天然鮮花香料(四)
五、桂花揮發性成分
桂花是一種香氣十分濃郁的芳香花卉。Www.Pinwenba.Com 吧陳虹霞、王成章、孫燕等采用水蒸氣蒸餾方法提取桂花精油,通過GC-MS方法對江西3個桂花品種的揮發油成分進行分析。原料采集自江西新余豐宜縣,桂花自然晾干,在密封袋貯存。樣品置于揮發油提取器中按常規水蒸氣蒸餾提取,蒸餾液用石油醚萃取數次,減壓濃縮,得到桂花精油,顏色為淺黃色,金桂的提取得率為0.025%,銀桂的提取得率為0.015%,四季桂的提取得率為0.03%。
六、茉莉花精油成分分析
郭素枝等研究了福建敖峰茉莉花基地種植的茉莉花精油成分。在開花期間,分別采摘生長正常的單瓣茉莉、雙瓣茉莉和多瓣茉莉含苞待放的花蕾為原料,待花蕾完全展開時即進行檢測。采用固相微萃取法和GC-MS技術,對單瓣茉莉、雙瓣茉莉和多瓣茉莉花蕾香精油化學成分進行了鑒定,并用峰面積歸一化法確定各成分的相對百分含量。結果表明,3個茉莉品種的花蕾香精油化學成分差異不大,其中單瓣茉莉有39種、雙瓣茉莉和多瓣茉莉均為38種,其中萜類化合物27種,酯類化合物9種,烷烴類物質、醇類化合物、吲哚化合物各1種。含量較多的主要化學成分有對-孟-3-烯-1-醇、-異喇叭烯、α-長葉蒎烯;其次是-3-戊烯酸己烯酯、乙酸芐酯、苯甲酸乙酯、4-丁酸己烯酯、2-羥基-苯甲酸乙酯、1H-吲哚、γ-欖香烯、反式-石竹烯、順-α-沒藥烯、瓦倫烯2、苯甲酸-3-己烯-1-醇酯、γ-古蕓烯等。占主要化學成分的27種萜類化合物中,倍半萜化合物有20種,其相對含量為單瓣茉莉63.13%、雙瓣茉莉22.7l%、多瓣茉莉19.68%。研究表明,茉莉花3個品種的香氣高低順序依次為單瓣茉莉>雙瓣茉莉>多瓣茉莉,單瓣茉莉是最佳香氣的首選,其次是雙瓣茉莉,再者才是多瓣茉莉。因此,生產中選擇單瓣茉莉花窨制茉莉花茶有利于品質的提高,選擇單瓣茉莉花提取茉莉香精油可提高精油的得率。
張麗霞等為了比較同一樣品用不同制備方法所得茉莉花香精油的差異,分別采用溶劑浸提法、SDE法和多孔樹脂吸附法3種方法制備茉莉花凈油、精油和頭香,經GC、GC/MS分析并結合感官審評,結果表明:3種香精油組分數凈油最多,精油其次,頭香最少。所得香精油香氣品質以頭香最佳,精油其次,凈油最差。
何春茂等以廣西邕寧縣茉莉花為原料,用超臨界CO2萃取制得茉莉浸膏,再以2.0g浸膏制取凈油,得凈油1.49g,得率為浸膏的74.5%,其外觀為黃色油狀液。以香料級石油醚浸提茉莉鮮花得到浸膏,再用浸膏提取凈油,凈油得率為浸膏的68.5%,外觀為黃棕色液體。采用GC-MS對兩個樣品進行分析。
兩種萃取工藝所得的茉莉凈油主要成分基本相同,大部分含量相似,但有些組分含量有較明顯的差異。
從氣相色譜分析結果看,超臨界CO2萃取的茉莉凈油分離出131個組分,而石油醚萃取的茉莉凈油僅分離出99個組分。這說明超臨界CO2這一溶劑可以更好地富集花香組分,從而使產品香氣天然感更好,更接近天然茉莉花花香。
順-3-己烯酯類化合物在凈油中起著茉莉清香作用,其中苯甲酸-順-3-己烯酯具有柔和青藥香和木香香氣,香氣持久,它在超臨界CO2萃取的茉莉凈油中含量達28.77%,遠高于它在石油醚萃取凈油中的含量,這使CO2萃取的浸膏產品香氣更清新柔和。
從氣相色譜圖看,超臨界CO2萃取茉莉凈油苯甲醇前的組分較多,含量較高,這些低沸點的醇、酮、酯對產品香氣的飄逸性、透發性起重要作用。
總之,超臨界CO2萃取茉莉浸膏的凈油成分更完全,香氣更接近天然茉莉花花香,具有一定的優越性。
第七節 精油的生理功能及應用
一、精油的生理功能
精油化學成分比較復雜,是一類具有生物活性的化學物質,比如醇、酮、酯、烯及萜類化合物,藥理作用比較廣泛,如芳樟醇和香茅醇有抗細菌、抗真菌和抗病毒的作用;苯乙醇有降壓的作用;香葉醇有抗菌、驅蟲的作用并對慢性支氣管炎有較好的治療功效;桉葉油素,又稱桉樹腦,有抗炎、抗菌、平喘作用;蒎烯有鎮咳、去痰、抗菌的作用;以D-檸檬烯為主要成分制成的復方檸檬烯膠囊,具有利膽溶石、理氣開胃、消炎止痛的功效,可用于治療膽結石、膽囊炎及膽道術后綜合癥等。肉桂醛、紫蘇醛、環丙烷基脂肪酸等植物精油成分能有效延長微生物的生長適應期,縮短對數生長期和穩定生長期,可有效降低微生物的生長勢和減少微生物的生長量。據報道,精油的各種成分混合使用可提高其對某些皮癬菌的抗菌作用。李樹來1982年發現香葵精油抗霉效果甚好。
1.抗菌消炎
大多精油都有抑菌活性,比如檸檬精油、薰衣草精油、薄荷精油、玫瑰精油、丁香精油、檸檬草精油、桉樹精油、肉桂精油、姜精油等。其中有的種類具有很強的抑菌活性,如丁香油,對革蘭氏陰性菌、陽性菌都有很強的抑制作用;荊芥油對急慢性動物炎癥都有效果;大蒜新素能抑制血小板聚集,花椒果皮揮發油對白喉桿菌、炭疽桿菌、肺炎雙球菌、金黃色葡萄球菌、傷寒桿菌、綠膿桿菌和某些皮膚真菌具有抑制作用。
據報道,香茅精油可以抑制皮膚炎癥。通過向小鼠表皮注射-β-D葡聚糖誘導皮膚炎癥,導致中性粒細胞增多,并用MPO的活性來評估。0.5μL的凝膠多糖鹽溶液注射入小鼠表皮,立即向Ⅰ組小鼠表皮注射5μl香茅精油,Ⅱ組小鼠表皮注射10μl香茅精油,Ⅲ組小鼠表皮注射潑尼松龍2mg,Ⅳ組為對照組。6h后測MPO活性,結果發現:Ⅰ組為31%,Ⅱ組為17%,Ⅲ組為8%,Ⅳ組為100%。
據研究,蕓香草、麝香草、香茅草及薰衣草等10種植物的精油對中性粒細胞黏附反應的抑制作用。結果顯示蕓香草精油有強烈的抑制活性,在37℃下培養24h,IC50為0.00625%,其次為香茅精油和薄荷精油,IC50分別為0.013%和0.016%。
張旭等用中藥制劑丁香羅勒乳膏對部分異位性皮炎患者進行局部治療。臨床研究表明丁香勒乳膏是一種安全有效的外用藥,療效接近糖皮質激素制劑哈西奈德乳膏,與其相比,副作用明顯減少且有良好的止癢效果。丁香羅勒乳膏主要的有效成分是丁香油,其中含丁香酚、乙酰丁香酚和β-丁香烯等,通過影響環氧化酶和脂氧化酶代謝,抑制花生四烯酸代謝和磷酸二酯酶活性,使肥大細胞膜的穩定性增強,從而抑制組織胺的釋放,抑制金黃色葡萄球菌和白色葡萄球菌等生長,從而產生抗炎抗過敏效果。
2.抗腫瘤和病毒
大蒜新素、野山藥、β-桉葉油醇,香茅油的萜烯類化合物等都有抗腫瘤作用。而萬壽菊葉精油,松針油有很好的抗甲型流感病毒的作用。喬木蒿精油對皰疹病毒具有較好的效果。艾葉揮發油對呼吸道合胞病毒具有一定的抑制作用。
Schnitzler等研究了生姜、麝香草、海索草和檀木4種植物的精油對HSV-1型皰疹病毒的控制活性。結果表明:檀木精油的效果好于其他3種精油,室溫下CC50為%,其次是生姜精油,CC50為%,麝香草精油和海索草精油的效果相近,CC50分別為%和%。電鏡觀測到暴露在精油中的病毒的胞膜破裂,從而降低了感染宿主細胞的能力。
高甜惠等用MTT法測定云南擬單性木蘭揮發油對肺癌細胞的抑制活性。在100μg/ml的揮發油濃度下,肺癌細胞在37℃溫箱培養48h,抑制率為63.2%。
3.解熱鎮痛
牡丹皮和徐長卿中含有的牡丹酚,有鎮痛、鎮靜作用,臨床上制成4%的注射劑,用于治療各種內臟疼痛,也用于風濕痛、皮膚瘙癢、過敏性皮炎、濕疹、鵝掌風等。細辛精油、柴胡精油具有解熱止痛作用,已用于臨床并有較好的退熱效果。此外桉樹精油,肉桂精油也都有較好的止痛和鎮靜作用。
4.祛痰止咳
蕓香草精油主要成分胡椒酮具有松弛支氣管平槽肌的作用。臨床上用蕓香草精油及人工合成的胡椒酮治療慢性氣管炎和支氣管炎、支氣管哮喘。臨床上用于治療平喘及鎮咳、祛痰的精油還有薄荷精油、安杜鵑精油、白皮松精油、樟樹精油、檸檬精油、薰衣草精油等。
5.降壓、降膽固醇作用
秦燕在荔枝精油對大鼠血脂代謝的影響一文中報道荔枝種仁精油可顯著降低高脂大鼠血總膽固醇濃度和低密度脂蛋白膽固醇濃度,同時增加高密度脂蛋白膽固醇含量,使高密度脂蛋白膽固醇/總膽固醇含量比值極顯著提高。根據目前研究發現甜橙精油、肉桂精油、大蒜油、洋蔥油也都具有降膽固醇,降壓功效。
6.其他作用
改善腸胃功能,助消化,比如甜橙精油、檸檬精油、薰衣草精油、薄荷精油、豆蔻精油等;舒緩壓力,消除精神緊張,如甜橙精油、薰衣草精油;改善皮膚結構,對創傷,潰瘍,皮膚發炎,燙傷,疤痕有很好的治療作用,比如桉樹精油、檸檬精油、薰衣草精油;促使血液循環暢通,如甜橙精油、檸檬精油等。
隨著生物技術的迅速發展,國內外研究人員先后將純天然的植物提取液制成生物消毒劑,將其應用到消毒領域,多種具有良好殺菌效果,無刺激,無環境污染和毒副作用小的精油制品日益受到重視,在消毒方面展現出令人矚目的前景。研究表明精油主要是通過影響菌類的呼吸作用及胞膜功能起到抑菌消毒作用的。據報道,精油成分香葉醇可以干擾細胞膜的功能,提高K+的細胞外滲透,還可以降低細胞膜脂質層的相變溫度、影響膜脂的流動性;茶樹油導致微生物最終死亡的機理是破壞了細胞膜的通透屏障,并伴隨化學滲透控制作用的喪失,阻礙細菌細胞呼吸并增加了細胞質的透性,導致大腸桿菌的K+大量滲漏。
但總的來說,由于精油是多種成分的混合物,因而對精油整體的藥理研究較少。普遍認為,精油主要作用于高等動物的神經系統,大部分精油在藥理中為多作用位點,精油由于含有很多結構相似、分子質量相同的化合物甚至是同分異構體,完全分離單體化合物相對較難。由于現代社會越來越精確化、定量化,有效單體化合物的低成本高效分離仍然是植物精油成分分離需要解決的問題,也為機理研究提供可靠材料,為精油及其有效單體化合物的廣泛應用提供依據。
二、精油的應用
1.精油在室內環境改善的應用
近年來,精油抑菌作用的研究更加深入,40種精油成分得到分析,分析后發現精油中的醛類和醇類如檸檬醛、葵醛、香葉醇、香草醇、葵醇、芳樟醇具有很強的抑菌性,而烯類如檸檬烯、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯和β-石竹烯無抑菌性。丁子香花油、月桂葉油等6種精油以及精油中的一些成分,如肉桂醛、紫蘇醛、丁子香酚、百里香酚、香荊芥酚對大腸桿菌、單核細胞增生李斯特菌、大腸沙門氏菌離體抑菌活性進行測定,發現均有強烈抑制作用。
國內的學者也通過研究發現桉樹、松樹、柏樹、樟樹等自然釋放的揮發物具有較強的殺菌能力,其他常見的植物揮發物如松脂、肉桂油、丁香酚等也能夠直接殺死細菌、真菌等微生物。謝慧玲等采用室內水插枝法研究了27種植物的分泌物的殺菌效果,結果表明:殺菌效果大于40%的占供試植物的66.67%,香芹酚、百里香酚和丁香酚等有較強抑菌作用,單萜醇的抑菌活性僅次于酚類化合物,醛類、醚類也均有抑菌活性。由于精油抑菌成分具有較強的揮發作用,大部分可擴散到空氣中,把飄浮在大氣中的病原菌殺死,從而起到殺菌、凈化空氣的作用,因而逐步開始用于制作空氣消毒劑。
2.植物精油在防腐保鮮中的應用
植物精油由于其較強的抑菌活性和低毒、環境友好等特點,也開始被應用到農產品特別是直接食用的果蔬病蟲害防治和保鮮防腐上。研究人員使用百里香精油、肉桂精油、肉豆蔻精油、桉樹精油和鼠尾草精油等5種精油通過熏蒸的方法對櫻桃番茄、棗、葡萄、梨、蘋果、桃、金橘和柑橘等8種果蔬進行處理,表現了較好的抑菌效果。同時,植物精油單獨使用或是和其他防治手段結合使用時,對自然腐爛也具有較好的抑制作用,特別是百里香精油和肉桂精油對抑制果蔬采后病害和降低果蔬腐爛率有較強的作用,因此,利用植物精油進行果蔬采后病害的防治具有良好的開發前景,成為新的研究熱點。
3.植物精油在其他方面的應用
天然植物精油最早是在日化產品中使用的,近年來除了利用植物精油的賦香功能之外,還充分利用各種天然提取物獨特的生物活性來提高產品的質量和開發多種保健功能。研究結果表明迷迭香和檸檬草的精油以及**香氣,具有一定的抗抑郁作用;肉桂油具有驅蟲、防霉和殺菌的作用,能夠制成衣物、鞋襪和高檔日用品的驅蟲劑和防霉劑。廣泛使用的天然精油還有茶樹油、椰子油、澳洲堅果油、芒果脂、甘草提取物等。尤其是現在的美容行業中,更是出現了各式各樣的精油產品以及芳香療法。這些均是利用植物精油的活性,起到美容、護發、抗衰老等效果。
我國植物精油資源豐富,應用廣泛,目前在食用香料、農藥、防腐劑、化妝品、保健品上的應用都取得了很大成就,進出口量也在不斷提高。但是對其和單組分的作用機理,抗菌譜以及應用的范圍等研究還不夠深入,藥理評價也不夠完善,以后還需要研究者們多多付出。隨著人們消費觀念的轉變,安全意識的增強,天然防腐物質、香料的需求量將會進一步增大,很多植物精油既是香精油又是一個很有潛力的生物防腐劑,作為食品添加劑在食品工業中應用前景會更為廣闊。基于植物精油的生理作用,以后可以加大科研力度,進行深加工,進行芳香油及特有化合物的萃取,進一步提高附加值。
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