尾叶香茶菜挥发油的提取工艺及其抗菌和抗氧化作用

王霞; 许菊香; 于晓明; 徐亚维

doi:10.19303/j.issn.1008-0384.2016.07.016

尾叶香茶菜挥发油的提取工艺及其抗菌和抗氧化作用

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.07.016

王霞^{1, 2,},
许菊香³,
于晓明^{1, 2},
徐亚维^{1, 2}

1.
吉林农业科技学院, 吉林吉林 132101
2.
长白山动植物资源利用与保护吉林省高校重点实验室, 吉林吉林 132101
3.
磐石市农民科技教育中心, 吉林磐石 132300

基金项目:

长白山重点实验室培育项目吉农院合字[2013]第s016号

详细信息

作者简介:
王霞(1978-),女,硕士,讲师,研究方向:植物分子生物学及天然产物分离(E-mail:wangxhangj@126.com)

中图分类号: R284
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出版历程
- 收稿日期: 2016-03-12
- 修回日期: 2016-04-14
- 刊出日期: 2016-07-01

Extraction and Antibacterial and Antioxidative Properties of Volatile Oil from Isodon excia

WANG Xia^{1, 2
,},
XU Ju-xiang³,
YU Xiao-ming^{1, 2},
XU Ya-wei^{1, 2}

1.
College of Jilin Agriculture Science And Technology, Jilin, Jilin 132101, China
2.
Key Laboratory of Changbai Mountain Animal and Plant Rescources'Utilization and Protection of Universities in Jilin Province, Jilin, Jilin 132101, China
3.
Farmers'Science and Technology Education Center of Panshi City, Panshi, Jilin 132300, China

摘要

摘要: 研究尾叶香茶菜挥发油的最佳提取方法、提取工艺及其抗菌和抗氧化能力。采用水蒸气蒸馏法（SD法）和CO₂超临界流体萃取法（SFE-CO₂法）提取尾叶香茶菜挥发油，通过正交试验优化提取工艺，采用体外抑菌试验和对DPPH自由基的清除能力试验研究其抗菌和抗氧化能力。结果表明，SD法的最佳提取工艺是浸泡时间8 h，料液比1：6，蒸馏时间7 h，平均得油率为0.186%；SFE-CO₂法的最佳提取工艺是萃取压力30 MPa，萃取温度50℃，萃取时间80 min，平均得油率为0.440%；2种方法所提挥发油均具有一定的抑菌和DPPH自由基的清除能力，且SFE-CO₂法所提挥发油的抗菌和抗氧化能力均高于SD法所提挥发油，同种方法所提挥发油的抑菌效果：枯草芽孢杆菌 >金黄色葡萄球菌 >大肠杆菌；对DPPH自由基的清除能力强弱：SFE-CO₂法提取挥发油 >SD法提取挥发油 >Vc。优化的2种提取方法稳定性好，其中SFE-CO₂法周期短、工艺流程简单、得油率高、抗菌和抗氧化性能好，适宜在工业生产中推广。
- 尾叶香茶菜 /
- 挥发油 /
- 提取工艺 /
- 抗菌 /
- 抗氧化
Abstract: Extraction, as well as the antibacterial and antioxidative properties, of the volatile oil from Isodon excia were studied. The volatile oil was extracted by means of the steam distillation (SD)and supercritical CO₂(SFE)method. The processes were optimized by an orthogonal test and the results were compared.An in vitro antibacterial test and a para-DPPH-radical scavenging ability determination were conducted on the oil samples obtained. The results showed that the optimized extraction conditions for the SD method included substrate soaking for 8 h, a substrate:solvent ratio of 1:6, and distillation for 7 h to get an oil yield of 0.186%.Whereas, those for the SFE method consisted of a processing pressure of 30 MPa and extract at 50℃ for 80 min to achieve an oil yield of 0.440%. The antibacterial and antioxidation properties of the volatile oil extracted by SFE were higher than those of the oil extracted by SD method. The bacteriostatic efficacies against various pathogens of the oils were in the order of:Bacillus subtilis >Staphyloccocus aureus >Escherichia coli. The para-DPPH-radical scavenging ability of the oil extracted by SFE was the greatest, followed by that of SD and vitamin C. Both optimized processes were stable, however, the SFE method was considered more suitable for the extraction because its process cycle was shorter, oil yield higher,andantibacterial and antioxidant efficacies of the extracted volatile oil greaterthan the SD method.
- Isodon excia /
- volatile oil /
- extractionprocess /
- antibacterial /
- antioxidative

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图 1 尾叶香茶菜挥发油对DPPH自由基的清除率

Figure 1. DPPH free radical scavenging rate of volatile oil from I.excia

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表 1 SD法正交试验设计与结果

Table 1. Orthogonal test and analysis on resultsfor SD extraction

试验号	A浸泡时间/h	B料液比	C蒸馏时间/h	得油率/%
试验号	1	4（A₁）	1∶4(B₁)	5(C₁)	0.113
2	4（A₁）	1∶6(B₂)	7(C₂)	0.182
3	4（A₁）	1∶10(B₃)	9(C₃)	0.147
4	6（A₂）	1∶4(B₁)	7(C₂)	0.162
5	6（A₂）	1∶6(B₂)	9(C₃)	0.148
6	6（A₂）	1∶10(B₃)	5(C₁)	0.123
7	8（A₃）	1∶4(B₁)	9(C₃)	0.16
8	8（A₃）	1∶6(B₂)	5(C₁)	0.175
9	8（A₃）	1∶10(B₃)	7(C₂)	0.211
k1	0.147	0.145	0.137
k2	0.144	0.168	0.185
k3	0.182	0.16	0.152
R	0.038	0.023	0.048

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表 2 SD法方差分析

Table 2. Variance analysison resultsfor SD extraction

因素	偏差平方和	自由度	均方	F值	P值	显著性
A	0.003	2	0.001	42.718	0.023	显著
B	0.001	2	0	13.704	0.068	不显著
C	0.004	2	0.002	58.975	0.017	显著
注：R²=0.991（调整R²=0.966）。

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表 3 SFE-CO₂ 法正交试验设计与结果

Table 3. Orthogonal test and analysis on results for SFE extraction

试验号	A萃取压力/MPa	B萃取温度/℃	C萃取时间/min	得油率/%
1	20（A₁）	40(B₁)	60(C₁)	0.338
2	20（A₁）	50(B₂)	80(C₂)	0.371
3	20（A₁）	60(B₃)	100(C₃)	0.335
4	30（A₂）	40(B₁)	80(C₂)	0.407
5	30（A₂）	50(B₂)	100(C₃)	0.434
6	30（A₂）	60(B₃)	60(C₁)	0.41
7	40（A₃）	40(B₁)	100(C₃)	0.371
8	40（A₃）	50(B₂)	60(C₁)	0.39
9	40（A₃）	60(B₃)	80(C₂)	0.364
k1	0.349	0.372	0.379
k2	0.417	0.399	0.382
k3	0.375	0.369	0.38
R	0.068	0.03	0.003

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表 4 SFE-CO₂ 法方差分析

Table 4. Variance analysison results for SFE extraction

因素	偏差平方和	自由度	均方	F值	P值	显著性
A	0.007	2	0.004	97.152	0.01	显著
B	0.002	2	0.001	20.366	0.047	显著
C	2.667E-6	2	1.333E-6	0.036	0.966	不显著
注：R²=0.992（调整R²=0.966）。

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表 5 尾叶香茶菜挥发油的抑菌活性

Table 5. Antibacterial activity of volatile oil from I.excia

供试菌株	SD法提取挥发油			SFE-CO₂ 法提取挥发油			阳性对照抑菌圈直径/mm	空白对照抑菌圈直径/mm
供试菌株	抑菌圈直径/mm	MIC/（μL·mL^-1）	MBC/（μL·mL^-1）	抑菌圈直径/mm	MIC/（μL·mL^-1）	MBC/（μL·mL^-1）	阳性对照抑菌圈直径/mm	空白对照抑菌圈直径/mm
A	11.01	8	16	12.47	4	16	16.82	－
B	9.06	16	32	10.21	8	16	9.95	－
C	13.62	4	8	16.24	2	8	16.7	－
注：A为金黄色葡萄球菌，B为大肠杆菌，C为枯草芽孢杆菌,-表示无抑菌圈。

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