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分子蒸馏对玫瑰精油抗菌和抗氧化活性的影响

孙静  
【摘要】:本论文主要针对大马士革、千叶、百叶、墨红和苦水玫瑰精油进行分子蒸馏研究,运用分子蒸馏设备研究了减少玫瑰精油中长链脂肪烃含量的实验工艺,并对玫瑰精油、分子蒸馏各组分及玫瑰精油的主要功能性单体成分(芳樟醇、苯乙醇、香茅醇、香叶醇、金合欢醇、丁香酚和甲基丁香酚)进行抗菌抗氧化活性研究,探究了单体成分对玫瑰精油抗菌和抗氧化活性的贡献及影响,同时研究了苦水玫瑰精油和分子蒸馏各组分在葵花籽油中的抗氧化应用和抗菌机理的研究以及应用到牛奶中保鲜。本论文研究内容包括一下几点:(1)研究了分子蒸馏的蒸馏温度、蒸馏压力、刮膜转速和进料流速等因素对玫瑰精油蜡质和色素脱除以及除去精油头香中不和谐刺激气味的影响。研究结果表明,分子蒸馏能够有效减少玫瑰精油中的蜡质和色素,并能脱除掉玫瑰精油头香成分中不和谐刺鼻气味,实现玫瑰精油香气成分的聚集,从而提高玫瑰精油的质量。(2)采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对玫瑰精油以及分子蒸馏各轻重组分进行成分分析。结果表明,玫瑰精油主要成分为香茅醇、香叶醇、芳樟醇、苯乙醇、金合欢醇、丁香酚、月桂烯、4-萜品醇、布藜烯、蛇床烯醇、α-桉叶油醇、7-十七碳烯、十七烷、十九烷、1-十九烯、二十烷、二十一烷、植烷和二十三烷等。(3)对以上五种玫瑰精油、分子蒸馏各轻重组分以及主要功能性单体成分的抗氧化活性进行测定。结果表明,玫瑰精油和轻组分以及苦水玫瑰D1和R2(D1是一级分子蒸馏轻组分,R2是二级分子蒸馏重组分,下同)具有良好的抗氧化能力;丁香酚和甲基丁香酚在玫瑰精油中起到了主要的抗氧化作用,芳樟醇、苯乙醇、香茅醇、香叶醇、金合欢醇可能起到协同抗氧化作用。通过苦水玫瑰精油以及相应的轻重组分对葵花籽油加速氧化实验研究,结果说明,除R1(R1是一级分子蒸馏重组分,下同)外,苦水玫瑰精油以及相应的轻重组分能够有效的减缓葵花籽油的氧化,并延长葵花籽油的货架保质期。(4)以上五种玫瑰精油、分子蒸馏各轻重组分以及主要功能性单体成分进行抗菌研究,通过纸片扩散法测定抑菌圈直径,通过二倍稀释法和大量稀释法测定细菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌)的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC),通过琼脂稀释法测定真菌(黑曲霉、黑根霉和牙枝霉)的最低抑菌浓度(MFC)和最低杀菌浓度(MBC)。结果表明,除铜绿假单胞菌外,玫瑰精油和轻组分以及苦水玫瑰R2具有较强的抑菌和杀菌效果。(5)通过从细菌的生物膜活性、细菌生长曲线、膜渗透性、膜的完整性和菌体形态研究苦水玫瑰精油及分子蒸馏各组分的抑菌机理。在大量稀释法测定的MIC的基础上,在2×MIC浓度下,原油、D1、D2(D2是二级分子蒸馏轻组分,下同)和R2的生物膜抑制率达到90%以上。除R1外,苦水玫瑰精油及其分子蒸馏各组分对大肠杆菌具有明显的杀菌作用,苦水玫瑰精油及其分子蒸馏各组分的抗菌活性呈时间和剂量依赖性。除R1外,苦水玫瑰精油及分子蒸馏各组分使细胞膜渗透性增加,导致细胞内成分的泄漏,特别是K~+,Ca~(2+),Na~+等电解质的损失,使相对电导率迅速增加,6 h后至平衡。除R1外,由于苦水玫瑰精油及分子蒸馏各组分对大肠杆菌的抗菌作用,细胞膜的完整性遭到了破坏,大量的蛋白质、还原糖和其他成分释放出来,细菌的生长繁殖受到严重影响。通过扫描电镜观察苦水玫瑰精油及分子蒸馏各组分对大肠杆菌菌体形态的影响,处理之后的菌体表面破裂、扭曲变形或者凹陷,失去了原有的细胞形态。苦水玫瑰精油及分子蒸馏各组分应用到牛奶保鲜,在MIC下,经过D1和R2处理12 h的牛奶,大肠杆菌的浓度在10~3 CFU/mL以下,而苦水玫瑰精油和D2抑菌效果相对较低,大肠杆菌的浓度大约为10~4-10~5 CFU/mL,而R1基本没有抑菌效果,大肠杆菌的增长速度及数量和空白对照类似。


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