高良姜精油提取工艺优化、成分分析及其生物活性研究

目的优化水蒸气蒸馏法提取高良姜Alpiniae Officinarum Rhizoma精油的工艺,分析其化学成分并对其抗氧化与抑菌活性进行评价,为高良姜精油开发利用提供一定的研究基础。方法以高良姜根茎为原料,采用水蒸气蒸馏法提取高良姜精油,通过单因素实验和星点响应面法优化高良姜精油的最佳提取工艺,利用GC-MS分析其化学成分,并对其抗氧化活性和抑菌活性进行研究。结果高良姜精油的最佳提取工艺条件为料液比1∶9.2、浸泡时间1.1 h、蒸馏时间4.3 h、蒸馏温度226℃,在此条件下,高良姜精油提取率为1.07%。从高良姜精油中共检测出44种化学成分,占总精油的99.41%,其主要成分有1,8-桉油精(41.92%)、γ-依兰油烯(13.66%)、(-)-α-萜品醇(7.52%)、α-顺-香柠檬烯(4.29%)和反丁香烯(3.96%)。高良姜精油对DPPH自由基和ABTS自由基均具有较强的清除能力,其半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)分别为(5.84±0.15)mg/mL和(1.31±0.08)mg/mL,其质量浓度在0.5~16.0 mg/mL时表现出较强的铁还原能力。高良姜精油对6种供试细菌与3种供试真菌均表现出一定的抑菌活性,其中对金黄色葡萄球菌与肺炎克雷伯氏菌表现为高敏感型;所有受试菌的生长均能被高良姜精油抑制,最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)值为0.78~25.00mg/mL,最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC)值为3.13~25.00 mg/mL,对铜绿假单胞菌、白色念珠菌与黑曲霉无杀菌活性。结论优化工艺条件下提取的高良姜精油提取率高,工艺稳定可行,高良姜精油的主要成分相对含量高于文献报道,并具有较强的抗氧化与抑菌活性,可将高良姜精油作为天然抗氧化剂与抑菌剂进行开发。