結(jié)果與討論
精油的化學(xué)成分
通過2種不同蒸汽蒸餾方法獲得的6批迷迭香和百里香精油的得率分別基于干燥植物材料的重量為0.3%和0.1%。
精油和水餾液的相對(duì)組成如表1和表2所示。精油結(jié)果證實(shí)了6批迷迭香精油的樟腦化學(xué)型,蒸汽蒸餾和適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的百里香精油的百里香酚化學(xué)型,但后一組中對(duì)傘花烴含量更高。在通過常規(guī)蒸汽蒸餾獲得的3批迷迭香精油中,鑒定出11種化合物,占88.8%至89.0%。通過適應(yīng)式方法獲得的3批迷迭香精油含有10種化合物,占86.0%至87.6%。在所有迷迭香水餾液中,鑒定極出8種化合物,在蒸汽蒸餾獲得的水餾液中占78.12%至81.8%,在適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的水餾液中占79.6%至92.0%。
在6批百里香精油中,鑒定出9種化合物,在蒸汽蒸餾獲得的精油中占86.5%至87.2%,在適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的精油中占85.7%至86.6%。在蒸汽蒸餾和適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的水餾液中,鑒定出5種化合物,分別占80.3%至87.5%和88.4%至93.1%。
迷迭香精油的組成在按蒸餾方法分組的8組中是同質(zhì)的。除了第一組中存在少量乙酸龍腦酯而第二組中沒有之外,蒸汽蒸餾或適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的精油之間沒有觀察到顯著的定性或定量差異。通過蒸汽蒸餾獲得的迷迭香水餾液之間的化學(xué)成分比較顯示無顯著差異。
相反,通過兩種不同蒸汽蒸餾方法獲得的百里香精油顯示出定量差異,特別是在其各自主要成分的百分比方面,這些成分決定了它們的化學(xué)型。所有通過蒸汽蒸餾獲得的精油均顯示百里香酚化學(xué)型,百分比在36.1%至39.8%之間,而通過適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的精油顯示相同的化學(xué)型,但對(duì)傘花烴百分比更高,在36.8%至37.7%之間。獲得的百里香水餾液主要顯示出定性差異。盡管相應(yīng)的精油顯示出對(duì)傘花烴化學(xué)型,但通過適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的水餾液不含這種化合物;奇怪的是,通過蒸汽蒸餾獲得的水餾液卻含有。所有通過適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的百里香水餾液都含有1,8-桉葉素和樟腦,范圍分別為3.7%-5.1%和7.1%-9.4%,而通過常規(guī)蒸汽蒸餾獲得的百里香水餾液則不顯示這些分子,這些分子可能在浸漬過程中通過水解獲得。通過常規(guī)蒸餾獲得的水餾液含有芳樟醇,百分比在2.3%至3.2%之間,而通過適應(yīng)式蒸餾獲得的另一組水餾液沒有這種分子,但含有香芹酚,從7.1%到9.4%,該分子在第一組中缺失。
TvDC精油和TvDF精油之間的含量差異表明,我們研究中使用的2種蒸餾方法也會(huì)影響精油的化學(xué)成分,正如Jordan等人在他們關(guān)于Thymus vulgaris(百里香)和T.hyemalis的研究中所顯示的那樣,他們?cè)谘芯恐袕?qiáng)調(diào)了物候階段與γ-松油烯→對(duì)傘花烴→百里香酚序列動(dòng)態(tài)之間的關(guān)系。
精油和水餾液的ABTS自由基清除活性
通過使用ABTS自由基測定法測量12批精油和水餾液的抗氧化活性,以評(píng)估它們清除該自由基的能力。結(jié)果以IC??(μl/L)表示,并呈現(xiàn)在表3中。
迷迭香水餾液在高達(dá)40μl/mL(用于評(píng)估該活性的水餾液最大濃度)時(shí)未顯示任何抗氧化活性。
有意在20分鐘和120分鐘評(píng)估IC??,因?yàn)檫@些時(shí)間對(duì)應(yīng)于迷迭香精油和水餾液以及特別是百里香水餾液的抗氧化反應(yīng)的穩(wěn)態(tài)階段開始,與百里香精油相反,后者反應(yīng)較慢。在20分鐘和極120分鐘獲得的結(jié)果之間也觀察到標(biāo)準(zhǔn)偏差的更大變異性,特別是對(duì)于通過2種不同方法獲得的迷迭香精油。
在通過蒸汽蒸餾獲得的百里香精油和通過適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的百里香精油的抗氧化活性之間觀察到顯著差異,可能是由于前者的百里香酚相對(duì)濃度(介于36.1%和39.8%之間)高于后者(介于26.7%和27.6%之間)。然而,在通過蒸汽蒸餾獲得的水餾液和通過適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的水餾液之間未觀察到顯著差異,它們呈現(xiàn)出一致的behavior,在來自2種蒸餾方法的各批次內(nèi)部和之間均如此。不同百里香水餾液獲得的IC??與Aazza等人獲得的相似:在6分鐘時(shí),對(duì)于香芹酚化學(xué)型的百里香水餾液,為3000 mg/mL。
與通過適應(yīng)式蒸汽蒸餾獲得的迷迭香精油相比,在通過蒸汽蒸餾方法獲得的迷迭香精油中觀察到的較低IC??不能通過比較先前指定的、相對(duì)百分比超過1%的已鑒定化合物的化學(xué)成分來解釋。2種精油中已鑒定分子之間或次要化合物(<1%)之間的一些微弱變化可能對(duì)其抗氧化活性變化產(chǎn)生影響。
抗菌活性
通過2種蒸汽蒸餾方法獲得的精油和水餾液的最低殺菌濃度和最低抑菌濃度如表4所示。迷迭香水餾液在高達(dá)500μL/mL時(shí)對(duì)測試的細(xì)菌和真菌均未呈現(xiàn)任何活性。所有通過2種不同蒸餾方法獲得的迷迭香精油顯示出相同的最低殺菌濃度,除了對(duì)P.aeruginosa(銅綠假單胞菌)之外。與抗氧化活性(顯示常規(guī)蒸汽蒸餾獲得的精油效果更好)相反,通過FARMAVERDE蒸汽蒸餾獲得的迷迭香精油對(duì)該假單胞菌種顯示出最低的MBC。然而,迷迭香精油針對(duì)不同菌株的這些最低殺菌濃度與所有百里香油獲得的濃度相比都很低,后者顯示活性在0.2至0.8μL/mL之間。
對(duì)于所有菌株(除C.albicans外),通過蒸汽蒸餾獲得的精油顯示的最低殺菌濃度比通過適應(yīng)式蒸汽蒸餾方法獲得的精油低2倍。這種差異也可以用兩種精油之間百里香酚含量的差異來解釋。此外,百里香水餾液對(duì)P.aeruginosa(銅綠假單胞菌)、S.aureus(金黃色葡萄球菌)、C.albicans(白色念珠菌)和A.niger(黑曲霉)顯示出250μL/mL的最低殺菌活性。雖然這個(gè)濃度對(duì)于防腐劑來說非常高,但它可以在這個(gè)濃度或更高濃度下用作活性成分,以促進(jìn)產(chǎn)品保存,其抗氧化活性超過3μL/mL,但需確保百里香酚濃度不呈現(xiàn)任何風(fēng)險(xiǎn)。
正如我們的結(jié)果所示,衍生精油的抗菌活性可能根據(jù)百里香酚和對(duì)傘花烴之間的定量關(guān)系而變化。后者,如Burt所述,不是有效的抗菌劑,但它可以引起細(xì)胞質(zhì)膜的腫脹,幫助其他抗菌分子如香芹酚或百里香酚的作用。因此,根據(jù)百里香酚/對(duì)傘花烴的比率,百里香精油可以具有或多或少的抗菌和抗氧化活性。
比較使用植物浸漬液作為蒸汽源通過蒸汽蒸餾獲得的精油和水餾液的化學(xué)成分、抗氧化和抗菌活性,與通過常規(guī)蒸汽蒸餾獲得的那些,并未顯示我們預(yù)期的對(duì)精油和水餾液生物活性的改善。然而,這些結(jié)果使我們能夠強(qiáng)調(diào)在使用精油時(shí)的兩個(gè)重要事實(shí)。首先,化學(xué)型定義的重要性及其后果,不僅是在研究層面為了客觀比較不同作者的不同生物活性結(jié)果,而且在工業(yè)層面確保所需的生物活性作為防腐劑或其潛在治療用途。其次,化學(xué)成分變化對(duì)生物活性的影響,以及consequently從其治療角度進(jìn)行的推斷。
因此,如果消費(fèi)者擔(dān)心不同合成防腐劑的安全性,用精油或水餾液替代它們也應(yīng)受到正確控制。這是工業(yè)界面臨的主要挑戰(zhàn),它需要在農(nóng)業(yè)和加工層面保持一致性和精確性。
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