《Biochemical Systematics and Ecology》:Molecular docking insights and comparative GC-MS analysis of fresh and dried
Hedychium spicatum Buch.-Ham. essential oils with a focus on antioxidant activity
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高效抗氧化精油制备工艺及活性成分研究,采用GC-FID和GC/MS分析揭示1,8-蒎烯、依兰醇等为主要活性成分,晒干工艺显著提升γ-桉油醇和α-桉油醇含量,其抗氧化活性经DPPH等实验证实最优,分子对接显示二者对1HD2受体亲和力最强。
阿巴哈·冈瓦尔(Aabha Gangwar)|吉塔·特瓦里(Geeta Tewari)|奇德拉·潘德(Chitra Pande)|奥姆·普拉卡什(Om Prakash)|拉利特·M·特瓦里(Lalit M. Tewari)|塔努贾·卡布达尔(Tanuja Kabdal)|玛尼莎·乔希(Manisha Joshi)
印度北阿坎德邦奈尼塔尔(Nainital)库毛恩大学(Kumaun University)D.S.B.校区化学系,邮编263001
摘要 Hedychium spicatum Buch.-Ham. 是姜科(Zingiberaceae)植物的一种,以其芳香的根茎和药用价值而闻名。本研究旨在探讨最佳的干燥技术,以获得质量最高的 H. spicatum 根茎油。采用 GC-FID 和 GC/MS 技术来鉴定精油中的成分。通过 DPPH、金属螯合和 H2 O2 测试确定了其抗氧化能力。分析结果显示,1,8-桉叶油醇(1,8-cineole)、elemol、γ-桉叶油醇(γ-eudesmol)和 α-桉叶油醇(α-eudesmol)是精油中的主要植物化学物质。干燥条件改善了 γ-桉叶油醇和 α-桉叶油醇的百分比含量。研究表明,晒干的根茎油具有最强的抗氧化活性,其次是新鲜和阴干根茎油。因此,晒干是一种更有效的提取方法。分子对接分析表明,1,8-桉叶油醇和 elemol 对 1HD2 受体的亲和力最强。
引言 Hedychium spicatum Buch. Ham. 是一种根茎草本植物,属于姜科(Zingiberaceae),广泛应用于食品、化妆品、香水及制药行业(Rawat 等,2018)。在梵语中,H. spicatum 被称为 Gandhmulika 和 Gandharika (Ghildiyal 等,2012)。传统上,它被用于治疗哮喘、口臭、炎症、呕吐、腹泻、血液疾病、支气管炎和打嗝(Rawat 等,2018)。由于这些药用植物的有效性,无论是单独使用还是与其他部位结合使用,食品和制药行业对其兴趣浓厚(Sofowora 等,2013)。姜科包含约 1300 种和 56 个属,以其烹饪、美容和药用价值而闻名(Aabha 等,2022)。研究表明,H. spicatum 的精油具有很强的抗氧化作用,包括金属离子螯合、还原和自由基清除能力(Joshi 等,2008;Koundal 等,2015)。Ramlakshmi 等(2008)指出,由于对某些合成抗氧化剂的毒理学担忧以及消费者意识的提高,天然抗氧化剂近年来受到了广泛关注(Ramlakshmi 等,2008)。不同的干燥方法会对植物的精油含量和成分产生显著影响。Hassanpouraghdam 等(2010)发现阴干是保持精油浓度的最佳方法,而 Rocha 等(2011)强调在不同温度下自然风干对于保持精油纯度的重要性。Combrinck 等(2006)观察到短期干燥可以提高 Lippia scaberrima 的精油产量,但长期干燥会降低产量。Assis 等(2020)发现,在 45°C 下干燥 Eugenia uniflora 的叶子 24 小时后,精油成分发生变化,但产量有所增加。这些发现表明干燥过程会显著影响植物的精油化学组成和抗氧化活性。Osae 等(2021)、Aabha 等(2022)、Aabha 等(2023)和 Gangwar 等(2024)的研究表明,不同的干燥条件会影响姜科植物的成分。因此,本研究旨在探讨不同干燥条件对 H. spicatum 根茎的抗氧化能力、精油产量和香气的影响。这是奈尼塔尔地区首次研究干燥条件对 H. spicatum 精油成分和抗氧化活性的影响。
植物采集与鉴定 2022 年 8 月,我们在北阿坎德邦奈尼塔尔地区的 China Peak 地区采集了
H. spicatum 的根茎,该地区海拔 2240 米(北纬 29.400975,南纬 79.456704)(图 1)。为了鉴定该植物(编号
29957 ),样本被送到了印度北阿坎德邦 Ranikhet 的区域阿育吠陀研究所(Regional Ayurveda Research Institute, Ranikhet)。
精油提取 在将根茎在不同温度下干燥之前,首先将其分为六组:新鲜根茎、吹风干燥根茎、阳光干燥根茎、阴干根茎、50°C 烤箱干燥根茎以及 HOV50°C 干燥根茎。
结果 本节讨论了不同干燥条件对 H. spicatum 精油水分含量、数量和质量的影响。
精油产量 本研究显示,阴干根茎的精油产量最高(1.50%),而新鲜根茎的精油产量最低(0.22%)。从北阿坎德邦德赫拉敦(Dehradun)不同季节采集的 H. spicatum 新鲜根茎的精油产量在 1.16% 到 1.64% 之间(Bhardwaj 等,2019)。Raina 和 Negi(2015)发现,阴干 H. spicatum 的精油产量在 0.84% 到 1.45% 之间。
结论 研究结果表明,干燥后 H. spicatum 精油的质和量都发生了显著变化。标记成分在根茎中保存得最为完好。晒干的根茎样本表现出最高的生物活性,其中 α-桉叶油醇和 γ-桉叶油醇含量较高,且这些成分的含量与 DPPH 检测和金属螯合活性呈负相关。
作者贡献声明 阿巴哈·冈瓦尔(Aabha Gangwar): 负责撰写初稿、项目管理、方法设计、研究实施、资金申请、数据分析、概念构思。
吉塔·特瓦里(Geeta Tewari): 负责审稿和编辑、验证、监督、软件使用和资源协调、概念构思。
奇德拉·潘德(Chitra Pande): 负责监督。
奥姆·普拉卡什(Om Prakash): 负责资源协调。
拉利特·M·特瓦里(Lalit M. Tewari): 负责资源协调。
塔努贾·卡布达尔(Tanuja Kabdal): 负责方法设计。
玛尼莎·乔希(Manisha Joshi): 负责软件操作。
利益冲突声明 作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢 本文的第一作者感谢印度政府的科技部提供的 DST-WISE 博士奖学金 (DST/WISE-PhD/CS/2023/13)的财政支持,所有作者也感谢库毛恩大学(Kumaun University, Nainital)化学系的实验室设施支持。