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当归为甘肃省道地药材,产量较大,挥发油为其主要的生物活性成分之一。当归茎叶采收前期被丢弃造成资源浪费,研究表明当归茎叶也含有挥发油。中药挥发油在抗氧化、抗菌方面研究较为成熟,而当归及茎叶挥发油抗氧化、抗菌研究鲜有报道,因此研究当归根及茎叶抗氧化、抗菌活性,筛选其药效物质基础对于当归及茎叶的资源的开发利用具有重要的意义。本实验以当归根及茎叶为研究对象,采用水蒸气蒸馏法提取挥发油,用气相色谱-质谱联用(GC-MS)建立10批当归根及茎叶挥发油指纹图谱。结果显示,当归根挥发油含量显著高于茎叶(P<0.01),根挥发油含量约为当归茎叶挥发油含量的两倍;10批当归茎叶挥发油共有模式中共鉴定出51个化合物,根挥发油中鉴定出23个化合物,根及茎叶挥发油共有化合物6个,其中(1R)-α-蒎烯、(1S)-α-蒎烯、丁烯基苯酞、Z-藁本内酯含量差异显著(P<0.01)。用清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基的方法评价当归根及茎叶挥发油抗氧化活性结果表明,不同批次的当归根及茎叶挥发油对DPPH、ABTS有不同程度的清除作用,当归茎叶挥发油清除DPPH、ABTS自由基的半抑制浓度(IC50)值显著(P<0.01)小于当归茎叶挥发油。采用滤纸片扩散法测定当归根及茎叶挥发油的抑菌圈直径、微量稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。首次评价了当归根及茎叶挥发油对于六种细菌的抗菌活性。结果表明,不同批次当归根及茎叶挥发油抑菌圈直径均在6.5 mm-12.11 mm之间,且当归根及茎叶挥发油作用于革兰氏阴性菌的抑菌圈直径较阳性菌大。当归茎叶挥发油抗菌圈直径大于当归根。根及茎叶挥发油作用三种革兰氏阳性菌的MIC较大于革兰氏阴性菌,且10批当归茎叶挥发油的MIC普遍低于当归根挥发油的MIC。运用偏最小二乘(PLS)回归的方法以及双变量相关分析建立当归根及茎叶挥发油与抗氧化、抗菌药效之间谱效关系,初次筛选出了其与药效有关的物质基础。结果表明,(1)当归根挥发油抗氧化的作用的药效物质基础为48、26号峰代表的化合物。当归茎叶挥发油初步筛选出其抗氧化活性贡献较大的且相关性较强的化合物为33、30、11、5号峰代表的化合物。(2)当归根挥发油作用于大肠杆菌的药效物质基础为1、25号峰代表的化合物;作用于肺炎链球菌的物质基础可能为14、26、40号峰代表的化合物;6、59号峰代表的化合物则为金黄色葡萄球菌的药效物质基础;作用于枯草芽孢杆菌的根挥发油中的化合物贡献较大的化合物为2、4、5、30、25、50、21、36号,相关性较高的化合物为60、59、32、53、26、41号;对于铜绿色假单胞杆菌的作用贡献较大的化合物为2、14、16、57、21、58、25、16号,而与铜绿色假单抱杆菌作用呈正相关的化合物为26、38、37、41、32、40号;作用于乙型副伤寒杆菌的当归根挥发油的物质基础可能为65、41号峰代表的化合物。(3)当归茎叶挥发油中作用于大肠杆菌的药效物质基础为1号峰代表的化合物;2、31号峰为当归茎叶挥发油中作用于肺炎链球菌的药效物质基础;而对于金黄色葡萄球菌,其初步筛选的物质基础为11、47、35、21号峰代表的化合物;作用于枯草芽孢杆菌的茎叶挥发油的相关性较大的化合物为1、5号;茎叶挥发油中21、58、20、9、57、2、12、19号峰代表的化合物是作用于铜绿色假单胞杆菌的药效物质基础;作用于乙型副伤寒杆菌的当归茎叶挥发油的药效物质基础为20、30、33、36、38、39号峰代表的化合物。当归根及茎叶挥发油化学成分的种类和含量差异较大,且抗氧化、抗菌活性均有所不同。谱效关系的建立阐明了当归根及茎叶挥发油的药效作用是多种化合物共同作用的结果。此研究为当归及茎叶的资源的开发利用提供了一定的理论依据。