肉桂不同植物部位精油成分分析及抑菌活性研究

肉桂不同植物部位精油成分分析及抑菌活性研究

朱羽尧;钱骅;张琪瑶;黄晓德;陈斌;赵伯涛

【摘要】本研究选用肉桂(Cinnamomum cassia)的桂皮、桂叶、桂枝、果实、花萼5种植物部位为研究对象,通过气质联用对各部位精油的主要成分组成进行了分析比较.在此基础上,从抑菌圈、最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)等方面比较各部位精油对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)抑制活性.结果表明,各部位精油中的主要成分均为反式肉桂醛、邻甲氧基肉桂醛等,但各成分的含量存在明显差异,以花萼中的反式肉桂醛含量最高(87.68％).各部位精油对两种供试微生物均具有显著抑菌效果,以桂枝中所含精油的抑菌效果最佳,对E.coli和S.aureus的MIC分别为0.05％和0.025％,MBC同样也分别为0.05％和0.025％.

【期刊名称】《中国野生植物资源》

【年(卷),期】2014(033)006

【总页数】5页(P1-5)

【关键词】肉桂;精油;抑菌活性;GC-MS;金黄色葡萄球菌;大肠杆菌

【作者】朱羽尧;钱骅;张琪瑶;黄晓德;陈斌;赵伯涛

【作者单位】南京野生植物综合利用研究院,江苏南京210042;南京野生植物综合利用研究院,江苏南京210042;南京野生植物综合利用研究院,江苏南京210042;南京野生植物综合利用研究院,江苏南京210042;南京野生植物综合利用研究院,江苏南京210042;南京野生植物综合利用研究院,江苏南京210042

【正文语种】中文

【中图分类】TQ654+.2

肉桂(Cinnamomum cassia)，为樟科樟属植物，是重要的药用和食用材料，主要分布于我国广西、广东等地。肉桂主要含有肉桂油、油树脂、多糖、黄烷醇及其多聚体、倍单萜及其糖苷、二萜及其糖苷、无机离子等多种生理活性物质[1]。其中，肉桂油是指从干燥肉桂皮中提取得到的挥发油，为黄色澄清液体，其中主要成分为肉桂醛，另有苯甲醛、肉桂醇、邻甲氧基肉桂醛、香豆素等[2-4]。大量研究表明, 肉桂精油具有较强的抗菌活性, 不但可以有效抑制沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等多种病原性微生物，而且对食品储藏过程中的霉腐微生物的生长起到抑制作用，从而达到防腐保鲜的目的[5-6]。目前，以肉桂、丁香等植物精油为基础而开发的天然

绿色食品防腐保鲜剂得到了广泛关注，大力开发此类植物源防腐保鲜剂是控制化学防腐剂或抗生素滥用，解决食品安全问题的重要手段[7-8]。

目前对肉桂精油抑菌活性方面的研究多以桂皮为主要研究对象，对于其枝、叶、果等其他部位的研究相对较少，使得肉桂整体的资源利用度不高[9]。因此，本研究

对肉桂不同植物部位所含精油进行提取，并采用气质联用(GC-MS)测定各部位精

油的化学组成。并在此基础上，从抑菌圈、最低抑菌浓度和最低杀菌浓度这几方面对各部位精油的抑菌效果进行评价，为了解肉桂各部位精油的成分差异及抑菌活性强弱提供依据，从而为肉桂资源的可持续利用提供科学途径。

1 材料与方法

1.1 材料

桂皮、桂枝、桂叶、果实、花萼均于2014年3月采自广西省桂林市中国科学院广西植物研究所，经韦昆华副研究员鉴定为Cinnamomum cassia。采后晾晒24 h，

装袋，4 ℃备用。

大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)由中国药

科大学张剑教授提供。

1.2 仪器与试剂

Agilent 7820A气相色谱串联5975质谱检测仪，Agilent公司；DW-2型调温电热套，通州市张芝山镇决心化工电器厂；UTP-313千分之一电子天平，上海花潮

电器有限公司；752紫外可见分光光度计，上海菁华科技仪器有限公司 752；

BH2型显微镜，OLYMPUS公司；HZQ-F160振荡培养箱，太仓市华美生化仪器厂；LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌器，上海申安医疗器械厂；紫外无菌操作台，苏州净化设备厂；圆底烧瓶、量筒等玻璃仪器。

高纯氦气(99.999%)，南京上元工业气体厂；二甲苯，南京化学试剂有限公司；二甲基亚砜，中国医药公司北京公司；营养肉汤培养基，国药集团化学试剂有限公司；营养琼脂培养基，国药集团化学试剂有限公司。

1.3 方法

1.3.1 水分含量的测定

根据GB/T12729.6-2008(香辛料和调味品水分含量的测定)中相关规定，采用二

甲苯蒸馏法对各实验样品中的水分含量进行测定。水分含量的计算公式如下：

其中：W(%)—试样的水分含量，以质量分数表示(%)；m—试样质量，g；V—接收器中水的体积，mL；ρ—水的密度，1 g/mL。

1.3.2 肉桂各部位精油的提取

根据GB/T 30385-2013(香辛料和调味品挥发油含量测定)中相关规定，采用水蒸

气蒸馏法提取肉桂各部位的精油。分别称取一定量干燥桂皮、桂枝、桂叶、果实、花萼置于1 000 mL圆底烧瓶中，加入400 mL蒸馏水，在精油提取装置中水相液

面滴加1 mL二甲苯，恒温蒸馏4 h后收集提取所得挥发油并保存，计算肉桂油得率并将各精油样品进行GC-MS分析。

其中：V0—测得的二甲苯体积，mL；V1—测得的二甲苯和挥发油的总体积，mL；M—试样质量，g；W(%)—试样水分百分含量。

1.3.3 GC-MS检测肉桂各部位精油化学成分组成

取1 μL精油直接进行GC/MS 分析，色谱、质谱条件[4]如下：

色谱柱：HP-5MS(30 m ×0.25 mm ×0.125 μm)，载气为高纯氦气(99.999%)。

进样口温度：250 ℃；程序升温:初始温度50 ℃，先以5 ℃/min升至200 ℃后，保持1 min，再以10 ℃/min升至260 ℃，保持1 min。各组分的相对含量采用

峰面积归一化法进行定量。

电子轰击(EI)离子源；电子能量70 eV；接口温度：280 ℃，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，质量扫描范围：33～600 m/z。获得的质谱数据通过NIST

11质谱图库进行检索。

1.3.4 抑菌圈测定

本实验采用滤纸片法[8]测定肉桂不同部位精油的抑菌圈。取6 mm圆形滤纸片若干，置于洁净干燥的培养皿内，干热灭菌后分别浸泡与各精油中。将配制好的107～108 cfu/mL菌悬液震荡均匀，用无菌移液枪吸取0.15 mL于平板表面，并涂布均匀，制成含菌平板。将浸泡过精油的滤纸片贴在含菌平板中央，每组各做3个平行样，置于恒温培养箱中37 ℃下培养24 h。观察抑菌情况，并测量抑菌圈

直径评价其抑菌效果。

1.3.5 最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)测定[10]

配置精油浓度1.6%，二甲基亚砜(DMSO)浓度为2.0%的营养肉汤培养基。取无菌试管9支，并采用空白营养肉汤培养基倍比稀释，制备含精油浓度分别为1.6%，