57 15 37．78 p—caryophyllene G石竹 烯 3．25 16 41．53 AR curcumene 芳 姜黄 烯 5．87 17 42．28 zlngl berene 姜烯 2．97 18 42．50 bicyclogermacrene 双 环大 根叶烯 3．49 19 43．09 a Cedrene a一柏 木烯 1．32 20 46．32 nerolidol 橙花 叔醇 1．60 21 47．42 spathulenol 斯 巴醇 2．11 22 47．53 cary0phyl1ene oxide 石 竹烯 氧化物 0、59 WWW．ffc—jou rna1．oom 一 17 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 图 1 柠 檬马鞭草精油 GC—MS图谱 2．3 柠檬 马鞭 草精 油抑 菌效 力 柠檬 马鞭 草精 油对六种常见 细菌和二种真菌 的抑 菌作用 结果见表 3 表 3 柠檬马鞭草精 油抑茵作用 抑 菌圈直 径(ram) 样 金 黄 大肠 沙 门 枯草 巴氏 链 球 酵母 青霉 口 色葡 萄 杆 菌 氏菌 杆 菌 菌 菌 菌 菌 ⅡⅡ 球 菌 柠檬马鞭草 19．7 8．8 11．2 28．7 7．8 12．2 14．8 19．3 蒸馏水 () (j 0 0 0 0 0 0 注 ；抑 嚣 < 10ram 的 敏 感 性 为 抗 药 ；10ram 为 轻 厦 敏 感 ；10～ 15ram为 中度敏 感 ；16mm 以上为高 度敏 感 。 从表 3可看 出 ，金黄 色葡 萄球 菌 、枯 草 杆 菌。 青霉菌对柠檬马鞭草精油呈高度敏感性 ，沙门氏 菌 、链 球菌 、酵母菌呈 中度敏感性 ，大肠杆菌 、巴氏 菌呈抗药 ，而蒸馏水均不见 抑菌圈 。 3 结 论 3．1 柠 檬 马鞭草 精油 主要存 在于柠 檬 马鞭 草 的枝 叶部 位 ，茎含量极少 ，在种植 生产 中要尽可 能增加 叶的生长 量 。 — — 一+ 一+ 一+ ”+ 一+ 3．2 柠檬 马鞭 草精 油 的主要成分 以环烯 烃 和烯醛类 化合物 为主 ，它们 约 占精 油化合 物组 成 的 60 左 右 。其 中柠 檬 醛为 47．59 (顺 式 和反 式 之和)，芋烯为 8．85 ，芳姜黄烯为 5．87 。 3．3 柠檬马鞭草精油对金黄色葡萄球菌、枯草 杆菌 、青霉菌、沙门氏菌、链球菌 、酵母菌等具有较强 的抗菌性 能 ，是一 种优 良的天然抗 菌剂 ，可用 于 医 药、化妆 品、日用化工等行业 ，有很好 的利用前景。 (上 接 第 4页 ) 在防治农 作物 害虫 方 面 ，2一庚 酮用 量少 ，活 性 高 ， 不污染 环境 ，也不会对 天敌产生任何危害 。 3．3 用作 溶 剂 2一庚酮微 溶于水 (0．4 )，易溶 于大多数 有机 溶剂 。在 工业 上 ，它是一 种性 能优 良、用途广泛 的 工业溶 剂 。它能溶 解 天然 或合成 橡胶 、硝化 纤维 素 、乙烯树脂 等高 分子 聚合 物 。因而被用 于树 脂 涂料 、金属涂料 和硝基 喷漆工业 。在涂料 工业 中， 由于经 济和环保 的原 因 ，树 脂 或 聚合物 等 的溶解 度应尽 可能地高 ，这样 能减少涂料 中溶剂 的用量 ， 2一庚 酮完 全 能 满 足这 方 面 的要 求 。它 的挥 发 性 低，在常温时具有较低的蒸汽压，也意味着只有较 少量 的溶剂挥发 到大 气 中 ，故 常温 时使 用无 明显 的工业 毒 害 ，属 低 毒 性 类 (其 大 鼠 口服 LD 。为 1670mg／kg)，所 以被称为绿色环保 溶剂 。特别 是 — — 18 —— WWW．ffc—jou rna1．com 参考文 献 随着 汽车工业 的发 展 和对 环保 的更 高要求 ，高档 涂料 、高 固体 含量 的涂 料将进一 步发展 ，2一庚酮是 这种类 型涂料 中不可缺 少 的有价 值 的溶 剂 ，所 以 具有 广阔的应用前景 。 参考 文献 1 济南市轻工研究所编译 ，合成食用香料手册[M]，北京；轻工 业 出版社 ，1985．230 2 Miller John A，Neuzil E F．Modern Experimental Organic Chemis— try[M]，Western Washington University，1982．342—358 3 Posner G H，et a1．Tetrahedron Lett．EJ]，1970．4647 4 钱清华，祝桂林．2一庚酮的开发利用[J]，山西化工，2001，21 (1)：14—15 5 JuuA M，et a1．Bul1．Soc．Chim．Fr．[J]，1976．1941 6 张承曾、汪清如编著．日用调香术[M]，北京：轻工业 出版社， 1 989 269—270 叭 唧 _亘 m ～ ～ ～ 一I三 m w 一 篆 维普资讯 http://www.cqvip.com