杉木屑精油提取及抑菌活性的研究

摘要

杉木屑中含有丰富的杉木精油，杉木精油的主要成分是柏木醇和柏木烯。它们都是很有发展前景的天然香料和化工原料，杉木精油还可以用来生产多种药品和精细化学品。杉木屑中所含的精油没有很好的被利用，造成了资源的大量浪费，为更好的节约资源，提高杉木屑精油的提取技术和应用效果。本文对杉木屑精油进行提取、化学成分分析及抑菌活性研究。得出主要研究结论如下:
　　 (1)研究水蒸气蒸馏法提取杉木屑精油的最适提取工艺条件。以杉木屑为原料，用水蒸气蒸馏法提取杉木屑精油，通过单因素和Box-Benhnken试验研究了浸泡时间、水蒸气流量、蒸馏时间和水蒸气温度对提取率的影响，确定其最佳蒸馏条件为:样品用40℃热水浸泡60min，采用三级变温蒸馏方式，第一级水蒸气温度135℃，第二级水蒸气温度150℃，第三级水蒸气温度160℃，水蒸气流量94mL/min、蒸馏时间185min（第一、三级各60min，第二级65min），在此条件下，柏木醇质量分数为41.39％，精油得率0.9123％。
　　 (2)研究杉木屑精油的主要化学成分及含量。用气相色谱-质谱联用技术定性定量分析其化学组成，共检出73个峰，鉴定64种化合物，占该精油总量的98.701％。其中烯类38种，相对质量分数为47.496％;醇类18种，相对质量分数为47.198％;脂类4种，相对质量分数为2.708％。精油中相对质量分数大于1％的主要成分依次为α-柏木醇(39.614％)，α-柏木烯(20.364％)，β-柏木烯(4.343％)，β-石竹烯(2.489％)，α-松油醇(2.044％)，β-榄香烯(1.660％)，τ-衣兰油烯(1.600％)，α-花柏烯(1.450％)，δ-杜松烯(1.318％)，乙酸柏木酯(1.292％)，罗汉柏烯(1.262％)，α-乙酸松油酯(1.227％)，α-桉叶烯(1.213％)，α-愈创木烯(1.082％)。
　　 (3)研究杉木屑精油的抑菌生物活性。以金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、埃希氏大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、毛霉、黑曲霉和青霉为研究对象，杉木屑精油对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、埃希氏大肠杆菌、伤寒沙门氏菌等细菌均有明显抑制作用，抑菌效果顺序为:金黄色葡萄球菌＞枯草芽孢杆菌＞埃希氏大肠杆菌＞伤寒沙门氏菌。最小抑菌浓度分别为0.63mg/mL、1.25mg/mL、1.25mg/mL、1.25mg/mL。最小杀菌浓度分别为1.25mg/mL、2.50mg/mL、2.50mg/mL和2.50mg/mL。而对黑曲霉、青霉和毛霉等真菌则没有抑制作用。
　　 (4)研究杉木精油-山苍子精油联合抑菌的效果。用杉木屑精油和山苍子油以1∶1的比例复配后，对金黄色葡萄球菌、埃希氏大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、伤寒沙门氏菌、毛霉、黑曲霉和青霉等均有明显抑制作用，效果顺序为:金黄色葡萄球菌＞埃希氏大肠杆菌＞枯草芽孢杆菌＞伤寒沙门氏菌＞毛霉＞黑曲霉＞青霉。对金黄色葡萄球菌、埃希氏大肠杆菌、枯草芽孢杆菌以及伤寒沙门氏菌的最小杀菌浓度分别为1.25mg/mL、2.50mg/mL、2.50mg/mL、2.50mg/mL，对毛霉、黑曲霉及青霉的最小杀菌浓度分别为1.25mg/mL、5.00mg/mL和5.00mg/mL。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 杉木

1．1．1 杉木简介

1．1．2 杉木屑的再利用

1．2 杉木精油的提取和成分分析

1．2．1 杉木精油的性质

1．2．2 植物精油提取方法的研究现状

1．2．3 杉木精油成分分析研究的历史和现状

1．3 植物精油的生物活性及抑菌作用研究

1．3．1 植物精油的用途研究

1．3．2 杉木精油的用途研究

1．3．3 植物精油的抑菌作用

1．3．4 杉木精油的抑菌作用

1．4 本文研究内容及意义

2 杉木屑精油提取及成分分析

2．1 引言

2．2 实验材料和仪器

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验仪器

2．3 实验方法

2．3．1 水蒸气蒸馏提取精油方法

2．3．2 杉木屑精油GC-MS测定

2．3．3 杉木屑精油提取优化单因素实验的设计

2．3．4 Box-Benhnken试验设计

2．4 结果与分析

2．4．1 杉木屑精油提取工艺结果和分析

2．4．2 杉木屑精油成分GC-MS分析结果和讨论

2．5 小结

3 杉木屑精油抑菌活性的研究

3．1 引言

3．2 实验材料和仪器

3．2．1 原料精油

3．2．2 供试菌种

3．2．3 试剂

3．2．4 器材

3．3 实验方法

3．3．1 培养基

3．3．2 菌种活化

3．3．3 菌悬液配制

3．3．4 抑菌效果的测定

3．3．5 试管发生率(GTB)+与最小抑菌浓度(MIC)的测定

3．3．6 最小杀菌浓度(MBC)的测定

3．4 结果与讨论

3．4．1 不同浓度杉木屑精油的抑菌作用

3．4．2 试管发生率(GTB)最小抑菌浓度(MIC)的测定

3．5 本章小结

4 杉木屑精油、山苍子精油复合抑菌活性的研究

4．1 引言

4．2 实验材料和仪器

4．2．1 原料精油

4．2．2 供试菌种

4．2．3 试剂

4．2．4 器材

4．3 实验方法

4．4 结果与讨论

4．4．1 不同浓度不同比例二种复配精油的抑菌作用

4．4．2 试管发生率(GTB)最小抑菌浓度(MIC)的测定

4．5 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢