结果与讨论
精油的化学成分
通过2种不同蒸汽蒸馏方法获得的6批迷迭香和百里香精油的得率分别基于干燥植物材料的重量为0.3%和0.1%。
精油和水馏液的相对组成如表1和表2所示。精油结果证实了6批迷迭香精油的樟脑化学型,蒸汽蒸馏和适应式蒸汽蒸馏获得的百里香精油的百里香酚化学型,但后一组中对伞花烃含量更高。在通过常规蒸汽蒸馏获得的3批迷迭香精油中,鉴定出11种化合物,占88.8%至89.0%。通过适应式方法获得的3批迷迭香精油含有10种化合物,占86.0%至87.6%。在所有迷迭香水馏液中,鉴定极出8种化合物,在蒸汽蒸馏获得的水馏液中占78.12%至81.8%,在适应式蒸汽蒸馏获得的水馏液中占79.6%至92.0%。
在6批百里香精油中,鉴定出9种化合物,在蒸汽蒸馏获得的精油中占86.5%至87.2%,在适应式蒸汽蒸馏获得的精油中占85.7%至86.6%。在蒸汽蒸馏和适应式蒸汽蒸馏获得的水馏液中,鉴定出5种化合物,分别占80.3%至87.5%和88.4%至93.1%。
迷迭香精油的组成在按蒸馏方法分组的8组中是同质的。除了第一组中存在少量乙酸龙脑酯而第二组中没有之外,蒸汽蒸馏或适应式蒸汽蒸馏获得的精油之间没有观察到显著的定性或定量差异。通过蒸汽蒸馏获得的迷迭香水馏液之间的化学成分比较显示无显著差异。
相反,通过两种不同蒸汽蒸馏方法获得的百里香精油显示出定量差异,特别是在其各自主要成分的百分比方面,这些成分决定了它们的化学型。所有通过蒸汽蒸馏获得的精油均显示百里香酚化学型,百分比在36.1%至39.8%之间,而通过适应式蒸汽蒸馏获得的精油显示相同的化学型,但对伞花烃百分比更高,在36.8%至37.7%之间。获得的百里香水馏液主要显示出定性差异。尽管相应的精油显示出对伞花烃化学型,但通过适应式蒸汽蒸馏获得的水馏液不含这种化合物;奇怪的是,通过蒸汽蒸馏获得的水馏液却含有。所有通过适应式蒸汽蒸馏获得的百里香水馏液都含有1,8-桉叶素和樟脑,范围分别为3.7%-5.1%和7.1%-9.4%,而通过常规蒸汽蒸馏获得的百里香水馏液则不显示这些分子,这些分子可能在浸渍过程中通过水解获得。通过常规蒸馏获得的水馏液含有芳樟醇,百分比在2.3%至3.2%之间,而通过适应式蒸馏获得的另一组水馏液没有这种分子,但含有香芹酚,从7.1%到9.4%,该分子在第一组中缺失。
TvDC精油和TvDF精油之间的含量差异表明,我们研究中使用的2种蒸馏方法也会影响精油的化学成分,正如Jordan等人在他们关于Thymus vulgaris(百里香)和T.hyemalis的研究中所显示的那样,他们在研究中强调了物候阶段与γ-松油烯→对伞花烃→百里香酚序列动态之间的关系。
精油和水馏液的ABTS自由基清除活性
通过使用ABTS自由基测定法测量12批精油和水馏液的抗氧化活性,以评估它们清除该自由基的能力。结果以IC₅₀(μl/L)表示,并呈现在表3中。
迷迭香水馏液在高达40μl/mL(用于评估该活性的水馏液最大浓度)时未显示任何抗氧化活性。
有意在20分钟和120分钟评估IC₅₀,因为这些时间对应于迷迭香精油和水馏液以及特别是百里香水馏液的抗氧化反应的稳态阶段开始,与百里香精油相反,后者反应较慢。在20分钟和极120分钟获得的结果之间也观察到标准偏差的更大变异性,特别是对于通过2种不同方法获得的迷迭香精油。
在通过蒸汽蒸馏获得的百里香精油和通过适应式蒸汽蒸馏获得的百里香精油的抗氧化活性之间观察到显著差异,可能是由于前者的百里香酚相对浓度(介于36.1%和39.8%之间)高于后者(介于26.7%和27.6%之间)。然而,在通过蒸汽蒸馏获得的水馏液和通过适应式蒸汽蒸馏获得的水馏液之间未观察到显著差异,它们呈现出一致的behavior,在来自2种蒸馏方法的各批次内部和之间均如此。不同百里香水馏液获得的IC₅₀与Aazza等人获得的相似:在6分钟时,对于香芹酚化学型的百里香水馏液,为3000 mg/mL。
与通过适应式蒸汽蒸馏获得的迷迭香精油相比,在通过蒸汽蒸馏方法获得的迷迭香精油中观察到的较低IC₅₀不能通过比较先前指定的、相对百分比超过1%的已鉴定化合物的化学成分来解释。2种精油中已鉴定分子之间或次要化合物(<1%)之间的一些微弱变化可能对其抗氧化活性变化产生影响。
抗菌活性
通过2种蒸汽蒸馏方法获得的精油和水馏液的最低杀菌浓度和最低抑菌浓度如表4所示。迷迭香水馏液在高达500μL/mL时对测试的细菌和真菌均未呈现任何活性。所有通过2种不同蒸馏方法获得的迷迭香精油显示出相同的最低杀菌浓度,除了对P.aeruginosa(铜绿假单胞菌)之外。与抗氧化活性(显示常规蒸汽蒸馏获得的精油效果更好)相反,通过FARMAVERDE蒸汽蒸馏获得的迷迭香精油对该假单胞菌种显示出最低的MBC。然而,迷迭香精油针对不同菌株的这些最低杀菌浓度与所有百里香油获得的浓度相比都很低,后者显示活性在0.2至0.8μL/mL之间。
对于所有菌株(除C.albicans外),通过蒸汽蒸馏获得的精油显示的最低杀菌浓度比通过适应式蒸汽蒸馏方法获得的精油低2倍。这种差异也可以用两种精油之间百里香酚含量的差异来解释。此外,百里香水馏液对P.aeruginosa(铜绿假单胞菌)、S.aureus(金黄色葡萄球菌)、C.albicans(白色念珠菌)和A.niger(黑曲霉)显示出250μL/mL的最低杀菌活性。虽然这个浓度对于防腐剂来说非常高,但它可以在这个浓度或更高浓度下用作活性成分,以促进产品保存,其抗氧化活性超过3μL/mL,但需确保百里香酚浓度不呈现任何风险。
正如我们的结果所示,衍生精油的抗菌活性可能根据百里香酚和对伞花烃之间的定量关系而变化。后者,如Burt所述,不是有效的抗菌剂,但它可以引起细胞质膜的肿胀,帮助其他抗菌分子如香芹酚或百里香酚的作用。因此,根据百里香酚/对伞花烃的比率,百里香精油可以具有或多或少的抗菌和抗氧化活性。
比较使用植物浸渍液作为蒸汽源通过蒸汽蒸馏获得的精油和水馏液的化学成分、抗氧化和抗菌活性,与通过常规蒸汽蒸馏获得的那些,并未显示我们预期的对精油和水馏液生物活性的改善。然而,这些结果使我们能够强调在使用精油时的两个重要事实。首先,化学型定义的重要性及其后果,不仅是在研究层面为了客观比较不同作者的不同生物活性结果,而且在工业层面确保所需的生物活性作为防腐剂或其潜在治疗用途。其次,化学成分变化对生物活性的影响,以及consequently从其治疗角度进行的推断。
因此,如果消费者担心不同合成防腐剂的安全性,用精油或水馏液替代它们也应受到正确控制。这是工业界面临的主要挑战,它需要在农业和加工层面保持一致性和精确性。
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