菊花为菊科菊属菊组野菊系植物菊(Chrysanthemum morifolium(Ramat.))的干燥头状花序,与野菊花同属于野菊系植物。菊花味甘、苦,微寒,具有散风清热、平肝明目、清热解毒之功效。菊花主要含有挥发油、黄酮、三萜和有机酸类等成分,具有抑菌、抗氧化、抗肿瘤和增加机体免疫力等药理作用,其中,挥发油是菊花抑菌作用的主要药效物质基础。开封菊花栽培历史悠久,资源丰富,不仅以种植观赏为主,亦有食用传统,但目前关于开封菊花挥发油的成分及活性研究鲜有报道。鉴于此,本文对开封特有7个菊花品种(KFC1、KFC2、KFC3、KFC4、KFC5、KFC6和KFC7)挥发油进行成分和抑菌活性研究,并与河南道地药材怀菊花相对照,为科学、合理利用和开发开封菊花资源提供理论依据。1、采用水蒸气蒸馏法提取7种开封菊花和怀菊花挥发油。KFC1、KFC2、KFC3、KFC4、KFC5、KFC6、KFC7的挥发油得率分别为0.22%、0.20%、0.50%、0.20%、0.24%、0.28%、0.25%,怀菊花挥发油得率为0.21%。2、通过GC-MS和GC×GC-TOFMS两种方法对KFC6挥发油进行成分分析,GC分离出75个色谱峰,GC×GC分离得到317个色谱峰。GC-MS鉴定出匹配度大于850的组分12种,GC×GC-TOFMS鉴定出141种化合物。3、采用全二维气相色谱-飞行时间质谱仪(GC×GC-TOFMS)分析7种开封菊花挥发油和怀菊花挥发油化学成分表明,8种菊花挥发油主要以倍半萜、单萜、醇、酸和其他烃类等化合物为主,其中倍半萜类物质占有较大比重,相对百分含量达22.52%~43.97%。经GC×GC-TOFMS分析,不同菊花挥发油主要含有的化学成分类型基本一致,菊花品种间挥发油的差异主要表现在所含化合物种类上的不同,以及相同化合物含量上的不同。7种开封菊花挥发油含有的主要成分有β-倍半水芹烯、(-)-大根香叶烯、1-石竹烯、(+)-β-芹子烯、α-芹子烯、喇叭烯氧化物.(II)、α-石竹烯、樟脑、异龙脑、氧化石竹烯、1,8-桉叶素、(S)-顺马鞭草烯醇、2,6-二甲基庚-3,5-二烯-2-醇、(E)-β-金合欢烯等化合物。通过对参试7种开封菊花及怀菊花挥发油化学成分进行归纳,7种开封菊花挥发油含有42种共有成分,与怀菊有37种共有成分。37种共有成分是β-蒎烯、樟脑、桧烯、1,8-桉叶素、α-胡椒烯、β-榄香烯、(e)-β-金合欢烯、α-石竹烯、α-姜黄烯、e,e-2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯、(-)-大根香叶烯、姜烯、α-法尼烯、β-倍半水芹烯、二去氢菖蒲烯、喇叭烯氧化物.(ii)、氧化石竹烯、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇、(s)-顺马鞭草烯醇和α-松油醇等化合物。kfc1特有挥发油成分共10种,总相对百分含量为1.175%,主要为单萜、醛类、烯烃类等。kfc2特有挥发油成分共17种,总相对百分含量为0.878%,主要为醇类、羧酸及酯类和其他烃类等。kfc3特有挥发油成分共17种,总相对百分含量为0.698%,主要为酮类、倍半萜类和羧酸及酯类等。kfc4特有挥发油成分共12种,总相对百分含量为0.26%,主要为醇类、羧酸及酯类和其他烃类等。kfc5特有挥发油成分共10种,总相对百分含量为0.580%,主要为单萜、醛类和羧酸及酯类等。kfc6特有挥发油成分共5种,总相对百分含量为1.193%,主要为倍半萜、羧酸及酯类和酚酸类等。kfc7特有挥发油成分共4种,总相对百分含量为1.317%,分别为左旋香芹酮(0.045%)、2-甲基丁酸-3-甲基丁酯(0.030%)、乙二醇二乙醚(0.163%)、3-甲基戊烷(1.079%)。4、采用抑菌圈测定法、最小抑菌浓度测定法和模糊综合评价法对7种开封菊花挥发油和怀菊花挥发油的抑菌活性进行研究与评价。将提取的菊花挥发油样品对7种菌株金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽抱杆菌、柑橘溃疡病菌、酿酒酵母菌、白色念珠菌和桔青霉进行抑菌效果测定。抑菌圈测定结果表明,浓度均为25mg/ml时,8种菊花挥发油对测试的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有不同程度的抑制作用,其中除kfc5和kfc7挥发油,其余6种菊花挥发油样品对3种真菌有中等抑制作用。综合分析,同一菊花挥发油样品对不同菌株抑制效果不同,不同菊花挥发油对相同菌株抑制作用也不同,7种开封菊花挥发油对不同菌种的抑制作用存在一定的差异,具有一定的互补性。7种开封菊花挥发油对细菌的最小抑菌浓度(mic)整体低于它们对真菌的mic值。综合分析8种菊花挥发油对7种测试菌株的mic值,蜡样芽孢杆菌的mic值最低,除kfc4和kfc2外,其余6种挥发油样品的mic值均为0.39mg/ml,且8种挥发油样品的最小抑菌浓度均低于防腐剂对羟基苯甲酸乙酯。对金黄色葡萄球菌而言,kfc6、kfc1、kfc5和kfc4挥发油的mic值均低于怀菊和对羟基苯甲酸乙酯,其余3种开封菊花挥发油与两者相当。8种菊花对枯草芽孢杆菌的mic测定结果中,kfc6、kfc4、kfc3、kfc2和怀菊挥发油均低于对羟基苯甲酸乙酯,其中KFC6挥发油的MIC值1.56 mg/mL低于怀菊的6.25 mg/mL。8种菊花对柑桔溃疡病菌的MIC值均低于对羟基苯甲酸乙酯,且开封菊花KFC6、KFC3和KFC2挥发油的MIC值低于怀菊。采用模糊综合评判法,综合评价7种开封菊花挥发油、怀菊花挥发油和阳性对照防腐剂对羟基苯甲酸乙酯对7种测试菌株的抑菌效力,综合抑菌能力依次为KFC6>KFC3>KFC1>KFC2>怀菊>KFC4>对羟基苯甲酸乙酯>KFC5>KFC7。菊花挥发油的抑菌作用与其所含的化学成分密切相关,7种开封菊花挥发油富含的成分中,部分成分已被研究证明具有较强的抑菌作用。如1-石竹烯、1,8-桉叶素、樟脑、异龙脑、α-法尼烯、α-石竹烯、(S)-β-红没药烯、α-松油醇、(-)-柠檬烯、壬醛、香芹酚、p-伞花烯、β-蒎烯、γ-萜品烯、(+)-α-蒎烯、2-己烯醛、松油烯、香芹酮、蒿酮和苯甲醛等化合物,这些成分可能是7种开封菊花和怀菊花抑菌作用的重要物质基础。菊花挥发油中化合物的羟基及不饱和双键是其抑菌作用的中药结构基础。菊花挥发油是不同类型化学成分的混合物,其抑菌作用可能是多种成分协同、多靶点作用的结果。就抑菌活性而言,开封菊花KFC6、KFC3、KFC1和KFC2挥发油的综合抑菌活性优于怀菊和防腐剂对羟基苯甲酸乙酯,说明部分开封菊花品质优良,且具有开发成天然防腐剂的潜能。