柠檬草精油成分分析、抑菌性及对巨峰葡萄保鲜研究
2020-03-09许泽文李环通王绮潼萧会玲苗建银肖苏尧
许泽文,李环通,王绮潼,萧会玲,苗建银,肖苏尧
(华南农业大学食品学院,广东广州510642)
柠檬草(Cymbopogoncitratus(DC.)Staf),学名香茅,亦名柠檬香茅,多年生草本植物,归属于禾本科(Graminaeae)香茅属(CymbopogonSpreng)[1],主要在东半球热带及亚热带地区被广泛种植[2],我国柠檬草的主要生长地区有贵州、福建、广东、广西、海南等省份,在南亚、东南亚地区多国将柠檬草作为传统调味品,我国部分少数民族也习惯将其作为食品调料[3]。就目前而言,柠檬草中主要应用成分为精油,也有柠檬草多糖提取的报道[4],但占比不大。研究表明,柠檬草提取得到的精油中富含柠檬酸、柠檬醛、月桂烯等多种成分[5],使其具有特殊的芳香,且具有一定的防腐、抑菌、抗氧化的能力[6]。
Murmu 等[7]研究发现,添加2%的柠檬草精油时,阿拉伯树胶可食用膜可极大改善番石榴的保鲜效果,第40 天时番石榴果皮CIE a*值仍为负,在感官评价中果皮褐变程度保持在较低水平,整体可接受程度较高,将番石榴的货架期从7 d 延长到40 d。Azarakhsh等[8]在鲜切菠萝的保鲜研究中,通过扫描电镜发现储存到第8 天时,添加0.3%柠檬草精油的海藻酸盐可食用涂膜的样品能够有效抑制霉菌和酵母的生长,细胞壁结构形态与新鲜菠萝的相近;而无涂膜的则显示细胞结构皱缩、高程度微生物繁殖。在无基质作为载体的情况下,柠檬草精油同样能发挥其抑菌保鲜效果。Yooussef 等[9]发现柠檬草精油可以有效抑制分离花生中的寄生曲霉,最低抑菌浓度为1.50×103mg/L,其机制可能是精油破坏了细胞的酶系统和结构性化合物的合成,具有进一步开发成花生类食品保鲜材料的价值。Mbili 等[10]研究发现,柠檬草精油对“金冠苹果”、“红粉佳人”和“澳洲青苹”这3 个品种的苹果上感染的灰霉菌具有良好的抑菌性,浓度为0.125%的精油在挥发态时能够完全抑制菌丝生长,用该浓度精油浸渍苹果后可有效减小破溃处病斑的直径,柠檬草精油组的病斑直径相对于空白组而言至少减少了70%。上述研究均表明柠檬草精油确有抑菌和水果保鲜的作用,而采用精油直接接触法,能够降低成本、简化操作,并且可以达到良好的抑菌保鲜作用,具有一定可行性。
本文采用水中蒸馏法,以柠檬草为原料进行精油的提取,继而使用气相色谱-质谱(gas chromatographymass spectrometry,GC-MS)联用技术对挥发精油化学组成成分进行分析与鉴定;通过化学方法检测柠檬草精油的抗氧化活性,并采用抑菌圈以及最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)方法研究柠檬草精油的抑菌活性;将精油作用于巨峰葡萄,测定其质量指标,从而探究柠檬草精油对水果的防腐保鲜作用,为柠檬草精油在食品领域的广泛应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
柠檬草:采集于中国贵州省茅台镇;巨峰葡萄:市售;大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis):华南农业大学食品学院微生物实验室提供。氯化钠、无水乙醇为分析纯;牛肉膏、蛋白胨:广东环凯微生物科技有限公司。
1.2 仪器
101-1AS 型电热恒温干燥箱:康恒仪器有限公司;YXQ-LS-50A 立式压力蒸汽灭菌器:上海博迅实业有限公司医疗设备厂;SW-CJ-1G 型单人超净工作台:苏州净化设备有限公司;HZQ-B 恒温培养摇床:金坛市精达仪器制造有限公司;AL104 型电子天平:梅特勒-托利多仪器有限公司;RHB80 手持折光仪:石家庄泰斯特仪器设备有限公司;EZ-X 质构仪、7890A-5975C安捷伦气相色谱-质谱联用仪:日本岛津公司;PB-10酸度计:赛多利斯科学仪器有限公司;SKP-10 电热恒温培养箱:黄石恒丰医疗器械有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 柠檬草精油的提取
将新鲜的柠檬草茎叶洗净、烘干、剪碎,取50.0 g剪碎的柠檬草原料置于烧杯中,分别加入已经配置好的氯化钠溶液 500、750、1 000、1 250 mL,浸泡 24 h,将料液转移入2 000 mL 蒸馏瓶中,将蒸馏瓶放在电热炉中加热,设定初始温度为135 ℃,并保持微沸约2.5 h,测试仪中的油量不再增加时,停止加热。冷却1.5 h 后,打开活塞,排出水分。读出挥发油的量,记录挥发油含量(%)。每组料液比重复3 次平行试验。
式中:v1为精油的体积,mL;m1为柠檬草的质量,g。
1.3.2 柠檬草精油的气质分析(GC-MS)
GC-MS 分析条件:HP-FFAP 弹性石英毛细管柱的尺寸为30 m×0.25 mm,0.25 μm。程序升温条件:初始温度设为 60 ℃,以 6 ℃/min 升到 150 ℃后,再以10 ℃/min 升到 250 ℃,保持 5 min;在进样入口处设置温度为250 ℃,载气为氦气,柱流速设定为1.0 mL/min,采样体积为2.0 μL、和分流比为50 ∶1。质谱条件:EI离子源,电子能量:70 eV,离子源温度230 ℃,扫描范围 m/z:10 u~500 u[11]。
按上述分析条件,取少量的样品溶液进行检测分析,得柠檬草精油面积百分比报告和谱库检索报告,并结合图谱分析,通过CAS 号码的查询鉴定各种化学成分,得到各物质在挥发油中的相对百分含量。
1.3.3 柠檬草精油抑菌活性研究
1)供试菌的活化及菌悬液的制备
将3 种供试菌种分别倒入3 个营养琼脂培养基培养皿中,将培养皿放进微生物恒温培养箱37 ℃培养,经24 h 活化。活化后,用接种环将培养皿上的菌挑出至冷却后的营养肉汤培养基中,放进恒温培养摇床37 ℃培养24 h,作为3 种菌液备用。
2)抑菌活性测定
取牛肉膏3 g、蛋白胨10 g、氯化钠5 g 混合于三级水中,定容至1 000 mL;加热至完全溶解;调节pH值至7.1~7.5;分装装入 250 mL 锥形瓶中,盖上塞子后进行121 ℃、15 min 高压蒸汽灭菌;灭菌后,冷却备用。
将营养琼脂培养基分装至培养皿中,待冷却凝固形成平板。用移液枪吸取100 μL 菌液均匀涂布于平板中。一种菌做成3 个平板对照。用镊子将滤纸片均匀平贴至平板中,一个平板贴4 张滤纸片,保证各个滤纸片之间以及培养皿壁的距离均衡。移液枪吸取20 μL 柠檬草精油,滴在滤纸片上,一个平板中设置3 个平行组,1 个空白对照组。将平板倒置,放入37 ℃恒温培养摇床中,培养24 h 后观察并记录结果,采用十字交叉法测量菌落的生长直径。
注:抗菌圈直径大于20 mm,为极度敏感;15 mm~20 mm,为高度敏感;10 mm~14 mm,为中度敏感;7 mm~9 mm,为低度敏感;小于7 mm,为不敏感[12]。
1.3.4 最低抑菌浓度的确定
以无水乙醇为溶剂,设置精油浓度梯度为0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 μL/mL,每个浓度设置 3 个平行对照组,以及无水乙醇空白对照组。用移液枪在各个试管中先后加入9 mL 营养肉汤培养基和1 mL 供试菌液,再在各个试管中加入20 μL 设置好的精油浓度以及对照组试剂。放入37 ℃微生物恒温培养箱中,培养24 h 后,观察并记录菌落生长情况。若24 h 后观察试管内明显浑浊,说明有菌生长;若试管内透明澄清,则将试管内的混液进行平板涂布,且设置3 个重复组,放入恒温微生物培养箱中培养,24 h 后,再进行观察并记录菌落生长情况。
1.3.5 柠檬草精油作用于巨峰葡萄防腐保鲜作用研究
将同一批次的巨峰葡萄分为6 组,每组3 个平行,置于2 L 塑料盒内,每盒25 粒。每个塑料盒盖上贴上一张圆形滤纸片,用移液器向滤纸上添加一定量的柠檬草精油,使盒内最终精油浓度分别达到0.05%、0.20%、0.35%、0.50%和0.65%,以不添加任何物质组为对照,立即用保鲜膜密封,室温25 ℃贮藏。每2 d 取样测定指标,测定重复3 次,每个试样取3 个果粒,测量结果取平均值。测定指标如下:
烂果率:贮藏结束后统计不同处理组的烂果率,参照李次力[13]的方法。
可滴定酸的测定:采用酸碱滴定法或酸度计,参照张倍宁等[14]的方法。
可溶性固形物含量:用数字折光仪测定,参照曾晓房等[15]的方法。
硬度:用质构仪测定,参照Wang 等[16]的方法修改如下。将需要测定的样品果实切成1 cm3的正方体后进行测定,质构仪的参数设置为:测试前速度1 mm/s、测试速度1 mm/s、测试后速度1.5 mm/s、测试距离30 mm。
失重率:电子天平测定,参照李次力[13]的方法。
式中:m1为第 0 天巨峰葡萄的质量,g;m2贮藏后巨峰葡萄的质量,g。
1.4 数据处理
采用 origin 8.6 作图,SPSS Statistics 21 进行数据统计分析
2 结果与分析
2.1 柠檬草精油提取
柠檬草精油的提取中,主要考察料液比对精油提取得率的影响,结果如表1 所示。
表1 不同料液比提取柠檬草精油出油量与得率Table 1 The quantity and yield of lemongrass essential oil extracted on difference solid-liquid ratio
在料液比为 1 ∶10(g/mL)到 1 ∶15(g/mL)的范围内,随着料液比的增大,精油的得率也随之增大。当料液比达到 1 ∶15(g/mL)时,出油量与得率达到最大,3 次试验的平均得率为0.91%;当料液比达到1 ∶20(g/mL)及以上时,精油得率却降低了,初步分析原因,柠檬草精油在水里有一定溶解性,故得率不会随着料液比的增加而持续增大,随着蒸馏过程的继续进行,溶剂不断增加,细胞中的内溶物也相应更多地溶解于溶液中,溶剂中溶解的精油也越来越多,精油在水中的溶解量也随之增大,导致能提取出来的精油减少,从而造成得率下降。因此,综合试验结果来看,确定1 ∶15(g/mL)为最佳料液比提取条件。这与廖玉琴等[17]和张绪元等[18]的研究结果一致。
2.2 柠檬草精油的GC-MS分析
上述得到的柠檬草精油,经过相应的提取、干燥等步骤,利用气相色谱-质谱GC-MS 联用技术对精油的化学成分进行鉴定与分析,柠檬香茅精油气质总离子流图如图1 所示,各挥发性成分出峰时间和相对质量(峰面积百分比)如表2 所示。通过质谱分析共检测出21 种化学成分,其质量分数(即峰面积百分数)占总成分的88.32%。
图1 柠檬草精油气质总离子流Fig.1 GC-MS total ion current chromatograms of lemongrass essential oil
表2 柠檬草精油化学成分分析Table 2 Chemical components of lemongrass essential oil
续表2 柠檬草精油化学成分分析Continue table 2 Chemical components of lemongrass essential oil
由表2 可知,柠檬草精油中含有多种醛类(70.35%)、醇类(7.59 %)、酯类(0.32 %)、醚类(0.60 %)、酮类(0.25%)、烯类(7.92%)等化合物。柠檬草精油的主要化学物质成分是醛类,其次分别是烯类和醇类。精油中有5 个化学物质的相对浓度在1.00%以上,分别为(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛(相对质量分数为38.82%)、(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛(相对质量分数为 31.29 %)、月桂烯(7-甲基-3-亚甲基-1,6-辛二烯)(相对质量分数为 6.49 %)、(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇(香叶醇)(相对质量分数比为4.99%)和A-毕橙茄醇(相对质量分数为1.37%)。这5 个化学物质的总峰面积占比为82.96%。相对含量最高的化合物是(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛(相对质量分数为 38.82%),第二是(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛(相对质量分数为31.29%),此两者均是柠檬醛的成分,两者互为顺反异构体,前者通常称为反式柠檬醛a,后者通常称为顺式柠檬醛b,在一般情况下是两者共同组成的混合物为天然柠檬醛。
目前柠檬草精油中主要成分柠檬醛已被证实具有强的抗菌活性[19],罗曼等[20]研究表明,柠檬醛的顺反异构体均能表现出对黄曲霉的损伤作用,并贯穿整个细胞生长周期,其机制是破坏膜的选择透过性,再破坏有序的胞内环境。王新伟等[21]发现柠檬醛对面包酵母以及黑曲霉同样表现出良好的抑制作用。在赵杰等[22]的研究中,柠檬草精油对多种植物性病原菌都具有良好的抑菌活性,其中主要有效成分可能就是柠檬醛类物质。另有学者研究表明,柠檬草精油中富含的香叶醇、香茅醇对医学常见的条件性致病念球菌也具有体外抗菌活性[23]。由此推测,柠檬草精油的抑菌活性可能是包括醛类物质和醇类物质在内的多种有效成分共同作用实现。
2.3 柠檬草精油抑菌试验结果
2.3.1 抑菌能力的测定
通过测定柠檬草精油对各个供试菌的抑菌圈大小来考察柠檬草精油的抑菌效果,结果如表3 所示,柠檬草精油对3 种供试菌均有抑制作用,其中对枯草芽孢杆菌的抑制效果最显著,平均抑菌圈直径为23.8 mm,属于极敏感;对金黄色葡萄球菌的平均抑菌圈直径为22.5 mm,属于极敏感;对大肠杆菌的平均抑菌圈直径为11.2 mm,属于中度敏感。
表3 柠檬草精油对供试菌种的抑菌效果Table 3 Bacteriostatic effect of lemongrass essential oilon the test bacteria
2.3.2 最低抑菌浓度的测定
柠檬草精油对各个供试菌的最低抑菌浓度(MIC)如下表4 所示。由表4 可知,柠檬草精油对3 种供试菌均有抑菌效果,其中金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度为0.1 μL/mL,大肠杆菌的最低抑菌浓度为 0.2 μL/mL。
表4 柠檬草精油对供试菌种的MICTable 4 Minimal inhibitory concentration test of lemongrass essential oil
由此可以看出,柠檬草精油对革兰氏阴性菌作用较差,可能原因是由于革兰氏阴性菌的外膜赋予其细菌表面强烈亲水性,产生渗透屏障,保护细菌不被渗透,这与兰景尧等[24]关于姜精油抑菌的研究结果一致。
2.4 柠檬草精油对巨峰葡萄的防腐保鲜试验结果
2.4.1 对巨峰葡萄烂果率的影响
巨峰葡萄烂果率结果如图2 所示。
图2 不同浓度的柠檬草精油对巨峰葡萄烂果率的影响Fig.2 Effect of different concentrations of lemongrass essential oil on rotting rate of grape
其中未经柠檬草精油处理的巨峰葡萄在贮藏第2天开始出现烂果现象,第6 天烂果率达到40%,并且烂果速度迅速上升,第10 天烂果率已达100%;而经过柠檬草精油处理的巨峰葡萄烂果率均低于未经处理组,浓度为0.35%及以上的各组从第6 天才开始出现烂果现象,且到第10 天烂果率均低于40%,其中,柠檬草精油浓度为0.50%时烂果率最低,第10 天时烂果率仅为13.3%,因此0.50%的柠檬草精油对巨峰葡萄病菌的抑制效果最好。
在果实衰老机制研究中,前人发现[25-26],膜脂过氧化可导致膜透性增加,细胞内电解质外渗,正常生理机能受损,从而加速果实的衰老,而丙二醛的生成量是膜脂过氧化程度的重要标志。周汉军等[27]研究发现蓝桉叶精油对砂糖橘具有较好的保鲜效果,检测结果显示精油可在一定程度上减缓膜脂过氧化进程,从而延缓果皮细胞渗透率的上升,储藏时间相对延长。李宁等[28]发现丁香精油对冬枣具有防腐保鲜效果,丁香精油也可以减缓冬枣中丙二醛的生成,从而延长贮藏时间。他们同时发现,丁香精油可以诱导冬枣中过氧化物酶、多酚氧化酶等的活性升高,这些酶类可催化形成保护性结构而起到抵抗病原菌侵入的作用,进一步对冬枣起到防腐作用。但是,也有研究表明[29],浓度过高的精油对果实也有较强的刺激作用,抑制果实中多酚氧化酶的活性,反而降低了精油对果实的防腐效果。本研究中0.50%的柠檬草精油对巨峰葡萄病菌的抑制效果最好,而0.65%时烂果率比0.50%高,很好地印证了上述文献的研究结论,即,精油浓度为0.50%时,可以激活葡萄中的过氧化物酶、多酚氧化酶等酶的活性,同时减缓了膜脂过氧化进程,而浓度上升到0.65%时,过多的精油却抑制了酶的活性,从而降低了精油对葡萄的防腐效果。
2.4.2 精油对巨峰葡萄可滴定酸的影响
巨峰葡萄中可滴定酸含量检测结果如图3 所示。
图3 不同浓度的柠檬草精油对巨峰葡萄可滴定酸含量的影响Fig.3 Effect of different concentrations of lemongrass essential oil on titratable acid of grape
从第4 天开始,各组的可滴定酸含量迅速下降,其中未经精油处理组和0%组的下降速度尤为迅速,第10天时可滴定酸含量由最开始的1.70%下降至1.07%;而经柠檬草精油处理后巨峰葡萄的可滴定酸含量在第10 天最高可达1.51%。可见,适当浓度的柠檬草精油处理能够有效减缓可滴定酸含量的降低,维持葡萄的品质,保证其口感和风味。
可滴定酸对果实风味有着重要影响,而在果实贮藏过程中呈现下降趋势,风味相应受到影响。葡萄中可滴定酸主要为酒石酸和苹果酸[30]。曾晓房等[15]研究发现,在储藏期间果实呼吸作用加强,有机酸代谢旺盛,易被消耗;另外,果实受到微生物入侵和繁殖,造成的酸的大量消耗。本试验中的巨峰葡萄经过精油处理后,可能抑制了呼吸作用和微生物的生长繁殖,从而降低了有机酸的消耗。
2.4.3 精油对巨峰葡萄可溶性固形物含量的影响
巨峰葡萄可溶性固形物含量检测结果如图4 所示。
图4 不同浓度的柠檬草精油对巨峰葡萄可溶性固形物含量的影响Fig.4 Effect of different concentrations of lemongrass essential oil on soluble solids of grape
随着贮藏时间的增加,可溶性固形物含量呈下降趋势,其中,柠檬草精油浓度为0.35%和0.50%时可溶性固形物降低幅度较小,第10 天含量分别为13.8%和13.6%,下降幅度为8%左右;而未经柠檬草精油处理组及0%组可溶性固形物的降低幅度较大,第10 天含量分别为11.3%和11.0%,下降幅度达25.0%左右。由此可见,精油处理可减缓巨峰葡萄可溶性固形物含量的减少。可溶性固形物中大部分物质是糖类物质,巨峰葡萄的呼吸作用和微生物生长繁殖都有可能不断消耗糖类物质,从而使得其可溶性固形物含量降低[31]。而柠檬草精油对微生物活动和巨峰葡萄的呼吸作用起一定抑制作用,从而减缓可溶性固形物的消耗。
2.4.4 精油对巨峰葡萄硬度的影响
巨峰葡萄硬度的检测结果如图5 所示,随着贮藏时间的增加,巨峰葡萄的硬度呈下降趋势,其中未经精油处理的巨峰葡萄到第10 天时迅速降至1.352 kg/cm2左右,下降幅度达54.9%;而经精油处理的巨峰葡萄下降幅度较小,其中0.5%组的硬度为2.20 kg/cm2,下降幅度只有26.7%左右。由此可见,适当浓度的柠檬草精油处理可以有效减缓葡萄硬度的降低,维持葡萄的品质。
图5 不同浓度的柠檬草精油对巨峰葡萄硬度的影响Fig.5 Effect of different concentrations oflemongrass essential oilon hardness of grape
果实的硬度与果胶物质的变化密切相关,随着贮藏时间的延长,原果胶分解成果胶导致果实表皮皱缩,果肉组织软化,当果胶进一步转化为果胶酸时果肉彻底软烂[32]。果实采摘后,呼吸作用逐渐增强,而其中果胶分解酶类的活性也逐渐增强[33]。柠檬草精油一定程度上抑制微生物生长,减少破溃程度,降低水果呼吸作用,从而降低果胶酶类的作用。
2.4.5 对巨峰葡萄失重率的影响
对巨峰葡萄失重率的检测结果如图6 所示,未经柠檬草精油处理的巨峰葡萄失重率第10 天失重率已达到16.9%;而0.50%组的储藏第10 天时失重率仅为1.59%,其他组失重率均较高于0.50%的浓度。
图6 不同浓度的柠檬草精油对巨峰葡萄失重率的影响Fig.6 Effect of different concentrations of lemongrass essential oil on weight loss of grape
结合前面的烂果率、可滴定酸、固形物含量及硬度等指标的结果可知,未经精油处理巨峰葡萄腐烂严重,营养物质和水分流失严重,而柠檬草精油处理的巨峰葡萄腐烂率低,微生物消耗的营养物质较少,且精油对巨峰葡萄的呼吸作用有一定的抑制作用,因此失重率也相应较低,其中以0.50%组的失重率最低。
3 结论
水蒸气蒸馏法的提取工艺的优点有操作简单、成本低等,故该条件切实可行,当料液比达到1 ∶15(g/mL)时,出油量与得率达到最大,平均得率为0.91%。利用GC-MS 联用仪对提取的柠檬草精油进行成分分析鉴定,得到柠檬草精油中有21 种组分,分别含有醛、烯、醇、酮、酯、醚类等化合物,其中相对含量最高的化合物是(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛(相对质量分数为38.82%)、其次(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛(相对质量分数为31.29%),两者互为顺反异构体,其混合物为柠檬醛。柠檬草精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌3 种常见致病菌的抑菌效果良好,尤其对枯草芽孢杆菌具有显著的抑菌效果,对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度为0.1 μL/mL,大肠杆菌的最低抑菌浓度为0.2 μL/mL。而抑菌圈试验结果显示,柠檬草精油对3 种致病菌的抑菌圈大小分别为枯草芽孢杆菌>金黄色葡萄球菌>大肠杆菌,23.8 mm>22.5 mm>11.2 mm。柠檬草精油对巨峰葡萄具有防腐保鲜的作用,综合试验结果来看,精油浓度为0.50%时具有最佳的保鲜效果,能够有效减少烂果率和失重率,减缓可滴定酸和可溶性固形物等风味物质含量的下降,维持良好的外观口感状况。该研究对贵州茅台柠檬草提取的精油进行了成分分析和抑菌活性检测,对开发利用柠檬草这一植物资源有一定的指导作用,也能够为进一步深入研究奠定柠檬精油的应用提供理论基础与数据参考。
4 讨论
近几年国内外研究发现,柠檬草精油不仅对植物病原菌有较好的抑制作用,对人体病原菌同样具有抑制效果。Goyal 等[34]的研究表明,柠檬草精油浓度设置为1 ∶10(g/mL)时对人体口腔内的链球菌、中间普氏菌和牙龈卟啉单胞菌具有抑制作用(抑菌圈大小分别为大于20 mm、大于10 mm 和大于10 mm),而这些病原菌可诱发人口腔疾病如牙周炎等。Shivaraj 等[35]进行进一步研究,将含有2%柠檬草精油的凝胶作用于牙周疾病患者的牙龈上,用药3 个月后发现探诊深度和附着丧失均得到明显改善,两个指标的降幅分别比对照组多出14.3%和22.6%,证明柠檬草精油有促进牙周组织修复的作用。上述对组织的修复可能不仅仅是通过抑菌而产生的治愈效果,Venzon 等[36]发现当柠檬草精油最低口服有效剂量分别为10 mg/kg 时,可有效减少小鼠急性酒精性胃溃疡和慢性乙酸性胃溃疡的溃疡面积,分别减少了51.67%和34.52%,可以推断柠檬草精油能有效加速胃部愈合过程。柠檬草精油还可运用于人体体表状况的改善,Han 等[37]研究显示柠檬草精油在最大无细胞毒性浓度0.001 2%时能够显著抑制许多人类皮肤细胞炎症标志物的产生和强烈影响全局基因组表达谱,多种最受影响的基因和通路很大程度上与炎症过程相关,柠檬草精油具有用于治疗皮肤炎症等疾病的潜力。胡君姣等[38]研究表明,柠檬草精油对酪氨酸酶具有良好的抑制作用,与不同祛斑成分混合后既可增强对酪氨酸酶的抑制作用,又可减少不稳定祛斑成分的大量使用,具备应用在化妆品领域的前景。研究表明柠檬草精油中含有的香叶醇对神经痛大鼠能起到镇痛作用,其机理可能是通过抑制背根神经节神经元上分布的Navl.7 通道蛋白起到对坐骨神经保留性损伤模型机械痛觉超敏的改善作用[39],具有运用在医学领域的价值。柠檬草精油中的柠檬醛还有良好的自由基清除能力,具有一定的抗氧化作用[40]。
柠檬草精油中成分复杂,具有众多的功能活性,并且可以应用在多个领域,但目前研究柠檬草精油作用机理的文献还比较少,未来可进一步深入探索具体的细胞组学、基因组学原理,针对性分析不同成分在单体或者协同作用下表现出的生物活性。