柠檬草油

【背景及概况】^[1][2]

柠檬草，禾本科香茅属多年生草本植物， 原产于亚洲热带和亚热带地区， 在南美、非洲及其他热带国家也有广泛种植。我国柠檬草资源主要分布于福建、台湾、海南、广东、湖南、四川、贵州、云南等省。

柠檬草油是从柠檬草中提取出来的具强烈柠檬香味的精油，黄色油状液体，在国际芳香油市场上占有重要地位。在一些传统的地方，柠檬草油通常被用在医药和化妆品，然而该油品在美国的许可下作为一种有机的除草剂而被大量使用。柠檬草油样的除草剂已获得了美国该领域最高认证机构Organic Materials Review Institute的盖章批准。印度是原始柠檬草的故乡，尽管在西印度、危地马拉和马达加斯加有不同品种。目前国内外对柠檬草油的化学成分及其生活活性之间的相关性研究数据还较欠缺，迫切需要对此进行深入分析，以推进我国柠檬草资源良种化，提高柠檬草油的品质。目前该作物在其他国家如中国和乌干达也有种植。关于柠檬草油的生物活性机理的研究已引起普遍重视。但目前还仅限于含量较高的几种成分如香叶醛、橙花醛、香叶醇、月桂烯等。虽然人们已意识到其他成分对抑菌、杀虫、抗氧化等作用具有协同效应，但由于数目众多，含量微小，尚缺乏相关探讨，值得开展更为系统的研究和分析。

【成分】^[3]

柠檬草油其主要组分为：东印度型：柠檬醛75%～85%、香叶烯20%、月桂烯、香叶醇、甲基庚烯酮、橙花醇、金合欢醇及香茅醛等；西印度型：柠檬醛65%～80%、月桂烯12%～20%、香叶醇、甲基庚烯酮、香茅醇、芳樟醇、糠醛、橙花醇等。因产地不同，所含组分也有差异。广西田林栽培的柠檬草叶挥发油的化学成分主要为单萜及含氧倍半萜、倍半萜及含氧倍半萜、萜烯和醇类等化合物，其中相对含量大于1%的成分有8种，包括香叶醛37.40%、橙花醛31.97%、月桂烯15.65%、橙花醇2.56%、反式香芹醇1.55%、香叶醇1.35%、芳樟醇1.12%、香茅醇1.10%。对杭州栽培的引种自西非喀麦隆的柠檬草叶挥发油进行了分析，共鉴定 33种成分，主要包括香叶醛35.75%和橙花醛28.70%、β-香叶烯14.16%、香叶醇7.86%、乙酸香叶酯3.66%、香叶酸1.40%、芳樟醇1.00%等。

【特性】^[3][4]

柠檬草油为黄色液体。有强烈的柠檬气味。相对密度0.895～0.908 (15/4℃)。折射率1.483～1.485 (20℃)。旋光度-4°～+1°。几乎不溶于水，溶于乙醇、冰醋酸、苯甲酸苄酯、邻苯二甲酸二乙酯、丙二醇以及植物油。

【生物活性】^[2]

柠檬草油具有抗炎、抑菌、镇痛、抗氧化、中枢调节、抗癌、降胆固醇、驱虫等多种活性。

1. 抑菌作用

研究人员通过离体方法，发现柠檬草油溶液及其蒸气具有优良的抗食源性腐败菌和致病菌活性。有人考察了柠檬草油对多种导致食品腐败的酵母菌的抑 制活性，包括酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、拜氏接合酵母(Zygosaccharomyces bailii)、黑酵母(Aureobasidium pullulans)、假丝酵母(Candidadiversa)、发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)、异常毕赤酵母 ( Pichia anomala)和汉逊酵母 ( Hansenula polymorpha) 等，发现柠檬草油对上述几种酵母菌的最低抑菌浓度为 0.28～1.3mg/mL，最低杀菌浓度为0.56～4.5mg/mL；致死时间实验( kill time assay) 表明，在最低杀菌浓度下，柠檬草油在 24h内使S.cerevisiae总数减少最多。柠檬草油对黄曲霉导致的真菌性腐败也有抑制作用，柠檬草油的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度分别为0.6和1.0mg/mL，且0.1mg/mL的柠檬草油能完全抑制黄曲霉毒素的产生；进一步观察经柠檬草油熏蒸毒化的黄曲霉菌丝体变化，发现2.80mg/mL和3.46mg /mL柠檬草油能分别抑制黄曲霉菌孢子的萌发和菌丝体生长从而引起细胞死亡。

2. 杀虫作用

近年来低毒、低残留、环境友好型植物源杀虫剂的开发日益成为仓储害虫控制的研究热点。大量文献报道了包括柠檬草油 在内的许多植物精油对蚊、蝇、虱、螨、蚁、仓储害虫等具有熏蒸、触杀、驱避、拒食、杀卵和生长抑制等作用。柠檬草油对赤拟谷盗表现出良好的驱避性，4h内平均有效驱剂量为0.021 mL/L， 明显低于阳性对照IR3535(0.686mL/L)。柠檬草油对储粮害虫玉米象(Sitophilus oryzae)也有驱避活性；1.5mg/mL和 1.0mg/mL的柠檬草油对玉米象成虫的种群抑制率在第6天均达到100%，具有作为储粮保护剂的开发潜力。除了赤拟谷盗和玉米象，柠檬草油还对印度谷螟(Plodia interpunctella)、绿豆象 (Callosobruchus chinensis) 成虫及黄粉虫(Tenebrio moliter)成虫和幼虫具有明显熏杀作用。

3. 抗氧化作用

研究人员通过油脂抗氧化试验考察柠檬草油作为天然抗氧化剂在脂溶性食品中的应用效果。用微波辅助技术提取柠檬草油，发现其在猪油中表现出与二丁基羟基甲苯相近的抗氧化活性；研究发现， 柠檬草油在植物性油脂中的抗氧化能力与 VE 近似；柠檬草油联合VE 对抗氧化活性具协同效应，可替代合成抗氧化剂丁基羟基茴香醚。采用自由基清除试验发现， 在一定浓度内，柠檬草油 在总抗氧化性和清除羟基自由基方面略低于合成抗氧化剂没食子酸丙酯，而对超氧阴离子自由基清除能力强于 PG。此外，柠檬草油清除ABTS 自由基的能力和较好的铁还原抗氧化能力；脂肪族、含氧杂环及含硫化合物等不同结构类型物质的抗氧化作用机制各不相同。通常认为，酚类物质是芳香精油中最主要的抗氧化活性成分，而其它成分对抗氧化活性有协同增效作用。对于酚类物质含量极少的柠檬草挥发油的抗氧化机制研究还有待进一步深入。

【应用】^[2][3]

柠檬草油可作为单离柠檬醛的原料；调制低档的紫罗兰、桂花、玫瑰、玉兰、薰衣草等香型香精，用于香皂及日用化妆品；也用于调制食用香精，是我国GB2760-1996规定允许使用的食用香料。此外柠檬草精油在食品保藏中有一定的应用。

1.在果蔬采后保鲜方面的应用性研究

在自然界存在的约 10 万种真菌中， 约有 100 种植物性病原菌造成果蔬的各种病害。迄今已有一些文献报道了柠檬草油在体内实验中可一定程度控制腐败菌和食源性致病菌生长，有望替代化学合成抗真菌剂用于果蔬采后保鲜。以灰霉菌(Botrytis cinerea)、青霉菌(Penicillium expansum)、匍枝根霉 (Rhizopusstolonifer) 为供试菌种，筛选抑菌效果的植物精油用于采后桃果的活体防效和贮藏保鲜实验。结果表明，在测试的 10 种精油中，柠檬草油 和百里香( Thymusvulgaris L.) 精油对上述 3 种致病菌的孢子萌发抑制效果；8 μL /plate 柠檬草油 和百里香精油对 3 种致病菌的菌丝体生长抑制率分别为 25% 和 50%，但两者混合液并不具备增效作用；研究人员进一步比较了阳性对照抗真菌剂PPCB004、柠檬草油、百里香精油、PPCB004+柠檬草油、PPCB004 +百里香精油喷洒处理对分别接种 B. cinerea，P. expansum 和 R. stolonifer 病菌的新鲜桃果病害发生率的影响，结果表明，新鲜桃接种病菌后于 25 ℃ 放置 5d，采用上述几种处理方法均能降低发病率，其中 PPCB004+柠檬草油 复合溶液处理效果，可使发病率分别降低 50%，42% 和82%，具有明显的协同增效作用；而且，PPCB004 +柠檬草油复合溶液与气调包装(modifed atmosphere packaging，MAP) 结合使用，可保持桃果品质，延长贮存货架期，具有潜在的商业应用价值。

2.在延长鲜切果蔬货架期方面的应用性研究

近年来，冷藏保鲜包装的果蔬切片在国内有较大市场。可食性涂膜是这类产品贮藏保鲜的一种重要方式，在成膜剂中添加植物精油或植物提取液可提高涂膜对果蔬的保鲜效果。在海藻酸钠涂膜剂中添加 0.3% 和 0.5% 柠檬草油 均可显著降低预切菠萝中的酵母菌及霉菌数量 (p＜0. 05)，但添加 0.5% 柠檬草油 的海藻酸钠涂膜处理显著降低了菠萝切片贮藏期间的硬度和感官效果 (p＜0. 05)。因此，添加 0.3% 柠檬草油 的海藻酸钠可食性涂膜剂可用于鲜切菠萝保鲜，延长其货架期。此外不同添加剂及浓度对细菌比生长速率μm 和延滞时间 λ 的影响明显，其中添加苹果酸+ 0.7% 柠檬草油的可食膜对嗜温菌、嗜冷菌 酵母菌和霉菌均有一定抑制作用，延滞时间分别为12. 65、3. 54 和 12. 2 d，但是添加 柠檬草油 的可食涂膜会对鲜切甜瓜贮藏期间的硬度和色泽造成影响。

3.在冷鲜肉保鲜中的应用性研究

以肠炎沙门氏菌 (S. entericaEnteritidis) S64 为供试菌，分别对 柠檬草油 和牛至(Origanum vulgare L.) 精油进行体外抑菌试验，发现两者对受试菌的最小抑菌浓度均为3.90 μL /mL； 研究者进一步考察了3.9、7.8 及 15.5 μL /g 浓度的 2 种精油对接种受试菌的冷却碎牛肉的抑菌效果，结果表明，在所有测试浓度下， 柠檬草油 对肠炎沙门氏菌的抑制效果优于牛至精油，在冷却碎牛肉中添加 3.9 μL/g 的柠檬草油，于4℃贮藏，在贮藏初期就能显著降低肠炎沙门氏菌的数量，而添加浓度为 15.5 μL /g 的 柠檬草油，在 4℃ 贮藏 6d 期间，碎牛肉中肠炎沙门氏菌的数量均小于 1.0log10CFU/g说明 柠檬草油可应用于提高冷却肉品质并延长其货架期。柠檬草油 对冷却鱼类食品的保藏也有较好效果。

4.在液体食品保藏中的应用性研究

研究发现，分别添加 柠檬草油、牛至精油、苦杏仁精油的红酒在 pH 3.6 和pH 7.0 条件下对两种危害较大的食源性致病菌-肠出血性大肠埃希氏菌( Escherichia coli O157: H7) 和沙门氏菌 S. enterica 均有抑制活性，酸性条件的抑菌作用更强； 随着温度升高，抑菌作用增加；

【参考文献】

[1] 柠檬草油新用途-除草剂.2008 年第 8 期

[2] 赵琳静, 乔妍, 王斌, 等. 柠檬草精油及其在食品工业中的应用[J]. 食品与发酵工业, 2015 (6): 246-252.

[3] 安家驹 主编；包文滁，王伯英，李顺平 合编.实用精细化工辞典.北京：中国轻工业出

[4] 吴世敏，印德麟 主编.简明精细化工大辞典.沈阳：辽宁科学技术出版社.1999.