紫苏不同部位精油成分及体外抗氧化能力的比较研究_王健
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(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China；
2. Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, Chongqing 400715, China)
本实验以紫苏的叶、花蕾、梗和籽为材料，采用 同时蒸馏萃取法提取精油，GC-MS法分析化学组分， DPPH自由基和羟自由基清除能力评价抗氧化活性，较 系统地比较紫苏不同部位精油成分及体外抗氧化能力。 由于紫苏不同部位精油组分具有不同的药理作用及用 途，因此了解不同部位精油成分及抗氧化活性的差 异，为紫苏的商业化种植、紫苏精油的高效提取和开发 新型抗氧化类保健食品提供一定的理论参考。
※基础研究
食品科学
2013, Vol.34, No.07 87
近年来，随着对天然植物提取物活性成分的深入 研究，紫苏作为一种珍贵的药食两用植物，因其含有丰 富的多酚、黄酮类物质，具有抗氧化、消炎、抗过敏、 抗肿瘤等多种保健功能，如何进行合理开发利用也日益 成为各国学者研究的热点。精油又称挥发油，是一类具 有挥发性的油状液体，大部分具有香气，组分较为复 杂。对紫苏精油化学成分进行气相色谱-质谱法(GC-MS) 分析已有文献[11-13]报道，主要集中在紫苏叶精油成 分，而比较紫苏全株不同部位精油成分的研究尚未见相 关报道。自由基是新陈代谢的副产物，在体内稳态平衡 失调的情况下，过多的自由基和活性氧的产生、反应会 导致许多疾病的发生、发展及有机体的衰老过程。关于 紫苏中黄酮、多酚等物质抗氧化的研究报道较多 ， [14-15] 紫苏不同部位精油抗氧化的研究鲜有报道。
86 2013, Vol.34, No.07
食品科学
※基础研究
紫苏不同部位精油成分及体外抗氧化 能力的比较研究
王 健1，薛 山1，赵国华1,2,*
(1.西南大学食品科学学院，重庆 400715；2.重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆 400715)
摘 要：采用同时蒸馏萃取法提取紫苏不同部位(叶、花蕾、梗和籽)精油，利用气相色谱-质谱法对精油成分进行分 析，并比较不同部位精油体外抗氧化能力。结果表明：紫苏叶精油得率相对最高，达到8.21‰。从紫苏叶、花蕾、 梗和籽精油中依次鉴定出40、53、29和26种组分，分别占各自精油总量的99.85%、99.25%、96.73%和97.51%。不 同部位精油成分和相对含量差异显著，共有组分仅5种，分别是2-己酰呋喃、4-(2-甲基环己烯)-2-丁烯醛、石竹烯、 芳樟醇和石竹素，其中相对含量最高的组分均是2-己酰呋喃。紫苏不同部位精油均具有一定的抗氧化能力，紫苏叶 精油清除DPPH自由基的能力较强，紫苏籽精油清除羟自由基的能力较强。 关键词：紫苏；精油；气相色谱-质谱法；同时蒸馏萃取；抗氧化
称取200g紫苏样品，置于1000mL圆底烧瓶中，加
500mL蒸馏水浸泡过夜，然后接至同时蒸馏萃取装置的 一端，电热套温度控制在100～110℃之间保持沸腾。另 取50mL无水乙醚置于250mL圆底烧瓶，接在装置的另 一端，40℃水浴提取5h。待冷却至室温，收集乙醚萃取 液，在无水Na2SO4-玻璃纤维层上过滤，滤液于40℃旋转 蒸发除去乙醚，置于4℃冰箱中密封保存备用。提取过程 重复操作3次，精油得率用 ±s表示。所得精油质量与样 品质量的比值即精油得率。
文献标志码：A
文章编号：1002-6630(2013)07-0086-06
紫苏(Perilla frutescens (Linn.) Britt.)为唇形科紫苏属一 年生草本植物，别名荏、赤苏、白苏、香苏等，具有浓郁 的紫苏特征香气，在中国、日本、韩国等国家分布广泛， 常作为药用植物、油料、香料、蔬菜[1]。紫苏是卫生部首 批颁布的药食两用的60种中药之一[2]。据《本草纲目》及 有关资料记载[2]，其叶、梗、苞、子均可入药。紫苏叶有 解表、散寒、理气、和营的功效，治感冒风寒、恶寒发
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH，分析纯) 日本 Wako公司；无水乙醚、邻二氮菲(分析纯) 成都市科龙 化工试剂厂；其他试剂均为分析纯。 1.2 仪器与设备
GCMS-GP2010型气相色谱-质谱联用仪 日本岛 津公司；722-P型可见分光光度计 上海现科仪器有限 公司；RE-5298型旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂； FW80型高速万能粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公 司；同时蒸馏萃取装置 重庆北碚特种玻璃仪器厂。 1.3 方法 1.3.1 同时蒸馏萃取紫苏精油[16]
in the essential oils from the different parts perilla, including 2-hexanoylfuran, 4-(2-methylcyclohex-1-enyl)-but-2-enal, caryophyllene, linalool and caryophyllene oxide. Among these compounds, 2-hexanoylfuran had the highest content. In in vitro
⏙䰸⥛/ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ =
A0－Ae A0
h100
(1)
1.3.4.2 羟自由基清除能力的测定[18]
在10mL具塞试管中依次加入1.0mL 0.75mmol/L邻二
氮菲无水乙醇溶液、2.0mL 0.2mol/L NaH2PO4-Na2HPO4
88 2013, Vol.34, No.07
食品科学
※基础研究
缓冲溶液(pH7.4)、1.0mL蒸馏水，充分混匀。加入 0.75mmol/L FeSO4溶液1mL，混匀，加入1.0mL 0.015% H2O2，于37℃水浴60min，以体积比1:2的磷酸缓冲溶 液和蒸馏水作参比液，在536nm波长处测其吸光度，记 为损伤管的吸光度A损，未损伤管以1.0mL蒸馏水代替 H2O2，记为A未。样品管以1.0mL 1mg/mL精油乙醇溶液代 替H2O2，记为A样。所有操作重复测定3次。按照式(2)计 算清除率。
1.3.2 气相色谱-质谱条件 1.3.2.1 紫苏叶、花蕾精油的检测条件
色谱柱：Rtx-5MS石英毛细管柱(30m×0.25mm， 0.25μm)。升温程序：60.0℃保持2.00min，以5.00℃/min升 至140.0℃保持2.00min，再以4.00℃/min升至220.0℃保持 8.00min；高选择性火焰热离子检测器(FTD)；载气：N2； 灵敏度：32×10-12AFS；进样量：0.5μL；分流比：30:1。
收稿日期：2012-02-14 基金项目：云南省省院省校合作项目(2007AD014) 作者简介：王健(1987—)，女，硕士研究生，研究方向为食品安全与质量控制。E-mail：wangjian871027@126.com *通信作者：赵国华(1971—)，男，教授，博士，研究方向为食品化学与营养。E-mail：zhaoguohua1971@163.com
1 材料与方法
1.1 材料与试剂 新鲜紫苏(Perilla frutescens (Linn.) Britt.)全株(处于开
花初期)于2009年9月采集自云南省丽江市启东村，经西 南大学园艺园林学院李先源副教授鉴定。将紫苏叶、花 蕾、梗从植株分离后置于40℃烘箱干燥8h，其中紫苏梗 烘干后粉碎。干紫苏籽经筛选、除杂后粉碎。
Abstract：The volatile oils extracted from perilla leaves, buds, stems and seeds by simultaneous distillation extraction (SDE) were analyzed for chemical composition by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and their antioxidant activity in vitro was compared. The results showed that the highest extraction rate of volatile oil, 8.21‰, was obtained from perilla leaves.
热、咳嗽、气喘、胸腹胀满等。紫苏梗归肺、脾经，理气 宽中，止痛安胎。紫苏子有下气、消痰、润肺、宽肠的 功效，治咳逆、痰喘、气滞、便秘。紫苏花苞是治疗血 虚感冒的最佳部位。现代医学研究表明，紫苏叶可治疗抑 郁[3]、伤口感染[4]、炎症[5-6]、过敏[7-8]等；紫苏籽具有抗过 敏、消炎[9]、抑菌[10]等活性。由此可见，紫苏不同部位含 有不同的活性成分，发挥不同的药理作用。
Key words：Perilla frutescens；volatile oil；gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)；simultaneous distillation
extraction；antioxidant activity
中图分类号：TS201.2
1.3.4 抗氧化活性的测定 1.3.4.1 DPPH自由基清除能力的测定[17]
用胶头滴管精确吸取紫苏精油10mg，加入无水乙醇 定容至10mL，配制成1mg/mL的精油乙醇溶液。取2mL 0.1mmol/L DPPH乙醇溶液加入2mL 1mg/mL精油乙醇溶 液，充分振荡，室温条件下避光放置30min，在517nm波 长处测定吸光度，记为Ae。以DPPH乙醇溶液作空白对 照，记为A0。以相同质量浓度的VC水溶液作阳性对照， 所有操作重复测定3次。按照式(1)计算清除率。
Totally 40, 53, 29 and 26 volatile components were identified in perilla leaves, buds, stems and seeds, respectively, accounting
for 99.85%, 99.25%, 96.73% and 97.51% of the total essential oils. Only five volatile compounds were simultaneously found
离子源：EI；能量：70eV；进样口温度： 230.00℃，接口温度：230.00℃；电子倍增电压： 1.5kV；溶剂延迟：6.00min；扫描范围：40～500u。 1.3.3 聚类分析
紫苏精油GC-MS数据利用SPSS 16.0统计软件进行聚 类分析，采用Hierarchical Cluster层次聚类，用类平均法 分析。
antioxidant evaluation, the essential oils from all the different parts had antioxidant activity. Perilla leaves had the highest DPPH
radical scavenging activity, whereas the highest OH radical scavenging activity was observed in perilla seeds.
Comparative Study on Chemical Components and in vitro Antioxidant Capacity of Essential Oil from Different Parts of Perilla frutescens
WANG Jian1，XUE Shan1，ZHAO Guo-hua1,2,*
离子源：电子轰击(EI)；能量：70eV；进样口温 度：230.00℃，接口温度：230.00℃；电子倍增电压： 1.5kV；溶剂延迟：3.00min；扫描范围：40～500u。 1.3.2.2 紫苏梗、籽精油的检测条件
色谱柱：Rtx-5MS石英毛细管柱(30m×0.25mm， 0.25μm)。升温程序：60.0℃保持2.00min，以4.00℃/min 升至140.0℃保持2.00min，再以6.00℃/min升至220.0℃ 保持8.00min；检测器：FTD；载气：N2；灵敏度： 32×10-12AFS；进样量：1.0μL；分流比：2:1。
2. Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, Chongqing 400715, China)
本实验以紫苏的叶、花蕾、梗和籽为材料，采用 同时蒸馏萃取法提取精油，GC-MS法分析化学组分， DPPH自由基和羟自由基清除能力评价抗氧化活性，较 系统地比较紫苏不同部位精油成分及体外抗氧化能力。 由于紫苏不同部位精油组分具有不同的药理作用及用 途，因此了解不同部位精油成分及抗氧化活性的差 异，为紫苏的商业化种植、紫苏精油的高效提取和开发 新型抗氧化类保健食品提供一定的理论参考。
※基础研究
食品科学
2013, Vol.34, No.07 87
近年来，随着对天然植物提取物活性成分的深入 研究，紫苏作为一种珍贵的药食两用植物，因其含有丰 富的多酚、黄酮类物质，具有抗氧化、消炎、抗过敏、 抗肿瘤等多种保健功能，如何进行合理开发利用也日益 成为各国学者研究的热点。精油又称挥发油，是一类具 有挥发性的油状液体，大部分具有香气，组分较为复 杂。对紫苏精油化学成分进行气相色谱-质谱法(GC-MS) 分析已有文献[11-13]报道，主要集中在紫苏叶精油成 分，而比较紫苏全株不同部位精油成分的研究尚未见相 关报道。自由基是新陈代谢的副产物，在体内稳态平衡 失调的情况下，过多的自由基和活性氧的产生、反应会 导致许多疾病的发生、发展及有机体的衰老过程。关于 紫苏中黄酮、多酚等物质抗氧化的研究报道较多 ， [14-15] 紫苏不同部位精油抗氧化的研究鲜有报道。
86 2013, Vol.34, No.07
食品科学
※基础研究
紫苏不同部位精油成分及体外抗氧化 能力的比较研究
王 健1，薛 山1，赵国华1,2,*
(1.西南大学食品科学学院，重庆 400715；2.重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆 400715)
摘 要：采用同时蒸馏萃取法提取紫苏不同部位(叶、花蕾、梗和籽)精油，利用气相色谱-质谱法对精油成分进行分 析，并比较不同部位精油体外抗氧化能力。结果表明：紫苏叶精油得率相对最高，达到8.21‰。从紫苏叶、花蕾、 梗和籽精油中依次鉴定出40、53、29和26种组分，分别占各自精油总量的99.85%、99.25%、96.73%和97.51%。不 同部位精油成分和相对含量差异显著，共有组分仅5种，分别是2-己酰呋喃、4-(2-甲基环己烯)-2-丁烯醛、石竹烯、 芳樟醇和石竹素，其中相对含量最高的组分均是2-己酰呋喃。紫苏不同部位精油均具有一定的抗氧化能力，紫苏叶 精油清除DPPH自由基的能力较强，紫苏籽精油清除羟自由基的能力较强。 关键词：紫苏；精油；气相色谱-质谱法；同时蒸馏萃取；抗氧化
称取200g紫苏样品，置于1000mL圆底烧瓶中，加
500mL蒸馏水浸泡过夜，然后接至同时蒸馏萃取装置的 一端，电热套温度控制在100～110℃之间保持沸腾。另 取50mL无水乙醚置于250mL圆底烧瓶，接在装置的另 一端，40℃水浴提取5h。待冷却至室温，收集乙醚萃取 液，在无水Na2SO4-玻璃纤维层上过滤，滤液于40℃旋转 蒸发除去乙醚，置于4℃冰箱中密封保存备用。提取过程 重复操作3次，精油得率用 ±s表示。所得精油质量与样 品质量的比值即精油得率。
文献标志码：A
文章编号：1002-6630(2013)07-0086-06
紫苏(Perilla frutescens (Linn.) Britt.)为唇形科紫苏属一 年生草本植物，别名荏、赤苏、白苏、香苏等，具有浓郁 的紫苏特征香气，在中国、日本、韩国等国家分布广泛， 常作为药用植物、油料、香料、蔬菜[1]。紫苏是卫生部首 批颁布的药食两用的60种中药之一[2]。据《本草纲目》及 有关资料记载[2]，其叶、梗、苞、子均可入药。紫苏叶有 解表、散寒、理气、和营的功效，治感冒风寒、恶寒发
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH，分析纯) 日本 Wako公司；无水乙醚、邻二氮菲(分析纯) 成都市科龙 化工试剂厂；其他试剂均为分析纯。 1.2 仪器与设备
GCMS-GP2010型气相色谱-质谱联用仪 日本岛 津公司；722-P型可见分光光度计 上海现科仪器有限 公司；RE-5298型旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂； FW80型高速万能粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公 司；同时蒸馏萃取装置 重庆北碚特种玻璃仪器厂。 1.3 方法 1.3.1 同时蒸馏萃取紫苏精油[16]
in the essential oils from the different parts perilla, including 2-hexanoylfuran, 4-(2-methylcyclohex-1-enyl)-but-2-enal, caryophyllene, linalool and caryophyllene oxide. Among these compounds, 2-hexanoylfuran had the highest content. In in vitro
⏙䰸⥛/ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ =
A0－Ae A0
h100
(1)
1.3.4.2 羟自由基清除能力的测定[18]
在10mL具塞试管中依次加入1.0mL 0.75mmol/L邻二
氮菲无水乙醇溶液、2.0mL 0.2mol/L NaH2PO4-Na2HPO4
88 2013, Vol.34, No.07
食品科学
※基础研究
缓冲溶液(pH7.4)、1.0mL蒸馏水，充分混匀。加入 0.75mmol/L FeSO4溶液1mL，混匀，加入1.0mL 0.015% H2O2，于37℃水浴60min，以体积比1:2的磷酸缓冲溶 液和蒸馏水作参比液，在536nm波长处测其吸光度，记 为损伤管的吸光度A损，未损伤管以1.0mL蒸馏水代替 H2O2，记为A未。样品管以1.0mL 1mg/mL精油乙醇溶液代 替H2O2，记为A样。所有操作重复测定3次。按照式(2)计 算清除率。
1.3.2 气相色谱-质谱条件 1.3.2.1 紫苏叶、花蕾精油的检测条件
色谱柱：Rtx-5MS石英毛细管柱(30m×0.25mm， 0.25μm)。升温程序：60.0℃保持2.00min，以5.00℃/min升 至140.0℃保持2.00min，再以4.00℃/min升至220.0℃保持 8.00min；高选择性火焰热离子检测器(FTD)；载气：N2； 灵敏度：32×10-12AFS；进样量：0.5μL；分流比：30:1。
收稿日期：2012-02-14 基金项目：云南省省院省校合作项目(2007AD014) 作者简介：王健(1987—)，女，硕士研究生，研究方向为食品安全与质量控制。E-mail：wangjian871027@126.com *通信作者：赵国华(1971—)，男，教授，博士，研究方向为食品化学与营养。E-mail：zhaoguohua1971@163.com
1 材料与方法
1.1 材料与试剂 新鲜紫苏(Perilla frutescens (Linn.) Britt.)全株(处于开
花初期)于2009年9月采集自云南省丽江市启东村，经西 南大学园艺园林学院李先源副教授鉴定。将紫苏叶、花 蕾、梗从植株分离后置于40℃烘箱干燥8h，其中紫苏梗 烘干后粉碎。干紫苏籽经筛选、除杂后粉碎。
Abstract：The volatile oils extracted from perilla leaves, buds, stems and seeds by simultaneous distillation extraction (SDE) were analyzed for chemical composition by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and their antioxidant activity in vitro was compared. The results showed that the highest extraction rate of volatile oil, 8.21‰, was obtained from perilla leaves.
热、咳嗽、气喘、胸腹胀满等。紫苏梗归肺、脾经，理气 宽中，止痛安胎。紫苏子有下气、消痰、润肺、宽肠的 功效，治咳逆、痰喘、气滞、便秘。紫苏花苞是治疗血 虚感冒的最佳部位。现代医学研究表明，紫苏叶可治疗抑 郁[3]、伤口感染[4]、炎症[5-6]、过敏[7-8]等；紫苏籽具有抗过 敏、消炎[9]、抑菌[10]等活性。由此可见，紫苏不同部位含 有不同的活性成分，发挥不同的药理作用。
Key words：Perilla frutescens；volatile oil；gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)；simultaneous distillation
extraction；antioxidant activity
中图分类号：TS201.2
1.3.4 抗氧化活性的测定 1.3.4.1 DPPH自由基清除能力的测定[17]
用胶头滴管精确吸取紫苏精油10mg，加入无水乙醇 定容至10mL，配制成1mg/mL的精油乙醇溶液。取2mL 0.1mmol/L DPPH乙醇溶液加入2mL 1mg/mL精油乙醇溶 液，充分振荡，室温条件下避光放置30min，在517nm波 长处测定吸光度，记为Ae。以DPPH乙醇溶液作空白对 照，记为A0。以相同质量浓度的VC水溶液作阳性对照， 所有操作重复测定3次。按照式(1)计算清除率。
Totally 40, 53, 29 and 26 volatile components were identified in perilla leaves, buds, stems and seeds, respectively, accounting
for 99.85%, 99.25%, 96.73% and 97.51% of the total essential oils. Only five volatile compounds were simultaneously found
离子源：EI；能量：70eV；进样口温度： 230.00℃，接口温度：230.00℃；电子倍增电压： 1.5kV；溶剂延迟：6.00min；扫描范围：40～500u。 1.3.3 聚类分析
紫苏精油GC-MS数据利用SPSS 16.0统计软件进行聚 类分析，采用Hierarchical Cluster层次聚类，用类平均法 分析。
antioxidant evaluation, the essential oils from all the different parts had antioxidant activity. Perilla leaves had the highest DPPH
radical scavenging activity, whereas the highest OH radical scavenging activity was observed in perilla seeds.
Comparative Study on Chemical Components and in vitro Antioxidant Capacity of Essential Oil from Different Parts of Perilla frutescens
WANG Jian1，XUE Shan1，ZHAO Guo-hua1,2,*
离子源：电子轰击(EI)；能量：70eV；进样口温 度：230.00℃，接口温度：230.00℃；电子倍增电压： 1.5kV；溶剂延迟：3.00min；扫描范围：40～500u。 1.3.2.2 紫苏梗、籽精油的检测条件
色谱柱：Rtx-5MS石英毛细管柱(30m×0.25mm， 0.25μm)。升温程序：60.0℃保持2.00min，以4.00℃/min 升至140.0℃保持2.00min，再以6.00℃/min升至220.0℃ 保持8.00min；检测器：FTD；载气：N2；灵敏度： 32×10-12AFS；进样量：1.0μL；分流比：2:1。