芭蕉叶挥发油的提取及其抗氧化活性研究

李谷才，陈 容，张 儒，唐勇军

(湖南工程学院 化学化工学院，湘潭 411104)

参 考 文 献



芭蕉叶挥发油的提取及其抗氧化活性研究

李谷才，陈 容，张 儒，唐勇军

(湖南工程学院 化学化工学院，湘潭 411104)

采用水蒸气蒸馏法提取了芭蕉叶挥发油，对挥发油进行了GC-MS分析，鉴定出29种成分.通过1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法和β-胡萝卜素漂白法，测定了芭蕉叶挥发油的抗氧化活性；当挥发油浓度为0.30 mg/mL时，对DPPH自由基的清除率达82.2%；在乳化脂质体系中，当挥发油浓度为50 μg/mL时，β-胡萝卜素漂白抑制率达到92.0%.抗氧化活性研究表明：芭蕉叶挥发油具有较强的抗氧化活性.因此，芭蕉叶挥发油可以作为一种新型的天然抗氧化物质.

芭蕉叶；挥发油；气相色谱-质谱；抗氧化活性

芭蕉(Musa acuminate)属芭蕉科，为多年生草本植物，是热带主要果树之一，在我国主要分布在秦岭、淮河以南地区.孙宜春、王祥培等[1-3]对芭蕉根的氨基酸、挥发油等成分进行了研究，认为芭蕉的根、茎、叶、花等含有多种活性成分，均有利用价值[4-6].芭蕉叶叶柄粗壮，叶片呈长圆形，长2～3 m、宽25～30 cm，叶面鲜绿色，有光泽.芭蕉叶能清热、解毒、利尿，在传统医学中，可作为治疗热病、中暑、脚气、痈肿、热毒、癫痫、黄疸等的药材[7，8].在我国一些少数民族地区，由于芭蕉叶被蒸熟后能散发出清香，延长食物的贮存期，经常被用来作为食物的包裹材料[9-10].目前，关于芭蕉叶化学成分和综合利用的研究报道较少.本文以水蒸气蒸馏法提取芭蕉叶中的挥发油，进行GC-MS分析，并对其体外抗氧化活性进行评价[11]，以为合理开发、利用芭蕉资源提供理论基础.

1 材料与方法

1.1 试验仪器

仪器： GC MS 6890-5973型气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公司)；RE-52A旋转蒸发器(巩义市英峪予华仪器厂)；UV-2102PCS型紫外-可见分光光度计(尤尼柯上海仪器有限公司)；TDZ5-WS多管架自动平衡离心机(赛特湘仪离心机仪器有限公司)；其它实验室常用玻璃仪器.

1.2 材料与试剂

芭蕉叶采集于湖南湘潭，由湖南农业大学植物学科鉴定；无水硫酸钠、正己烷均为分析纯；正构烷标准溶液C8～C20、C21～C40(美国Sigma公司).

1.3 挥发油提取

取洗净、捣碎碎的新鲜芭蕉叶100 g，水蒸气蒸馏法提取5 h，油水经正己烷萃取、无水硫酸钠干燥后，得挥发油.

1.4 GC-MS分析

1.4.1 测试液的制备

从提取的挥发油中取100 μL，用正己烷稀释至5 mL，经微孔滤膜过滤后低温贮存备用.

1.4.2 GC-MS分析条件

色谱条件：HP-5MS弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；载气为高纯氦气，载气流速为1.0 mL/min；进样口温度为280 ℃；分流比为50∶1；进样量为1 μL；柱子初始温度为40 ℃，保持2 min后程序升温：以12 ℃/min升至120 ℃，再以4 ℃/min升至240 ℃，保持2 min后，以10 ℃/min升至260 ℃，保持2 min后结束.

质谱条件：电子轰击能力(EI；70 eV)；离子源温度为230 ℃；接口温度为280 ℃；气化室温度270℃；质量扫描范围m/z为30～400.

1.5 体外抗氧化活性分析

抗氧化作用是一种复杂的过程，它常有几种不同的发生机制.由于抗氧化活性的复杂性，对挥发油的抗氧化活性通常采用多种方法进行研究.

1.5.1 DPPH法

样品管为0.1 mL不同质量浓度的样品溶液和2.9 mL 50 μmol/L的DPPH·甲醇溶液，空白管以0.1 mL甲醇代替样品溶液，对照管为0.1 mL不同质量浓度的样品溶液加2.9 mL甲醇，涡旋混匀室温静置20 min后，于517 nm处分别测定各管的吸光度值，芭蕉叶挥发油对DPPH·的清除率按下式计算：

其中As、Ac、Ab分别为样品管、对照管、空白管的吸光度值

1.5.2 β-胡萝卜素漂白法

将2 mL 0.20 mg/mLβ-胡萝卜素氯仿溶液置于梨形瓶中，加入20 μL亚油酸和100 mL吐温40，然后于40 ℃减压旋转蒸发除去氯仿，加入100 mL含氧蒸馏水，于混匀器中形成乳化液.取适量提取的挥发油溶于DMSO，制成不同浓度的挥发油溶液.分别取0.2 mL不同质量浓度的挥发油溶液与4.8 mL上述乳化液于试管中，混匀后立即转移到比色杯中，于470 nm波长处测“0”时刻的吸光度值(A0)，然后将所有试管置于50 ℃恒温水浴中孵育2 h，再测定吸光度值(A2h).以含相同体积的DMSO代替挥发油做对照管，另以50 mg/mL 2, 6-二丁基羟基甲苯(BHT)代替挥发油作阳性对照；另取一小锥形瓶，不加β-胡萝卜素，其它同前，作空白调零用.β-胡萝卜素漂白的抑制率按下式计算：

其中

As(2h)为孵育2 h后样品管的吸光度值；Ac(2h)为孵育2 h后对照管的吸光度值；

Ac(0)为“0”时对照管的吸光度值.

2 结果与讨论

2.1 芭蕉叶挥发油的提取与GC-MS分析

100 g新鲜芭蕉叶，利用水蒸气蒸馏法提取挥发油，经正己烷萃取、无水硫酸钠干燥后，可得到0.23 g具有特殊芳香气味的黄色油状液体，挥发油收率0.23%.

芭蕉叶挥发油经GC-MS测定，计算机检索，鉴定出化合物29个(见表1).

表1 芭蕉叶挥发油化学成分

由表1可知，检出的29种成分均具有特殊气味，含量较多的物质主要有丁香酸、植物醇、3-已烯醇、棕榈醛和2-庚醇，它们是最主要的香气贡献物，其中丁香酸具有强烈的丁香样辛香，3-已烯醇具有特殊的药草和叶子气味.芭蕉叶挥发油成分分析结果与文献[12]报道结果稍有不同，这可能与芭蕉叶产地、采集时间等外在因素有关.

2.2 体外抗氧化活性分析

2.2.1 芭蕉叶挥发油对DPPH·的清除活性

DPPH·是一种稳定的含氮自由基，在甲醇溶液中呈深紫色，DPPH·甲醇在517 nm处有强吸收.当加入自由基清除剂(如挥发油)时自由基清除剂与DPPH·单电子配对而使其吸收逐渐消失.芭蕉叶挥发油对DPPH·的清除效果如图1所示.

图1 芭蕉叶挥发油对DPPH·的清除能力

从图1可知，在0.00～0.30 mg/mL范围内，芭蕉叶挥发油对DPPH·的清除率随挥发油浓度的增大而增大，有明显的量效关系，当挥发油的浓度为0.30 mg/mL时，对DPPH·的清除率达82.2%，这表明芭蕉叶挥发油对DPPH·自由基有较强的清除能力.

2.2.2β-胡萝卜素漂白抑制活性分析

β-胡萝卜素漂白法的机理是乳状液中的亚油酸能自动氧化产生自由基，生成的自由基与β-胡萝卜素反应，导致β-胡萝卜素黄色消减，在470 nm处吸光度值减小.当有抗氧化剂时，β-胡萝卜素漂白受到抑制，且抑制程度与体系中抗氧化剂活性强弱相关.芭蕉叶挥发油抑制β-胡萝卜素漂白活性结果见图2.由图2可知，当芭蕉叶挥发油浓度为10～100μg/mL时，对β-胡萝卜素漂白的抑制率均在50%以上，

图2 芭蕉叶挥发油对β-胡萝卜素漂白的抑制活性

随着挥发油浓度的增大，抑制率逐渐增大.当芭蕉叶挥发油浓度为50 μg/mL时，抑制率达到92.0%，与BHT(50 μg/mL)对β-胡萝卜素漂白的抑制率(91.7%)相当，这表明芭蕉叶挥发油对β-胡萝卜素漂白有较好的抑制作用，意味着挥发油在该体系中具有良好的抗氧化性.

3 结 论

经水蒸气蒸馏法提取，测得芭蕉叶中挥发油含量为0.23% (g/g)；GC-MS分析鉴定出29中香气成分，主要香气成分为丁香酸、植物醇、3-已烯醇、棕榈醛和2-庚醇.芭蕉叶挥发油对DPPH自由基有明显的清除作用，当挥发油浓度为0.30 mg/mL时，对DPPH·的清除率为82.2%；在乳化脂质体系中，对β-胡萝卜素漂白有较好的抑制作用，当挥发油浓度为50μg/mL时，抑制率达到92.0%，与50 μg/mL BHT对β-胡萝卜素漂白的抑制作用(91.7%)相当.体外抗氧化活性研究表明：芭蕉叶挥发油具有较强的抗氧化活性.因此，芭蕉叶挥发油是一种潜在的、新型的天然抗氧化剂.

参 考 文 献

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Extraction and Antioxidant Activity of Essential Oil fromMusaAcuminateLeaf

LI Gu-cai, CHEN Rong, ZHANG Ru, TANG Yong-jun

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104,China)

The essential oil ofMusaacuminateis extracted by hydrodistillation and twenty nine compounds in the oil are identified with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The oil is subjected to antioxidant activity screening by DPPH radical scavenging assay and β-carotene/linoleic acid bleaching test. When the content of the oil is 0.30 mg/mL, the scavenging efficiency for DPPH is 82.2%. While for β-carotene bleaching system, its inhibitory percentage is 92.0% at the concentration of 50 μg/mL. The results obtained in this study suggest that the essential oil can serve as a novel source of natural antioxidants.

Musaacuminateleaf; essential oil; GC-MS; antioxidant activity

2015-03-24

湖南省自然科学基金项目(13JJ3113)；湖南省教育厅科研资助项目(14B043).

李谷才(1969-)，男，副教授，博士，研究方向:天然产物研究与开发.

R284.1;O657.63

A

1671-119X(2015)03-0059-03