文摘

丁香的花蕾和花(气味清香植物l .)是经济重要的精油的来源。本研究的目的是评估产量、质量和抗氧化活性的桑给巴尔丁香花蕾油之间三个物候阶段(budding-3 full-budding,开花)年轻(3 - 4年)和成熟的树木(45岁)。油的化学成分采用气相色谱分析,和物理化学性质测定基于SNI 06-4267-1996。抗氧化活性分析采用DPPH法。结果表明年轻的树的花蕾产生更高的收益率(16.73%)比成熟的(14.93%)。gc - ms分析表明,丁香油的主要生物活性化合物是丁香酚(68.05 - -82.38%),这是最高的在成熟的树木开花阶段。几乎所有的丁香花蕾油遇到物化性能标准要求的SNI 06-4267-1996。DPPH清除活动集成电路₅₀范围15.80 - -108.85µg / mL,在开花阶段抗氧化活性最高的小树。结果表明:丁香开花阶段产生最好的精油成分,以及最有效的天然抗氧化剂来源与轻微的年轻和成熟的树木之间的质量差异。

1。介绍

丁香(气味清香植物利用l .)花蕾和花的精油。在印尼,丁香是分为四个主要品种:Siputih, Sikotok,桑给巴尔,安汶[1]。桑给巴尔品种产生更多的味蕾比其他品种和考虑最优和栽培品种2]。丁香花蕾是一朵鲜花,1 - 2厘米的长度,虽然一瓣花丁香花蕾发展的八个阶段,即年轻的芽,budding-1, budding-2, budding-3, full-budding,开花,初始果期,果期(2,3]。

除了利用丁香的花在烟草行业,丁香也生产精油具有良好的收益率从10%到20%不等。通常,味蕾包含石油产量高于树枝(5 - 10%)或树叶(1 - 4%)1]。物候阶段影响丁香花蕾油的产量和品质。Razafimamonjison et al。3)发现full-budding阶段,从芽来自马达加斯加,石油产量最高,而full-fruiting阶段最低;和丁香酚内容倾向于从年轻芽阶段增加full-fruiting阶段,即。,从72%到82%3]。

丁香酚是丁香油的主要成分,它具有较强的抗氧化活性(4]。抗氧化是一个重要的属性,它可以减少自由基活性的影响(5]。最近,抗氧化活性添加剂,如丁基羟基茴香醚(BHA)和丁羟甲苯(二叔丁基对甲酚),大多是用作医学成分。然而,这些合成添加剂可能致癌。因此,天然抗氧化剂如丁香油中含有更可取,因为他们是安全的和容易获得4]。

小树在1 - 5岁不稳定增长阶段,而成熟的树木在30 - 50岁的稳定增长阶段(2,6]。有明显的生理差异不稳定和稳定增长阶段。然而,研究其作为精油产量和品质是有限的。特别是,小树在3 - 4岁第一开花期(7),这使得花蕾一个有趣的实验材料。

full-budding阶段的花蕾最高的经济价值与预处理和post-full-budding阶段相比,这也被认为是低质量的。收获的花蕾在早期和晚期花阶段,避免了由于怀疑低质量的花。出于这个原因,大多数研究对三叶草石油full-budding舞台上集中。缺乏信息的物化特性和生化活动丁香花蕾油最小化使用预处理和post-full-budding芽芽来源的石油生产。因此,本研究进行了评估的目标收益率,物理化学性质,化学成分和抗氧化活性从花蕾中提取丁香油在几个年轻的萌芽阶段(3 - 4岁)、成熟(45岁)树。

2。材料和方法

2.1。花芽收集和蒸馏

桑给巴尔品种丁香(美国植物l .)芽收集从丁香种植园由PT Cengkeh桑给巴尔岛位于Kalisidi村,西Ungaran区,印度尼西亚爪哇岛中部海拔(573米)。花蕾的三种不同物候阶段(budding-3 full-budding,开花)(表1)从9植物在3 - 4岁,3树木在45岁。三个复制用于每个年轻物候阶段(3 - 4岁)和成熟(45岁)树,每复制包含200±0.05 gr丁香花蕾的干重。

花蕾是按物候阶段分组在每个托盘直接置于阳光之下,干±8天或之前12% - -14%的含水量(1]。样品收集在每一个年轻而成熟的树木物候阶段在1500毫升水使用hydrodistilled Clevenger器8小时。有一个500毫升的水在提取中每2小时。蒸馏芽油被储存在0°C到进一步分析。石油产量计算使用以下公式:

2.2。气相色谱分析-质谱法(gc - ms)分析

样本稀释与分析正己烷年级1:1000(油:正己烷)比之前注入。丁香油的化学成分采用气相色谱分析QP2010S 70 eV - 310°C与惠普安捷伦列5 (30 m×0.25毫米膜厚度为1.0µ米)。烤箱温度从70°C 5分钟,从70°C编程加热到300°C 19分钟,和喷油器温度270°C。氦气被用作载体以恒定流量0.50 mL / min,分流比80年,离子源温度225°C。分析了蒸馏石油从萌芽阶段采用气相色谱保留时间为60分钟(8]。色谱分析了基于质谱的适用性和NIST11库。

2.3。物理化学性质分析

分析了物理化学性质基于SNI 06-4267-1996 (9),有几个参数如比重、旋光性、折射率,并在70%乙醇混溶。

比重测定用比重瓶基于石油和蒸馏水的重量的比率在同一温度和体积。首先,空比重瓶的重量(Mb)测量。然后,5毫升蒸馏水倒入空比重瓶,和它的重量(M1)测量。蒸馏水被移除,比重瓶是干的。干比重瓶的重量测量(Ma)。然后,5毫升的油放入干比重瓶和测量它的重量(M2)。15°C的比重计算使用以下公式: 其中BJ′是比重在室温下,在吗t1是油温测量的时候,和t是标准的油温基于SNI (15°C)。0.00085是一个校正因子的值。室温的比重计算使用以下公式: M1比重瓶的重量和蒸馏水(g), M2是比重瓶的重量和石油(g),马空比重瓶没有石油(g)和Mb是空比重瓶没有蒸馏水(g)。

旋光性测定使用偏振计(WGX-4;上海本森仪器有限公司、上海、中国)。蒸馏水是添加到管,极化的面积评估。石油被移除后添加蒸馏水。极化场旋转来获得一个清晰的观察。极化角是石油的偏极化和蒸馏水的区别和由以下公式计算:

折射率测量使用折射计(2 waj系列,阿贝品牌)。石油是掉在棱镜平面,封面被关闭了。折射计刻度旋钮旋转到黑暗和明亮的限制横条线交叉。规模决定从索引中指出的刻度线。

混溶在70%乙醇测定基于石油的体积比。此外,1毫升油添加1毫升的70%乙醇,和解决方案是动摇。添加乙醇直到油完全溶解(70%乙醇添加量表示)。在70%乙醇混溶使用以下公式计算:

2.4。抗氧化活性分析

分析了抗氧化活动使用DPPH方法基于Gulcin et al。10]略微修改。此外,3.5毫升的DPPH(美国Sigma-Aldrich) 0.1毫米和0.5毫升的油,与分析纯乙醇在不同稀释浓度(15-45µg / mL)。oil-DPPH解决方案已经动摇,存储在一个黑暗的房间里30分钟22°C。空白没有额外的石油在DPPH解决方案准备,和紫外可见分光光度计波长517 nm被用来测量吸光度。抑制的百分比计算使用以下公式: 在哪里一个₀和一个₁是空白的吸光度和DPPH解决方案与石油,分别。结果变成了曲线,提出了抗氧化活性IC₅₀值(抑制减少DPPH自由基浓度50%)。所有治疗都复制三次,平均中给出的数据值。

2.5。统计分析

使用方差分析收集到的数据进行分析和描述性分析。因素有显著差异进一步测试了诚实的显著差异(图基HSD)在5%使用SPSS软件测试水平。

3所示。结果与讨论

3.1。石油产量

嫩芽的小树石油产量高于成熟的树木,和石油产量增加的成熟阶段,开花阶段显示最高的石油产量(图1)。

石油产量最高的小树也在几个以前的研究报道其他植物物种11,12]。液泡的组成结构导致了高昂的石油产量在年轻的丁香树。精油是一种存储在植物次生代谢物液泡(13]。小液泡融合形成一个大型结构的植物生长14]。细胞大小的增长使得液泡吸收更多的水来维持细胞肿胀在植物的寿命(15]。一般来说,年轻的树有小液泡密集排列,而成熟的有一个大液泡含水量高。高的水含量在成熟树液泡可以减少丁香油的产量。

花蕾开花阶段是形态不同于budding-3 full-budding阶段,花蕾开花阶段,不再有花瓣和雄蕊。花瓣和雄蕊缺席的情况下被发现石油含量降低5% -10%7]。相比之下,目前的研究发现,在开花阶段石油产量高于其他阶段由于石油的成熟细胞。

花蕾开花阶段有异形细胞组成更大的泡沫比full-budding阶段体育场。同时,花蕾在full-budding阶段与泡沫体育场异形细胞成分比budding-3。石油产量较高的花蕾开花阶段比budding-3阶段可能是由于生物合成等分泌组织的存在特征的毛状体,osmofore腺体,油细胞或异细胞(14]。油细胞有三个发展阶段,包括油滴阶段,membranogenous滴吸盘,吸盘和油滴。这一细胞发展持续进行直到液滴长大,变成泡沫和细胞腔形成异细胞(16]。生物合成从第一个开始萌芽阶段,液滴的意义转换成泡沫发生的萌芽阶段(17]。

3.2。化学成分

gc - ms分析能够识别11 - 12化合物在丁香油小树(3 - 4岁)和9 - 12的化合物在丁香油从成熟的树木(45岁)在每个物候阶段(表2)。石油在开花阶段最复杂的化学成分。确定丁香油的主要化合物包括丁香酚、丁香酚乙酸酯β-cis-caryophyllene。年轻和成熟的树的花蕾开花阶段含有丁香酚81.3%和82.3%,分别虽然在budding-3阶段的年轻和成熟的树木含有丁香酚酯10.3%和15.5%,分别。最高的β-cis-caryophyllene内容(7.70%)获得了从萌芽状态budding-3阶段的小树,而成熟的有5.57%β-cis-caryophyllene内容。

丁香酚的比例在所有三个萌芽阶段成熟的树木是高于年轻人,主要是由于年龄的差异;成熟的树木(45岁)在稳定增长阶段(通过增长的关键阶段),从而产生更多的花。在萌芽时期,吸收和矿物营养转移到花来促进他们的成长和发展18]。吸收和营养吸收的数量也会影响化学成分的比例。

丁香酚和丁香酚酯确定丁香油的质量,而碳氢化合物定义了精油的香气和典型属性。的结合β-cis-caryophyllene和丁香酚导致苦味和辛辣的香气6,19]。β-cis-caryophyllene是一种倍半萜烯烃馏分(7),产生更强的香气。较强的香味通常是烟草行业的要求,以便开花阶段被认为是由于其较低的价值低β-cis-caryophyllene内容。相反,花蕾开花阶段生产精油丁香酚和更复杂的化学成分。

3.3。物理化学性质

对折射率物候阶段有显著影响( )。花蕾开花阶段最高折射率为1.54。一般来说,丁香油的比重由小树(1.06 - -1.07)没有不同于成熟的树木(1.05 - -1.07)。没有相当大的价值之间的差异在乙醇混溶年轻和成熟的树木。在乙醇混溶的价值在年轻的树开花阶段高于成熟的。

石油从年轻和成熟的树木会见了印尼国家标准(SNI 06-4267-1996) (9]因为比重、折射率和混溶在所有物候阶段70%的乙醇,而full-budding和成熟的树木开花阶段遇到了旋光性标准(表3)。

比重的复合成分,如丁香酚(1.0651),丁香酚乙酸酯(1.0806),和β-cis-caryophyllene (0.9075)6,20.,21影响石油的比重。小树倾向于较低的石油产量比重在萌芽阶段由于长碳链的变化和高分子量化合物等β-cis-caryophyllene和丁香酚酯,而成熟的树木;类似的发现也在一项研究报告(3]。复合的复杂性的提高石油在开花阶段似乎比重增加的原因。

旋光性的石油提取小树高于从成熟的树木,在桉树油(类似于发现12]。根据Pujiarti et al。11树),年龄有不同影响精油的旋光性。极化角增加和减少的变化在材料的粘度22]。化学成分分析结果显示几个长碳链和高分子质量isolongifolene等化合物,β-cis-caryophyllene,α蛇麻烯、乙酸丁香酚和石竹烯氧化物含有丁香油。这些化合物影响粘度和极化的旋转角。

折射率从小树低于平均的石油,从旧的,特别是对于花蕾budding-3和full-budding阶段。在以前的研究中也发现了类似的结果在桉树油,表明一个10岁的树有折射率低于15岁的树(11]。小树的丁香酚含量低折射率的影响,即1.5405 20°C (21]。这个数字超过了SNI 06-4267-1996标准(9]。其他化合物和水的混合物也可以折射指数下降的原因。含水量,折射率值越小(23]。折射率的值也会影响石油的颜色。例如,明确石油有更高的折射率(11]。每个萌芽阶段产生了不同的油颜色;花期味蕾产生清晰的石油与其他阶段。

混溶乙醇从萌芽状态的价值在小树的开花阶段高于其他阶段(full-budding阶段最低价值)。psi-cumene等碳氢化合物含量高;hemimellitene;p-cymene;3-ethyl-o-xylene;4-ethyl-o-xylene;1、2、3,4-tetramethylfulvene;和prehnitene影响70%的乙醇混溶。萜烯和含氧碳氢化合物的内容影响乙醇混溶。较高含量的萜烯使油不溶性,和较高含量的含氧碳氢化合物使油更可溶(6]。丁香油在不同年龄的所有阶段,从树遇到SNI 06-4267-1996标准(9]。花在budding-3阶段从成熟的树木最高在乙醇混溶。

3.4。抗氧化活性

百分比的DPPH自由基抑制石油三个浓度图所示2。树之间的交互时代,物候阶段,石油浓度抗氧化活性显著( )。开花阶段提取的小树45的浓度μ克/毫升(67.65%)抗氧化活性最高。在成熟的树木,提取的花蕾开花阶段45的浓度μ克/毫升(64.29%)抗氧化活性最高。一般来说,年轻的树木抗氧化活性大于成熟的。抗氧化活性增加的萌芽阶段。

物候阶段有显著影响的能力,抑制自由基活动的50%。芽的提取full-budding和开花阶段从成熟的树木几乎相同的集成电路₅₀值(图3)。此外,从成熟和提取的花蕾开花阶段小树最高抑制50%的DPPH自由基活性的能力。

花蕾开花阶段产生的抗氧化水平最高的石油可能由于丁香酚含量高。断言符合化学成分分析,结果显示花期味蕾产生比budding-3丁香酚和full-budding阶段。根据Razafimamonjison et al。3],花期味蕾丁香酚含量高于他人,因此有更高的抗氧化水平比其他阶段。其他的研究表明丁香油抗菌和抗氧化活性的丁香酚等酚类化合物(24]。之前的研究也显示,丁香酚的抗氧化活性高于合成物质如叔丁基羟基茴香醚(BHA) (25]。丁香酚的酚类化合物与芳环。这个结构允许酚醛树脂稳定自由基通过氢原子转移自由基,它能够稳定本身由于其共振结构26]。

小树产生抗氧化水平最高的石油由于酚醛含量高。根据化学成分分析的结果,从小树芽开花阶段包含一个更高比例的酚类化合物,如2-indanol、丁香酚、丁香酚乙酸比成熟的树木,可能是影响抗氧化水平的价值。

4所示。结论

丁香花蕾开花阶段产量最高,丁香酚含量和折射率。丁香精油的主要成分是丁香酚,β-cis-caryophyllene和丁香酚乙酸酯。提取的味蕾在成熟的树木开花阶段符合所有标准的印尼国家标准(SNI)。质量最好的丁香精油的味蕾得到成熟的树木在开花阶段,而年轻的树有最强的抗氧化活性。桑给巴尔丁香的花蕾品种在花期阶段产生最好的精油成分和天然抗氧化剂的来源,和一些年轻而成熟的树木之间的质量差异。这项发现的重要性在丁香花蕾的选择从不同的萌芽阶段。进一步的研究建议关注丁香花蕾的使用在两个关键阶段,即发展更好的蒸馏方法提高油的质量和丁香精油的应用作为一种天然抗氧化剂。

数据可用性

所有生成的数据或分析在这项研究上可用请求通过相应的作者(电子邮件保护)。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢等项目研究理事会的意大利Gadjah马达思班对金融支持。