蕙蘭守良梅花朵不同部位的花香成分

許紅娟， 陳之林， 杜致輝， 楊 瀾， 吳青青， 石樂娟

(貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所， 貴州 貴陽 550006)

花香是植物的重要特征，是植物在生長(zhǎng)過程中通過次生代謝而釋放出的低分子量化合物，按結(jié)構(gòu)分為醇類、酯類、烷類、烯類和萜類等物質(zhì)，這些成分在植物與植物之間，植物與昆蟲之間有著密切的聯(lián)系。同時(shí)花朵散發(fā)的香味與人類健康有很大關(guān)系，有些花香能夠使人情緒放松，精神愉悅，有些植物花香吸入過多對(duì)身體健康不利。蕙蘭(CymbidiumfaberiRolfe)為蘭科蘭屬附生種類的雜交種，是中國(guó)栽培最久和最普及的蘭花之一，產(chǎn)于中國(guó)部分地區(qū)，尼泊爾、印度北部也有分布。中國(guó)蘭花的香味素有“國(guó)香”和“香祖”之美譽(yù)，但目前我國(guó)栽培的蘭花種類中的蕙蘭品種多不具香味，因此培育芳香品種的蕙蘭對(duì)于豐富蘭花香味具有重要意義。前人對(duì)草莓、茶葉等植物的花朵、果實(shí)、葉片等部位的香氣進(jìn)行研究[1-2]，也有學(xué)者對(duì)觀賞植物大花紫薇及小葉紫薇、玫瑰和紅花香雪蘭花香成分進(jìn)行分析[3-5]。另外有學(xué)者對(duì)蘭科植物蝴蝶蘭、大花蕙蘭、春蘭、文心蘭、建蘭及石斛類等花朵香氣分析表明，不同地區(qū)栽培的蘭科植物的花香成分區(qū)別較大[6-11]。目前，對(duì)蕙蘭以整朵花為樣品進(jìn)行香味揮發(fā)性分析的研究較多，而將花朵按不同部位分開測(cè)定揮發(fā)性香氣成分的研究較少。為探明蕙蘭花香的主要成分和散發(fā)部位，以貴州蕙蘭自育雜交種守良梅(CymbidiumShouliangmei)為測(cè)定對(duì)象，將花朵按照主瓣、副瓣、棒瓣、唇瓣和蕊柱分為5個(gè)部分，在30℃條件下分別進(jìn)行花香物質(zhì)成分分析，以確定守良梅花朵花香揮發(fā)的主要部位，旨在為進(jìn)一步研究蘭花香氣成分分離和蘭花香水、香精及香料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

1.1.1供試花朵蕙蘭品種雜交種守良梅(CymbidiumShouliangmei)，貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所與貴州織金良田花木科技發(fā)展有限公司利用Cym. Sarah Jean ×Cym. Goeringii雜交獲得的蕙蘭盆栽新品種，香味獨(dú)特。供試材料生長(zhǎng)健壯，無病害蟲害，2年生植株。2019年4月20日取健壯生長(zhǎng)植株花朵作為測(cè)試樣品。

1.1.2試驗(yàn)儀器7980 A/5975C GC-MS聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫公司)，手動(dòng)固相微萃取裝置(美國(guó)SUPELCO公司)，萃取纖維頭為50/30 μm CAR/PDMS/DVB。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1樣品前處理將新鮮花朵按照蕊柱、唇瓣、棒瓣、主瓣和副瓣分為5部分，各部分稱取5 g剪碎，分別置于20 mL頂空瓶中，擰緊瓶蓋。每個(gè)花朵部位于30℃下平衡5 min后，用固相微萃取針30℃下萃取30 min，然后于進(jìn)樣口解吸5 min。

1.2.2GC-MS條件色譜柱為HP-INNOWAX毛細(xì)管柱子(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣為He，流速1 mL/min，分離比5∶1；進(jìn)樣溫度為250℃；升溫程序?yàn)槠鹗紲囟?0℃，保持5 min，以8℃/min升至250℃，保持5 min。質(zhì)譜條件：EI電離源，能量70 eV；離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，接口溫度250℃，掃描范圍30～400 m/z。

1.2.3香氣成分測(cè)定對(duì)總離子流圖中各峰經(jīng)質(zhì)譜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索及核對(duì)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖確定各部分的揮發(fā)性，用峰面積歸一化法測(cè)定花朵各部分香氣成分的相對(duì)含量。

2結(jié)果與分析

2.1蕙蘭守良梅花朵各部位揮發(fā)性成分

從表1可知蕙蘭守良梅花朵各部位的主要香氣成分和相對(duì)含量。

2.1.1蕊柱蕙蘭守良梅花朵蕊柱主要香氣成分有7大類23種化合物，包括醇類8種，酯類4種，呋喃類3種，烯類4種，醛類2種，苯類和酮類各1種；7類化合物香氣成分的相對(duì)含量分別占總量的34.78%、17.39%、13.04%、17.39%、8.69%、4.34%和4.34%。23種香氣成分中相對(duì)含量高于1%的有11種，占總量的47.82%，分別是乙醇、正己醇、N,N-二甲基甲酰胺二丙基縮醛、葉醇、乙酸甲酯、二乙基甲酮、正己酸乙酯、己醛、蒎烯、五氟丙酸庚酯和乙基乙烯基甲醇；相對(duì)含量1%以下的有12種，占總種類的53.18%，分別為環(huán)辛醇、2-正戊基呋喃、西車烯、順-2-戊烯-1-醇、2-[2-[2-(2-丁氧乙氧基)乙氧基]乙酸乙酯、3-戊醇、2-乙基呋喃、β-蒎烯、雙環(huán)[3.1.1]庚-2-烯,2,6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)-、甲苯、異丁醇和2-正丁基呋喃。

2.1.2唇瓣蕙蘭守良梅花朵中的唇瓣在30℃的萃取溫度下含的香氣揮發(fā)性成分較少，主要香氣成分有3類5種化合物，包括胺類1種、酮類1種和醇類3種；3類化合物香氣成分相對(duì)含量分別占總量的20%、20%和60%。5種化合物中，相對(duì)含量最高的是乙醇，為69.65%；其次是2-戊胺、1-戊烯-3-醇、3-戊酮和3-戊醇，相對(duì)含量分別為11.25%、8.34%、7.99%和2.77%。唇瓣香氣揮發(fā)性成分中醇類化合物含量較高。

2.1.3棒瓣蕙蘭守良梅花朵棒瓣含有的揮發(fā)性香氣成份有4類6種，6種化合物分別是正辛烷、環(huán)氧丙醇、乙醇、蒎烯、月桂烯和2-異丙基-4a,8-二甲-1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氫。4類化合物香氣成分中，月桂烯具有令人愉快的清淡香脂氣味，在香料工業(yè)中常用的是B月桂烯，烷類和氫類分別占總種類的比例為16.67%，醇類和烯類分別占總種類的比例為33.33%，棒瓣中相對(duì)含量最高的化合物為乙醇(70.68%)，是守良梅花朵5部位中成分最高的。

2.1.4主瓣惠蘭守良梅花朵主瓣含的香氣成分有5類8種化合物，分別是碳類1種、醇類1種、酯類1種、烷類2種和烯類3種，5類化合物分別占總種類的12.5%、12.5%、12.5%、25%和37.5%。8種香氣化合物分別是二硫化碳、正辛烷、甲基-4-烯胺、乙醇、蒎烯、月桂烯、丙烯酸、四(三甲硅烷氧基)硅，乙醇相對(duì)含量最高，達(dá)45.37%。

2.1.5副瓣惠蘭守良梅花朵副瓣含的香氣化合物有8種，分別是二硫化碳、正辛烷、環(huán)丁醇、乙醇、左旋-alpha-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯和羅勒烯。分為碳類、烷類、醇類和烯類4類，分別占總種類的12.5%、12.5%、25%和50%，乙醇相對(duì)含量最高，達(dá)50.87%。

2.2蕙蘭守良梅花朵各部位揮發(fā)性成分分類

從表2可知，蕊柱的揮發(fā)性組分含量最多，包含醇類8種、酯類4種、烯類4種、醛類2種、呋喃類3種、苯類和酮類各1種；唇瓣含醇類3種、酮類和胺類各1種；棒瓣含有醇類、烯類、烷類各2種；主瓣和副瓣除含醇類和烯類外，還含碳類和烷類。醇類是蕙蘭守良梅花朵各部位都含有的揮發(fā)性成分，醇類化合物組分依次為蕊柱>唇瓣>副瓣≥棒瓣>主瓣；烯類是除唇瓣外其余4個(gè)部位都含有的揮發(fā)性成分，烯類化合物組分依次為蕊柱≥副瓣>主瓣>棒瓣>唇瓣。

醇類是花朵5個(gè)部分都含有的，在花香氣成分及其揮發(fā)性物質(zhì)中所占的比重較大，相對(duì)含量也較高，唇瓣和棒瓣中乙醇的相對(duì)含量分別達(dá)69.65%和70.68%，而醛類、呋喃類、苯類這三類香氣化合物在花朵唇瓣、棒瓣、主瓣、副瓣4個(gè)部分均未檢測(cè)出，棒瓣、主瓣、副瓣中都含有蒎烯、月桂烯以及羅勒烯等香味物質(zhì)，其中蒎烯類的α-蒎烯、β蒎烯具有松節(jié)油的味道，用于各種合成香料，而月桂烯具有令人愉快的清淡的香脂氣味，但在香料工業(yè)中常用的是B月桂烯，羅勒烯具有草香、花香并伴有橙花香的氣息，也是令人產(chǎn)生愉悅情緒的花香成分之一，而唇瓣中則不含有芳香烯類，這也是在30℃的萃取溫度下，唇瓣與其他花朵組成部分不一樣的成分。

表2蕙蘭守良梅花朵各部位揮發(fā)性成分組分構(gòu)成

3結(jié)論與討論

通過頂空固相微萃法(SPME)以及氣相-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件及譜圖庫(kù)全面分析，將自育香氣蕙蘭品種守良梅花朵5個(gè)部分(蕊柱、唇瓣、棒瓣、主瓣和副瓣)分別上樣測(cè)定，明確貴州產(chǎn)蕙蘭守良梅的主要香氣揮發(fā)性成分和散香部位。結(jié)果表明，各部位的主要香氣成分和相對(duì)含量不同，蕊柱是釋放香氣化合物成分和種類最多的部位，主要的香氣成分有共7類23種，包括醇類8種，酯類4種，呋喃類3種，烯類4種，醛類2種，苯類和酮類各1種，7類化合物組分分別占總種類34.78%、17.39%、13.04%、17.39%、8.69%、4.34%和4.34%。唇瓣所含的香氣化合物成分有乙醇、2-戊胺、1-戊烯-3-醇、3-戊酮、3-戊醇5種。棒瓣主要香氣成分化合物為正辛烷、環(huán)氧丙醇、乙醇、蒎烯、月桂烯、2-異丙基-4a,8-二甲-1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氫。主瓣的主要香氣成份為二硫化碳、正辛烷、甲基-4-烯胺、乙醇、蒎烯、月桂烯、丙烯酸和四(三甲硅烷氧基)硅。與主瓣連接的副瓣主要香氣成分化合物有二硫化碳、正辛烷、環(huán)丁醇、乙醇、左旋-alpha-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯和羅勒烯。

每種芳香植物都含有特定香氣成份，香氣成分的多少與氣味和人體的健康有密切的關(guān)系，令人愉悅的香氣化合物是決定花朵氣味的重要因素。雖然蕙蘭守良梅花朵各部位都含有醇類物質(zhì)，且種類和相對(duì)含量也較高，但并不是花朵好聞的香氣成分，因此，醇類物質(zhì)不是蕙蘭守良梅香氣構(gòu)成成分。月桂烯、羅勒烯、蒎烯類等芳香烯類物質(zhì)能散發(fā)清淡的香脂氣味，蕙蘭守良梅花朵5個(gè)部位中除唇瓣外其余部位均含有月桂烯、羅勒烯及蒎烯等芳香烯類物質(zhì)，其中，以蕊柱含量最高，因此推斷蕊柱為蕙蘭守良梅花香散發(fā)的主要部位。

蘭科植物的花香具有清雅味道，其花朵的清香味緩慢釋放，因此，測(cè)定其花朵香氣成分時(shí)，采用活體或離體測(cè)定都可能會(huì)受環(huán)境和萃取溫度影響而產(chǎn)生不同的揮發(fā)性成分。通常蘭科植物在正常生長(zhǎng)環(huán)境下，不論是野生品種還是室內(nèi)栽培種，30℃下會(huì)自動(dòng)釋放香氣，因此研究就將固相萃取的溫度設(shè)計(jì)為30℃，模擬蘭科植物在正常室溫下散發(fā)香氣的環(huán)境，盡可能減少溫度對(duì)揮發(fā)性成分的影響，但由于采用離體辦法測(cè)定，對(duì)測(cè)定結(jié)果也有不利影響。如果能通過改善實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)現(xiàn)花朵活體不同部位香氣成分測(cè)定，則更能反映花朵香氣的主要成分及其散香部位。