油橄榄叶挥发油的提取、成分分析及生物活性研究

摘要

油橄榄（Olea europaea L.）在植物分类学上系木犀科(Oleaceae)木犀榄属（Olea）常绿乔木，是世界四大木本油料经济树种之一。油橄榄不仅果实富含大量被喻为“液体黄金”的优质食用植物油——橄榄油，而且其叶中还含有挥发油等多种生物活性物质，具有抑菌、抗氧化等多种生物活性，在医药、食品、化妆品和植物保护等领域具有极其重要的潜在应用价值和开发前景。我国自1964年开始从地中海国家引种栽培油橄榄以来，其引种栽培面积不断扩大，现已达100余万亩，主要分布于甘肃、四川、云南和重庆等地。由于我国对油橄榄的种植和研究起步较晚，目前对其的研究主要集中在引种栽培、果实含油量以及油脂的品质等方面，而对其叶的综合开发与利用方面的研究相对滞后。在油橄榄种植地，每年果实采摘后的秋冬季修枝产生的大量枝叶绝大多数被废弃，其中所含的挥发油等生物活性物质尚未得到合理的利用，造成了极大的资源浪费。为此，本文在优选油橄榄叶挥发油提取方法、优化提取工艺的基础上，进一步分析比较了8个引种自不同国家、国内主栽面积最广的油橄榄品种在修枝期叶片中挥发油的含量、化学成分及其抑菌、抗氧化活性，为油橄榄叶片的综合开发利用积累基础数据，这对提高果农的种植收益，促进我国油橄榄产业的持续健康发展具有重要意义。主要研究结果如下:
　　(1)采用目前常用的同时蒸馏萃取法和改良的水蒸气蒸馏法对国内主栽品种之一的佛奥（Frantoio）叶片进行挥发油提取，比较了其叶挥发油的含油率。结果表明:蒸馏萃取法的挥发油提取率（0.372±0.04％）明显高于改良的水蒸气蒸馏法的挥发油提取率（0.014±0.03％，）且为改良的水蒸气蒸馏法的26.57倍，确定选用同时蒸馏萃取法作为油橄榄叶挥发油提取的方法。
　　(2)采用单因素实验分别考察了提取时间、液料比和浸泡时间三个因素对同时蒸馏萃取法提取油橄榄叶挥发油提取率的影响，并进一步采用响应面优化设计试验对提取工艺进行了优化。结果表明:在单因素实验条件下，油橄榄叶挥发油提取率最高时的提取时间、液料比和浸泡时间分别为4.5h、8∶1和60min;响应面试验结果分析显示提取时间（A）、液料比(B)和浸泡时间(C)对油橄榄叶挥发油提取率影响的显著程度由高到低的顺序为A＞B＞C，且各因素间两两相互作用对油橄榄叶挥发油提取率影响的显著程度由高到低的顺序为:AB＞AC＞BC;油橄榄叶挥发油的最优提取条件为:提取时间4.59h，液料比8.35∶1，浸泡时间58.16min;在最优提取条件下，经验证试验验证，其实际挥发油提取率为0.4076±0.05％，与预测值0.4145％基本一致，相对误差为0.17％。
　　(3)采用同时蒸馏萃取法，在油橄榄叶挥发油最优提取条件下分别测定了切姆拉尔（Chelmsford Lal）、佛奥(Frantoio)、克罗莱卡（Koroneiki）、配多灵（Pendoline）、云台（Yuntai）、皮瓜尔（Picual）、科拉蒂（Coratina）和豆果(Arbequina)8个引种自不同国家、国内主栽面积最广的油橄榄品种在修枝期叶中的挥发油含量，并用GC-MS对其化学成分进行了分析鉴定。结果表明:8个油橄榄品种叶挥发油的含油率由高到低的顺序为:切姆拉尔(0.424％)、佛奥(0.412％)、克罗莱卡(0.341％)、配多灵(0.323％)、云台(0.294％)、皮瓜尔(0.173％)、豆果(0.144％)和科拉蒂(0.135％);8个油橄榄品种叶挥发油中均含有多种化学成分，主要为烷烃类、萜烯类、醇类、醛类、酮类、酯类和酚类等易挥发性物质，但各油橄榄品种叶挥发油在化学成分的数量、种类和含量上也存在一定的差异:其中，从切姆拉尔叶挥发油中鉴定出的成分最多，达63种，从豆果叶挥发油中鉴定出的成分最少，为49种，而从配多灵、克罗莱卡、科拉蒂、佛奥、云台和皮瓜尔叶挥发油中鉴定出的成分分别为61、59、56、56、56和55种;在挥发油所含化学成分种类和含量上，豆果、科拉蒂和佛奥叶挥发油中烷烃类成分含量(26.21％～27.73％)高于其它5个品种，而克罗莱卡、配多灵、皮瓜尔、切姆拉尔和云台叶挥发油中萜烯类含量(19.09％～22.78％)高于其它3个品种，此外8个油橄榄品种叶挥发油中均含有不同含量的烷烃类(7.29％～27.75％)、萜烯类(7.72％～21.23％)、酮类(9.65％～19.77％)、醇类(2.22％～14.93％)、醛类(0.54％～8.51％)和酯类(1.38％～8.56％)6大类化合物，其主要包括壬醛、环己醇、苯基乙醇、壬烷、十二烷、4，6-二甲基-十二烷、庚烷、苯甲酸、2-丁烯-1-酮、十四烷、1-环己烯-1-醇、十七烷和苯酚13种共有化合物。
　　(4)以维生素C(Vc)为阳性对照，测定了8个油橄榄品种叶挥发油对DPPH自由基、ABTS自由基和羟自由基的清除能力、抗脂质过氧化活性、总抗氧化能力和Fe3+还原能力。结果表明:8个油橄榄品种叶挥发油在6个体外抗氧化活性测定实验中均表现出抗氧化活性，其最高活性达Vc最高活性的41.31％～90.71％,半有效浓度(IC50)在0.270mg/mL～1.654mg/mL之间。
　　(5)采用滤纸片法考察了8种叶挥发油分别对5种菌的体外抑菌活性，并用二倍稀释法测定了各叶挥发油对5种菌的最低抑菌浓度(MIC)。结果表明:云台叶挥发油对枯草芽孢杆菌的抑菌作用显著;配多灵和皮瓜尔的叶挥发油对绿脓杆菌的抑菌作用分别为显著和极显著;配多灵、切姆拉尔、克罗莱卡和佛奥的叶挥发油对大肠杆菌抑菌作用显著。皮瓜尔、配多灵、克罗莱卡、切姆拉尔和佛奥的叶挥发油对大肠杆菌的MIC为2.5mg/mL，豆果叶挥发油对大肠杆菌的MIC为1.25mg/mL，皮瓜尔和配多灵的叶挥发油对绿脓杆菌的MIC为5mg/mL，豆果和切姆拉尔的叶挥发油对枯草芽孢杆菌的MIC分别为0.625mg/mL和1.25mg/mL。

目录

声明

摘要

缩略词英汉对照表

第一章文献综述

1．3植物挥发油的提取方法

1．4植物挥发的主要化学成分

1．5植物挥发油的生物活性及应用

2油橄榄概述

3油橄榄叶挥发油研究进展

3．1油橄榄叶挥发油的提取方法及主要成分

3．2油橄榄叶挥发油的生物活性

4研究的目的意义

第二章油橄榄叶挥发油提取方法的选择及提取条件的优化

1材料与方法

1．1供试材料

1．2主要试剂

1．3主要仪器

1．4改良的水蒸气蒸馏法

1．5同时蒸馏萃取法

1．6油橄榄叶挥发油提取率的测定

2结果与分析

2．1挥发油提取方法选择结果

2．2同时蒸馏萃取法提取条件单因素实验结果

2．3响应面试验优化同时蒸馏萃取法提取条件结果

3讨论

第三章油橄榄叶挥发油的含量及成分分析

1材料与方法

1．1供试材料

1．2主要试剂

1．3主要仪器

1．4油橄榄叶挥发油的提取

2结果与分析

2．1油橄榄叶挥发油含量测定结果

2．2油橄榄叶挥发油成分分析结果

3讨论

第四章油橄榄叶挥发油体外抗氧化活性分析

1材料与方法

1．1供试材料

1．2主要试剂

1．3主要仪器

1．4．溶液制备

1．5 DPPH自由基清除活性测定

1．6 ABTS自由基清除活性测定

1．7总抗氧化活性测定

1．8 Fe3+还原能力测定

1．9抗脂质过氧化活性测定

1．10羟自由基清除能力测定

1．11数据处理

2结果与分析

2．1对DPPH自由基清除活性测定结果

2．2对ABTS自由基清除活性测定结果

2．3总抗氧化能力测定结果

2．4 Fe3+还原能力测定结果

2．5抗脂质过氧化活性测定结果

2．6羟自由基清除能力测定结果

3讨论

第五章油橄榄叶挥发油体外抑菌活性分析

1材料与方法

1．1供试材料

1．2主要试剂

1．3主要仪器

1．4参试样品及细菌悬浮液的制备

1．5油橄榄叶挥发油的抑菌实验

1．6油橄榄叶挥发油的最低抑菌浓度(MIC)测定

1．7数据统计分析

2结果与分析

2．1油橄榄叶挥发油的抑菌作用

2．2油橄榄叶挥发油MIC测定结果

3讨论

全文总结

参考文献

致谢

作者简历