两种香薷属植物精油的成分及抗氧化活性分析

杨丽华 赵仕艳 李晓娇 曾惠芳

（1.保山学院资源环境学院；2.保山市农村能源工作站，云南保山 678000）

香薷属（ElsholtziaWilld.）系唇形科（Laminaceae）荆芥亚科（Nepetoideae）植物，在药用、食用和环境保护等方面[1-2]有重要的价值，很多种类还可作为蜜源植物和园林绿化植物[3-4]，开发潜力较大。全世界约有该属植物40 余种，分布于欧洲、日本、韩国、北美洲等地，我国有35 种，云南共有26种[5]。香薷属植物大多富含挥发油，具有抗菌、抗病毒、抗炎、预防流感和解热镇痛平喘等功效，可应用于医药、食品和日用品等领域[6-7]。

四方蒿（E.blanda（Benth.）Benth）又名鸡肝散、四棱蒿、野薄荷、铁扫把、蔓坝等，为香薷属草本植物，产自云南、广西西部和贵州东南部；野拔子（E.rugulosaHemsl.）又名狗尾巴香、野坝蒿、香芝麻蒿、野香苏等，为香薷属草本至半灌木，产自云南、广西、贵州及四川[8]。两种植物均为云南民间传统的药食同源植物，可用于治疗伤风感冒、痢疾、肠胃炎等病症，同时也是重要的蜜源植物，具有较高的开发价值[9]。

研究[1，6-7，9-12]表明，四方蒿和野拔子精油的化学成分和含量因产地、部位和提取方法不同而存在差异，如云南文山[9]和越南[10]产的四方蒿精油都以芳樟醇为主要成分，含量在40%以上，而云南临沧[9]产的四方蒿主要成分为乙酸香叶酯，含量在30%左右。产自云南昆明、宣威和玉溪[9]的野拔子精油都以去氢香薷酮为主要成分，含量在40%以上，而产自云南红河[9]的则以香薷酮为主。印度产的四方蒿地上部分和花中精油主要成分均为芳樟醇，但含量不同[11]。水蒸气蒸馏和超临界CO2提取的野拔子精油的主要成分均为Spathulenol，但含量不同[12]。目前，对四方蒿和野拔子精油的抗氧化活性尚无相关报道。

本试验以四方蒿和野拔子的地上部分为原料，采用水蒸气蒸馏法提取精油，采用气相色谱质谱联用技术（GC-MS）测定其主要成分，并开展抗氧化活性研究，对于四方蒿和野拔子的综合利用具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料与主要试剂

四方蒿和野拔子：采自保山市隆阳区；ABTS：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；DPPH：上海麦克林生化科技有限公司；三羟甲基氨基甲烷、三氯乙酸、邻苯三酚、三氯化铁、铁氰化钾等均为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

TraceDSQ 型气质联用仪：赛默飞世尔科技有限公司；DK-8AX 型电热恒温水槽：上海一恒科学仪器有限公司；V51000型紫外可见分光光度计：上海元析仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 精油提取

称取切成小段的四方蒿和野拔子地上部分，按1∶5（g/mL）的料液比加入蒸馏水，加热提取2.5 h 后收集上层油水混合物，无水NaSO4干燥后即得到四方蒿精油和野拔子精油。将精油置于棕色瓶中，4℃下保存备用。

1.3.2 精油成分分析

GC 条件：DB-17 色谱柱（30.0 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气为高纯氦气，流量为1.0 mL/min；进样口温度230℃；升温程序：起始温度50℃，保持4 min，以5 ℃/min 的速率升温至70℃，以20 ℃/min 的速率升温至120℃，以10 ℃/min 的速率升温至170℃，以5 ℃/min 的速率升温至200℃，以40 ℃/min的速率升温至280℃。MS条件：EI离子源；离子源温度200℃；电离能70 eV。

1.3.3 抗氧化活性测定

ABTS+·清除能力参照李晓娇等[13]的方法；DPPH·清除能力参照杨丽华等[14]的方法；O2-·清除能力参照程琤等[15]的方法；Fe3+还原能力参照黄炜超[16]的方法。

1.3.4 数据处理

各实验均重复3 次，结果以平均值±标准差表示。采用SPSS Statistics 22 进行单因素方差分析和IC50值计算，采用Excel 2010作图。

2 结果与分析

2.1 精油成分分析

四方蒿精油和野拔子精油的总离子流图如图1和图2所示。从两种香薷属植物精油中共鉴定出21种化合物，结果见表1。其中四方蒿精油中鉴定出16种化合物，野拔子精油中鉴定出6种化合物。胡椒酮（31.72%）、水芹烯（22.65%）、左旋-α-蒎烯（10.88%）、α-蒎烯（6.98%）、芳樟醇（6.94%）为四方蒿精油的主要成分，香薷酮（91.05%）、新戊酰基乙腈（5.01%）为野拔子精油的主要成分。共有成分有1种，为香薷酮，但含量差异较大，四方蒿中含量为1.42%，而野拔子中则高达91.05%。

表1 两种香薷属植物精油的化学成分

图1 四方蒿精油总离子流图

图2 野拔子精油总离子流图

朱金莲等[9]研究表明，云南省5 个不同产地的四方蒿精油成分及含量有差异，主要成分为芳樟醇、1,8-桉叶油醇、乙酸香叶酯、香叶酸等。朱金莲等[9]研究表明，云南省10个不同产地的野拔子精油成分及含量差异较大，主要成分有香薷酮、去氢香薷酮、玫瑰呋喃、胡椒酮等。Dominique Lesueura 等[10]、Rumi Kotoky 等[11]研究表明，越南和印度产四方蒿精油的主要成分为芳樟醇（56.8%～80.2%）。任平等[17]、方洪钜等[18]研究表明，四方蒿精油中含量最高的成分为蛇麻烯（12.02%）和1,8-桉叶素（27.58%）。颜克亮等[19]、彭永芳等[20]研究表明，野拔子精油的主要成分为脱氢香薷酮，含量分别为28.64%和55.03%。李文军等[21]、赵勇等[22]、付立卓等[12]研究表明野拔子精油中含量最高的成分为香薷酮（35.5%）、芳樟醇（34.18%）和桉油烯醇（18.08%）。以上结果与本试验结果有差异，可能与产地、采收时间、提取方法、土壤、气候条件等因素有关。

本试验中四方蒿精油的主要成分为胡椒酮、水芹烯、蒎烯和芳樟醇等，胡椒酮具有樟脑气味，可用于合成薄荷脑和麝香草酚，具有平喘、止咳、祛痰、抗菌等作用[23]。水芹烯、蒎烯、芳樟醇都可应用于食品和医疗卫生等领域，如：水芹烯是我国批准为允许食用的食品香料，同时也是多种杀虫剂的主要活性成分，还可作为合成薄荷脑的原料[24]。蒎烯除上述作用外，还可用于能源、化工、材料等方面[25]。而芳樟醇因其对多种病原微生物具有抑菌功能，已被用于农业生产领域[26]。野拔子精油的主要成分为香薷酮，该成分是香薷属植物的特征性成分，具有光谱抗菌性[27]。因此水蒸气蒸馏提取的四方蒿和野拔子精油具有较大的应用价值。

2.2 抗氧化活性

2.2.1 ABTS+·清除率

由图3 可知，四方蒿精油和野拔子精油对ABTS+·的清除能力随质量浓度的增加而显著增大（P＜0.05），但均低于相同质量浓度的抗坏血酸。四方蒿精油、野拔子精油及抗坏血酸对ABTS+·的IC50值分别为（1.98±0.03）mg/mL、（16.44±0.57）mg/mL 和（0.63±0.01）mg/mL，清除能力大小为抗坏血酸＞野拔子精油＞四方蒿精油。除5 mg/mL 外，每个质量浓度的四方蒿精油对ABTS+·的清除能力均显著大于8倍质量浓度的野拔子精油（P＜0.05）。

图3 ABTS+·清除能力

2.2.2 DPPH·清除率

由图4 可知，四方蒿精油和野拔子精油对DPPH·的清除能力均随质量浓度的增加而显著增大（P＜0.05），但均低于相同质量浓度的抗坏血酸。四方蒿精油、野拔子精油及抗坏血酸对DPPH·的IC50值分别为（3.04±0.07）mg/mL、（31.85±0.26）mg/mL 和（0.67±0.01）mg/mL，清除能力大小为抗坏血酸＞野拔子精油＞四方蒿精油。除10 mg/mL外，每个质量浓度的四方蒿精油对DPPH·的清除能力均显著大于8倍质量浓度的野拔子精油（P＜0.05）。

图4 DPPH·清除能力

2.2.3 O2-·清除率

由图5 可知，四方蒿精油和野拔子精油对O2-·的清除能力均随质量浓度的增加而显著增大（P＜0.05），但均低于相同质量浓度的抗坏血酸。四方蒿精油、野拔子精油及抗坏血酸对O2-·的IC50值分别为（3.42±0.03）mg/mL、（41.16±0.55）mg/mL 和（0.62±0.02）mg/mL，清除能力大小为抗坏血酸＞野拔子精油＞四方蒿精油。除40 mg/mL 外，每个质量浓度的四方蒿精油对O2-·的清除能力均显著大于8倍质量浓度的野拔子精油（P＜0.05）。

图5 O2-·清除能力

2.2.4 Fe3+还原能力

由图6 可知，四方蒿精油和野拔子精油对Fe3+的还原能力随质量浓度的增加而显著增大（P＜0.05），但均低于相同质量浓度的抗坏血酸。除40 mg/mL 外，每个质量浓度的四方蒿精油对Fe3+的还原能力均显著大于8倍质量浓度的野拔子精油（P＜0.05）。

图6 Fe3+还原能力

3 结论

本研究通过GC-MS 分析，四方蒿精油中共鉴定出16种化合物，含量较高的化合物为胡椒酮（31.72%）、水芹烯（22.65%）、左旋-α-蒎烯（10.88%）、α-蒎烯（6.98%）、芳樟醇（6.94%）。野拔子精油中共鉴定出6 种化合物，香薷酮（91.05%）、新戊酰基乙腈（5.01%）为其主要成分。两种精油共有成分有1 种，为香薷酮，但含量差异较大。本次检测的结果与文献进行对比之后发现，并未检出他人报道的乙酸香叶酯、香叶酸、1,8-桉叶油醇、去氢香薷酮、蛇麻烯、1,8-桉叶素等成分[9-11，17-22]，原因可能与材料产地、地理生态环境、提取方法及实验方法的不同有关，在香料、食品、医药和化工领域应用时应区别对待。

四方蒿精油和野拔子精油对三种自由基均具有良好的清除能力，四方蒿精油对ABTS+·、DPPH·、O2-·的IC50值分别为（1.98±0.03）mg/mL、（3.04±0.07）mg/mL 和（3.42±0.03）mg/mL，野拔子精油的则为（16.44±0.57）mg/mL、（31.85±0.26）mg/mL 和（41.66±0.55）mg/mL。四方蒿精油对Fe3+的还原能力强于野拔子精油，但较抗坏血酸的差。四方蒿精油精油对三种自由基的清除能力和对Fe3+的还原能力均强于野拔子精油，可进一步开发为天然抗氧化剂。

云南四方蒿和野拔子植物资源丰富，本研究测定了四方蒿和野拔子地上部分精油的化学成分，并进行了抗氧化活性研究，为四方蒿和野拔子精油在医疗卫生、食品、香精香料等领域的利用提供了理论依据。四方蒿和野拔子精油的组成成分丰富，下一步还将对精油中含量较高的组分进行分离纯化，并进一步研究二者的抗氧化机制。