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不同干燥方式对红花玉兰花蕾挥发油成分及抗氧化、抗菌活性的影响

花匠小妙招
2024-11-13 05:25

合成的抗氧化剂和抗菌剂因普遍存在的毒理效应以及不断增强的细菌耐药性，引发了消费者对其安全性和实用性越来越多的质疑和排斥。而植物挥发油因安全无毒，具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗肿瘤等生物活性，且感官体验良好，被认为是合成添加剂极具潜力的天然替代品，其在食品加工、医药和化妆品等领域均具有极为广阔的开发应用前景。

北京林业大学林学院，省部共建森林培育与保护教育部重点实验室的程嘉莉、马江、马履一*等人通过超临界CO2萃取法分别萃取4 种不同干燥处理条件下的红花玉兰花蕾的挥发油，并通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）结合保留指数（RI）对挥发油进行了定性和定量分析，同时利用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除法、2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）阳离子自由基清除法和还原能力法评价其抗氧化活性，并利用滤纸片扩散法评价体外抗菌活性。考察红花玉兰花蕾在不同干燥处理下，挥发油萃取率、化学组成及抗氧化、抗菌活性的差异，以期为红花玉兰挥发油提取工艺的确定提供技术支持和生产实践指导，同时也为红花玉兰挥发油的开发和应用提供理论依据。

1、不同干燥方式对挥发油萃取率的影响

在不同干燥处理条件下，红花玉兰花蕾的挥发油萃取率有极显著差异。其中，冷冻干燥花蕾的挥发油萃取率最高，达（2.736±0.138）%，晒干和55 ℃烘干次之，分别为（1.864±0.025）%、（1.680±0.007）%，且这两种干燥处理间差异没有极显著差异，而阴干花蕾的挥发油萃取率最低，仅为（1.217±0.014）%。结果表明冷冻干燥处理能最大限度地保留红花玉兰花蕾的挥发油含量，而阴干处理造成的挥发油损失最为显著。

2、不同干燥方式对挥发油成分及含量的影响

冷冻干燥花蕾的挥发油色谱峰主要集中在6～30 min，阴干、晒干和55 ℃烘干花蕾挥发油总离子流图相似，色谱峰主要集中在14～30 min。红花玉兰花蕾4 种干燥处理所得的挥发油共鉴定出49 种化合物，其中11 种化合物为共有成分，包括8 种烃类化合物及4H-xanthalongia、VE和γ-谷甾醇。在冷冻干燥花蕾的挥发油中，共鉴定出26 种化合物，占检测到的挥发油总量的77.71%，其中特有成分11 种，占检测到挥发油总量的7.42%，以萜烯（5.62%）和萜醇类（1.2%）为主；两种主要成分γ-谷甾醇（27.84%）和4H-xanthalongia（27.09%）相对含量远高于其他成分，烃类（8.74%）相对含量也较高，且VE（4.71%）和萜烯类（5.62%）相对含量较酯类（2.03%）更高，并含有少量酚类（0.48%）、醇类（1.20%）。从晒干、55 ℃烘干和阴干处理的花蕾挥发油中分别鉴定出20、20、30 种化合物，分别占各自检测到挥发油总量的84.8%、71.1%和70.65%，并且晒干、55 ℃烘干和阴干处理花蕾挥发油中γ-谷甾醇（32.56%、28.01%、24.39%）和烃类（37.42%、27.82%、29.73%）相对含量均远高于其他成分。此外，晒干和55 ℃烘干花蕾中酮类相对含量（分别为10.36%、8.54%）相对较高，但萜烯类相对含量（分别为0.11%、0.16%）较低，仅含有少量VE（分别为0.69%、0.33%）及酯类（分别为0.76%、1.04%），且这两种处理的花蕾挥发油共有成分多达18 种。同样地，阴干花蕾挥发油中的高氧化物质相对含量也非常高，如酮类（7.82%）、醛类（1.78%）和酯类（1.03%），而VE（0.21%）和醇类（0.14%）成分相对含量较低，且无萜烯类成分，特有的12 种成分（3.84%）也以醛类（1.78%）为主。

3、挥发油的抗氧化活性

红花玉兰4 种干燥花蕾的挥发油质量浓度与DPPH自由基清除率、ABTS阳离子自由基清除率以及吸光度（A700 nm）间建立的回归方程线性拟合良好。实验结果表明，红花玉兰花蕾挥发油具有一定的抗氧化活性，但活性相对阳性对照抗坏血酸较弱。4 种不同干燥方式处理花蕾的挥发油的抗氧化性在3 种测定方式下均呈现一致的结果，从高到低均表现为：冷冻干燥＞阴干＞晒干＞55 ℃烘干，且冷冻干燥花蕾的挥发油活性远高于其他3 种干燥处理的花蕾。DPPH自由基清除率和ABTS阳离子自由基清除率测定实验中，冷冻干燥花蕾的挥发油IC50值分别是阴干、晒干、55 ℃烘干花蕾挥发油的0.25、0.19、0.17 倍和0.36、0.29、0.25 倍，在还原能力测定实验中，冷冻干燥花蕾挥发油线性方程斜率也大于其他3 种干燥方式，说明在相同质量浓度下，冷冻干燥花蕾挥发油抗氧化活性更强。

4、挥发油的抗菌活性

红花玉兰花蕾挥发油对4 种供试菌均有一定的抑制作用，但其抑菌活性要弱于氨苄青霉素。4 种干燥处理花蕾的挥发油均对金黄色葡萄球菌的抑制作用最强，且冷冻干燥花蕾挥发油抑菌活性显著高于其他干燥处理，阴干花蕾挥发油对金黄色葡萄球菌抑制作用最弱。此外，冷冻干燥和阴干花蕾挥发油对枯草芽孢杆菌的抑制作用差异不显著，但两者均显著高于晒干和55 ℃烘干处理。4 种干燥花蕾挥发油对大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌的抑制作用则均无显著性差异。冷冻干燥和阴干花蕾挥发油对4 种供试菌的抑制作用由高到低依次为：金黄色葡萄球菌（G＋）＞枯草芽孢杆菌（G＋）＞大肠杆菌（G－）＞鼠伤寒沙门氏菌（G－），晒干和烘干花蕾的挥发油的抑菌作用由高到低则依次为：金黄色葡萄球菌（G＋）＞大肠杆菌（G－）＞鼠伤寒沙门氏菌（G－）＞枯草芽孢杆菌（G＋）。

结论

冷冻干燥是红花玉兰花蕾最佳的干燥方式，该研究对红花玉兰挥发油提取工艺的制定和产品的开发应用提供了重要的参考。

本文《不同干燥方式对红花玉兰花蕾挥发油成分及抗氧化、抗菌活性的影响》来源于《食品科学》2020年41卷19期132-139页，作者：程嘉莉，马江，肖爱华，朱仲龙，桑子阳，马履一。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190905-074。

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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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