玫瑰精油的化学成分及其抗菌活性.pdf

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1、玫瑰精油的化学成分及其抗菌活性 摘 要 通过水蒸汽同步蒸馏法提取玫瑰精油,采用 GC-MS 方法分析了玫瑰精油的化学组成,共鉴定出其中 14 个化学成分并测定其相对含量,占总含量的 95.25%。香茅醇为玫瑰精油的主要成分,相对含量为 90.37%。体外抑菌实验表明,玫瑰精油除对黑曲霉没有抗菌活性外,对其它 7 种供试菌均具有不同程度的抑制作用,其中对表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最小抑菌浓度（MIC）为 0.063%（v/v），对枯草芽孢杆菌、变形杆菌和白色念珠菌的最小抑菌浓度（MIC）为 0.125%（v/v），而对绿脓杆菌（Pseudomonasaeruginosa）的抗菌活性

2、相对较弱,M I C为 0.5%（v/v）。抑菌直径结果也表明了玫瑰精油除对黑曲霉、绿脓杆菌的抗菌活性较弱外,对其它 6 种菌株的抑菌直径都大于 8.5mm。考察了玫瑰精油对 3 种敏感菌株包括金黄色葡萄球菌（革兰氏阳性菌）、大肠杆菌（革兰氏阴性菌）和白色念珠菌（真菌）的杀菌动态过程,为玫瑰精油的应用提供了理论依据。关键词 玫瑰精油;成分;抗菌活性 1 玫瑰精油的化学组成 天然玫瑰的精油组成十分复杂,主要成分是单萜类化合物,如香叶醇、香茅醇、芳樟醇等,玫瑰醚、倍半萜烯、倍半萜含氧化合物也占相当比例,其它的化合物有庚醛、乙醇、烷烃系列(C 1 7 C 2 7)(玫瑰油石蜡烃的主要成分)等 1。而

3、这些化学成分含量的多少及化学成分上的差异,造成这些玫瑰油香气的微妙差异 2。总的说来,香茅醇、香叶醇、B-2 苯乙醇和橙花醇与它们的酯类是构成玫瑰花香的基本成分,是玫瑰的主体香气成分。2 玫瑰精油的提取和分离 玫瑰油的生产工艺主要有水蒸气蒸馏法,有机溶剂浸提法、超临界二氧化碳萃取法和分子蒸馏法等玫瑰油称为/液体黄金 0,是玫瑰花的提取物。玫瑰精油在食品、化妆品、医药、保健品等领域具有重大的应用价值和经济价值,因此其提取被广泛地研究。1 玫瑰精油的化学组成 天然玫瑰的精油组成十分复杂,主要成分是单萜类化合物,如香叶醇、香茅醇、芳樟醇等,玫瑰醚、倍半萜烯、倍半萜含氧化合物也占相当比例,其它的化合物

4、有庚醛、乙醇、烷烃系列(C 1 7 C 2 7)(玫瑰油石蜡烃的主要成分)等 1。而这些化学成分含量的多少及化学成分上的差异,造成这些玫瑰油香气的微妙差异 2。总的说来,香茅醇、香叶醇、B-2 苯乙醇和橙花醇与它们的酯类是构成玫瑰花香的基本成分,是玫瑰的主体香气成分 1。但玫瑰精油抗菌活性目前国内未见 文献报道,本研究通过玫瑰精油对 8 种菌株的抑菌直径、M I C、M B C的测定以及杀菌动态研究,揭示了玫瑰精油具有很好的抗菌活性,为玫瑰精油作为细菌感染性疾病的选择性用药,同时也为玫瑰精油的综合开发利用提供了科学依据。1 仪器和材料 1.1 主要仪器 DL2CJ22N 超净工作台,LDZX2

5、40BN 立式自动电热压力蒸汽灭菌器,DPX-9082B-Z 恒温培养箱,英国 VG platform II,气质联用仪。1.2 实验材料与试剂 牛肉膏、蛋白胨、琼脂等皆为生化试剂。其它试剂均为分析纯试剂。1.3 玫瑰的来源 玫瑰购自三圣乡花卉市场。1.4 菌种及培养条件 表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis，缩写为 S.e 以下同)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus,S.a)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtiliis,B.s),大肠杆菌(Escherichiacoli,E.c)绿 脓 杆 菌(Pseeudomonaserugino

6、sa,P.a)、变 形 杆 菌(Proteusvulgaris,P.v)、白 色 念 珠 菌(Candidaalbicans,C.a)和 黑 曲 霉(Aspergillusnigar,A.n)均接种于中科研 微生物研究所。前 3 种为革兰氏阳性菌,大肠杆菌、绿脓杆菌和变形杆菌为革兰氏阴性菌,后 2 种为真菌。除黑曲霉需用察氏培养基于 28培养 5d 外,其余菌种均于营养琼脂培养基在 37培养 24h。2 试验方法 2.1 菌悬液的制备 将上述供试菌种用适宜的培养基斜面活化后,用液体培养基制成含菌量约为105cfu.mL-1菌悬液。2.2 精油提取与含量测定 采用水蒸气同步蒸馏法提取精油。玫瑰花

7、碾碎后加水沸蒸回流 3h。所得精油用无水硫酸钠脱水,过滤后量取体积。取适量精油用正己烷溶解稀释为体积分数 0.1%用于气质联用分析。样品测定前置于-25下密封贮存。2.3 GC-MS 分析方法 气相色谱条件:色谱柱 DB-5（30m0.25mm0.25m）,进样口温度 260,柱温60220。升温程序:起始温度60,以15/min升温至160，再以5/min 升温至 250，维持 2min。汽化室温度 250,气质接口温度 280。进样量 1m,分流比 30：1;载气为氦气,纯度 99.99%,流速 1.2mL/min。质谱条件:离子源为 EI 源,电子能量 70eV,离子源温度 230,四极

8、杆 150,扫描范围 30500 amu。经谱库检索并与保留时间相结合鉴定精油各组分峰,并对色谱峰用面积归一化法进行定量,计算各组分的相对含量。2.4 抗菌活性实验 2.4.1 琼脂扩散法 抑菌直径的测定采用琼脂扩散法。用无菌棉签蘸取 108cfu/mL 的试验菌悬液,在营养琼脂平板表面均匀涂抹 3 次,然后绕平板边缘涂抹一周,盖好表面皿,4e冰箱保存 5min,滤纸片(用打孔器将滤纸制成直径为 6.0mm 的小圆纸片)160干热灭菌 2 h,平放于无菌平皿内,每片滴加 5m 的玫瑰精油,室温自然晾干,用无菌镊子取样片轻轻贴放于平板表面,每个平板贴 2 片试验样片,1 片无菌生理盐水对照片。放

9、于培养箱内培养,黑曲霉在 28温度下培养 5d,其它菌株均在 37培养24h。测量抑菌圈直径大小,实验重复 3 次。2.4.2 微量肉汤稀释法 MIC 及 MBC 的测定采用微量肉汤稀释法。MIC（Minimal Inhibitory Concentration）为最小抑菌浓度,即药物与一定浓度的菌液作用后,能够抑制可见菌生长的最低浓度,MBC（Minimal Bactericidal Concentration）为最小杀菌浓度，即在 MIC 基础上,从每管吸取 10m 溶液,点于固体培养基上,继续按 M I C培养条件下培养,以杀灭 99.9%细菌数量的最低浓度为最小杀菌浓度。采用二倍稀释法

10、将药液用无菌生理盐水稀释系列浓度（2.000%0.016%v/v），在 96 孔板上每孔加 100 m 不同浓度的药液和 100 m 菌液,使最终菌液浓度为 15105cfu/mL,以无菌生理盐水加菌液作为阳性对照,每个实验重复 3 次。2.4.3 杀菌曲线的测定 选择 3 种对玫瑰精油比较敏感的菌株:金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)、大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和白色念珠菌(真菌),培养后将菌液浓度调整到 105 1 06 cfu/mL。将 MBC、2MIC、MIC、1/2MIC 浓度的玫瑰精油 500m 与 500m 菌液混合,以 0.9%的生理盐水作为对照,于 37培养,分别在 0、1、2、4

11、、8、12、24h取样,将每管溶液用生理盐水 10 倍稀释,每管取 25m 溶液,均匀涂在琼脂板上,于 37培养箱中培养 18 24h,进行菌落计数。以时间为横坐标,以存活细菌数量的对数值为纵坐标绘制杀菌曲线。3 结果与讨论 3.1 玫瑰精油 GC-MS 分析 从表 1 中可看到香茅醇为玫瑰精油的主要成分,其相对百分含量为 90.37%,主要成分与国内外报导的其他玫瑰精油成分分析结果相同，因此该方法对于测定玫瑰精油成分准确可靠。3.2 玫瑰精油的抑菌直径 从图 1 中可以看出,玫瑰精油对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、枯草芽胞杆菌以及变形杆菌的抗菌作用较强,抑菌直径均大于 13mm,而对绿脓杆菌

12、的抗菌活性较弱,抑菌直径为 6.5mm,对黑曲霉几乎无抗菌活性,在琼脂平皿上未见有抑菌圈出现。3.3 玫瑰精油的MIC 和 MBC 由表 2 可知,玫瑰精油对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌活性非常好,M I C值均为0.063%v/v,该精油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的MBC值等于或大于 MIC 值,分别为 0.125%v/v 和 0.063%v/v,但对表皮葡萄球菌杀菌作用较弱,在精油浓度为 1.000%时没有彻底杀灭细菌,玫瑰精油对变形杆菌、枯草芽孢杆菌、白色念珠菌也具有较强的抗菌活性,MIC 值均为 0.125%,但 MBC值有所不同,其对变形杆菌和草芽孢杆菌的 M B C

13、值为 0.2 5 0%,而对白色念珠 菌的最小杀菌浓度较大,其值为 1.000%,玫瑰精油对绿脓杆菌抑菌作用较弱,M I C 值为 0.500%,在浓度 1.000%时无完全杀死绿脓杆菌作用,精油在最大浓度1.000%时对黑曲霉没有表现出抗菌活性,与抑菌直径结果一致。表 1 玫瑰精油的化学成分 表 2 玫瑰精油的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度 图 1 玫瑰精油对 8 种菌株的抑菌直径 3.4 玫瑰精油的杀菌曲线 图 2 显示了玫瑰精油对 3 种敏感菌株(A 大肠杆菌、B 金黄色葡萄球菌、C 白色念珠菌)的杀菌曲线,可以看到,当精油浓度为1/2MIC时,随着精油与3种细菌作用时间的延长,细菌的数量呈

14、缓慢上升趋势,但与对照相比,细菌的数量明显降低,图 2 A 为大肠杆菌在玫瑰精油作用下的生长曲线,由于玫瑰精油对大肠杆菌的MIC 与MBC相等,大肠杆菌与MIC和 2MBC 浓度的精油作用,分别于8h,1h后被完全杀死。金黄色葡萄球菌和白色念珠菌与 MBC 浓度的精油作用 24h 后,细菌全部死亡,MIC 浓度的精油随着与这两种菌的作用时间的增长,菌落数量虽然也逐渐减少,在 24h 内使菌落数量维持在较低的水平,不能完全杀灭细菌。杀菌曲线更能详细地反映了玫瑰精油 3 种菌株动态的杀菌过程,为玫瑰精油用于体内实验浓度的选择以及治疗细菌感染性疾病提供了理论依据。4 结论 香茅醇为玫瑰精油的主要成分

15、,因此推测香茅醇在玫瑰精油的抗菌活性中起主要作用。通过实验证明玫瑰精油不仅可以抑制细菌生长,在一定浓度时,还可以完全杀死细菌,尤其对金黄色葡萄球菌、变形杆菌、枯草芽胞杆菌、大肠杆菌作用较强。可以选择有效浓度的玫瑰精油作为食品添加剂或细菌性疾病的选择性用药,同时本研究也为玫瑰精油的综合开发利用提供了科学依据。玫瑰精油抗菌机制将有待于进一步研究。参考文献 1.李斌,宣景宏.玫瑰的价值及玫瑰花精油的开发前景 J .北方园艺,2 0 0 5(4):5 8-5 9.2.李斌,孟宪军.玫瑰精油超临界 C O2 萃取及 G C/M S分 析 J .沈阳农业大学学报,2 0 0 7,3 8(2):1 7 0-1 7 3.3.刘玉梅,刘奎钫.新疆玫瑰精油化学成分的研究 J .精 细化工,2 0 0 2,1 9(7):3 8 8-3 8 9 6.陈丽艳,施晓光,付玉杰,等.甘草根茎乙醇提取物抗菌 活性研究 J .植物研究,2 0 0 6,2 6(2):2 2 9-2 3 2.7.周正任.医学微生物学(6 版)M .北京:人民卫生出版 社,2 0 0 3.8.王微,吴楠,付玉杰,等.薄荷精油抗菌活性研究 J .植 物研究,2 0 0 7,2 7(5):6 2 6-6 2 9.