粉紅香水月季花香成分分析及在城市園林中的應(yīng)用

王 輝，朱繼軍，奉樹成

（上海植物園/上海城市植物資源開發(fā)應(yīng)用工程技術(shù)中心，上海200231）

0 引言

粉紅香水月季(Rosa odorata var.erubescens)為香水月季(R.odorata var.odorata)的變種，原產(chǎn)云南麗江，又名‘麗江之路’，是著名的古老藤本月季。為常綠高大藤本，匍匐枝長(zhǎng)而粗壯，無毛，散生鉤狀皮刺，小葉5～9片，橢圓形、卵形或長(zhǎng)圓卵形，先端急尖或漸尖。花單生或2～3朵簇生，花重瓣，粉紅色，中等甜香味，花徑3～6 cm，花期4—5月，景觀效果極佳[1]。2018年引種粉紅香水月季分別于上海植物園月季園及崇明長(zhǎng)興島基地做試驗(yàn)栽培，發(fā)現(xiàn)粉紅香水月季在上海具有良好的適應(yīng)性。

粉紅香水月季具有中等強(qiáng)度的果香和茶香香氣，進(jìn)一步提取和分析其香氣對(duì)其在園林中的應(yīng)用具有指導(dǎo)作用。常用的香氣提取和分析前處理方法有固相微萃取(solid-phase microextraction，SPME)技術(shù)、攪拌子吸附萃取(stir-barsorptiveextraction-thermal desorption，SBSE-TD)、頂 空 萃 取 技 術(shù) (headspace extraction)、吹掃捕集-脫附 (purge and trap-thermal desorption，P&T-TD)技術(shù)等[2]。這些前處理方法多應(yīng)用于食品中研究，主要是食品、酒水、飲料中的香味和風(fēng)味物質(zhì)[3-8]的提取，以及環(huán)境中的有害成分和農(nóng)殘等[9-10]的測(cè)試，在植物香氣的研究上也有一些應(yīng)用，主要是茶、煙草、咖啡、水果等[11-17]經(jīng)濟(jì)類作物的揮發(fā)性香氣成分。其中SPME應(yīng)用最為廣泛。SBSE是在SPME技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種提取技術(shù)，原理和SPME相似，靠萃取針或萃取棒上的涂層進(jìn)行吸附，而SBSE涂層更厚，吸附能力更強(qiáng)，能夠降低樣品分析的檢測(cè)限，有效提取痕量和超痕量揮發(fā)物[18]，操作上更為簡(jiǎn)單高效，且香氣可以保存。作者在前期的研究中[19]，通過對(duì)比SPME、P&T-TD、SBSE香氣前處理方法得出，SBSE-TD檢出的成分可覆蓋色譜峰的前中后段，檢出香氣成分的效率也較高，此方法具有便捷和采集香氣可保存的特點(diǎn)，從芳香月季資源篩選和開發(fā)的角度，SBSE-TD法有更多優(yōu)勢(shì)。

本研究以粉紅香水月季為研究對(duì)象，結(jié)合考察其在上海地區(qū)的適應(yīng)性，采用SBSE-TD法提取，分析評(píng)價(jià)其鮮花香氣成分和香氣類型，并對(duì)其在園林中的應(yīng)用做展望。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 粉紅香水月季于2019年4月采集鮮花于上海植物園資源苗圃，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。

1.1.2 儀器 德國(guó)Markes TD100-xr熱脫附系統(tǒng)、Agilent7890B/5977B GC-MS聯(lián)用儀、DB-wax色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)、SBSE攪拌子、cosmos玻璃空吸附管、正構(gòu)烷烴(C10～C30)混合標(biāo)樣(1000 mg/L)、萘-D8標(biāo)準(zhǔn)品(1000 mg/L)。

1.2 方法

取鮮花花瓣，稱重，放入密閉的容器（自封袋）中。將攪拌子放到花瓣（約0.5 g）中間，密閉容器，靜態(tài)吸附1 h。取吸附香氣的攪拌子，置于保存瓶中，1周內(nèi)完成測(cè)樣。

采用熱脫附進(jìn)樣。熱脫附系統(tǒng)為德國(guó)Markes TD100-xr熱脫附儀。進(jìn)樣前用微量注射器加入1 μg內(nèi)標(biāo)萘-D8標(biāo)準(zhǔn)品(1000 mg/L)到裝有攪拌子的玻璃脫附管中，兩端立即加蓋PTFE小型分析帽防止氣體揮發(fā)，測(cè)試時(shí)換金屬帽，整體放入TD100系統(tǒng)，經(jīng)脫附的揮發(fā)物進(jìn)GC-MS分析。熱脫附各參數(shù)設(shè)定TDS參數(shù)為初始溫度為40℃保持0.5 min，快速升溫至250℃，保持10 min。不分流進(jìn)樣，傳輸線溫為280℃。CIS參數(shù)為初始溫度為10℃，以最大速率升溫至300℃，保持5 min。采用溶劑排空模式分流，分流比為5:1，傳輸線溫為280℃。

采用Agilent7890B/5977B GC-MS聯(lián)用儀（美國(guó)Agilent公司）分析香氣成分。色譜柱采用DB-wax柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。色譜條件：進(jìn)樣口溫度250℃，不分流，載氣He，柱流量1 mL/min，升溫程序?yàn)槠鹗紲囟?0℃，保持3 min，后以3℃/min速率升溫至220℃，保持10 min，以20℃/min速率升溫至250℃。質(zhì)譜電離方式為EI，電子能量70 eV，載氣He，傳輸線溫280℃，離子源溫度230℃，四級(jí)桿溫度150℃，溶劑延遲3 min，掃描范圍20～400 amu。Nist14庫(kù)檢索成分。

采用質(zhì)譜定性結(jié)合保留指數(shù)定性。采用面積歸一化法和內(nèi)標(biāo)法定量。內(nèi)標(biāo)定量是根據(jù)各化合物峰面積與內(nèi)標(biāo)（萘-D8）峰面積之比定量，以內(nèi)標(biāo)的加入量換算成各化合物的絕對(duì)揮發(fā)濃度，計(jì)算如式(1)。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉紅香水月季揮發(fā)性成分的種類和含量

共檢出粉紅香水月季揮發(fā)性香氣成分39個(gè)，相對(duì)百分含量占總香氣成分的84.03%，含量為5.42 μg/g。具體檢出成分種類見表1。相對(duì)百分含量高于1%的成分有10個(gè)，其中含量最高的成分為1-十九烯，占21.95%，其次十九烷占10.24%。含量最高的香氣成分有3,5-二甲氧基苯，同文獻(xiàn)中采用SPME分析方法得出的結(jié)果一致[20-21]，其次為3-乙酸葉醇酯、石竹烯、香葉醇等。

表1 SBSE-TD結(jié)合GC/MS提取分析粉紅香水月季花香成分及含量

2.2 粉紅香水月季的香氣組成及類型

從粉紅香水月季中檢出的香氣成分中無香的高碳烷烴含量相對(duì)較高，稀釋了香氣成分的相對(duì)含量。香氣成分中3,5-二甲氧基甲苯含量是最高的，香氣為濕潤(rùn)、新鮮清香韻，略帶一絲酚、辛辣氣息，具有紅茶茶香特征。另外，此化合物具有獨(dú)特的鎮(zhèn)定安神作用[22]。含量比較高的成分還有3-乙酸葉醇酯，表現(xiàn)為青果香，未成熟的香蕉、梨的香氣。香葉醇呈玫瑰和蘋果似愉快香甜氣，略帶苦味。石竹烯具有甜的木香，淡的丁香似香味，二氫-β-紫羅蘭醇含量也較高，主要是木香、花香、琥珀香[23-26]。根據(jù)主要香氣成分，粉紅香水月季的香氣類型可以歸為3,5-二甲氧基甲苯為代表的茶香型月季，香氣偏清韻。

2.3 粉紅香水月季在城市園林中的應(yīng)用展望

上海位于長(zhǎng)江入海口，是長(zhǎng)江三角洲沖積平原的一部分，屬海灘涂地土壤，土質(zhì)中偏堿性。上海地處北亞熱帶南緣，年平均氣溫15.8℃，歷史極端最低氣溫-12.1℃，極端最高氣溫為40.2℃；由于受冷暖氣流和海洋氣候影響，常有梅雨季高濕及夏季高溫?zé)岷团_(tái)風(fēng)暴雨等災(zāi)害性氣候發(fā)生，有時(shí)對(duì)植物生長(zhǎng)造成破壞性影響。粉紅香水月季于2018年分別引種于上海植物園月季園及崇明長(zhǎng)興島試驗(yàn)基地，表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性。春夏季耐水濕和高溫，2020年上海經(jīng)歷超長(zhǎng)梅雨季，梅雨期長(zhǎng)達(dá)42天，為常年平均值的2.3倍，8月高溫偏多，連續(xù)13天出現(xiàn)35℃以上高溫，粉紅香水月季依然生長(zhǎng)正常，無落葉。2020年冬季遇強(qiáng)寒潮，最低氣溫-7.6℃，粉紅香水月季枝葉近常綠，嫩梢少量受凍，成熟枝條無影響，春季萌芽正常。在上海植物園月季園藤架做應(yīng)用示范，粉紅香水月季植株生長(zhǎng)強(qiáng)健，生長(zhǎng)速度快，鋪展性好，花期早，花量大，景觀效果極佳。粉紅香水月季屬野生品種，生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，應(yīng)用上可以做到低維護(hù)、少管養(yǎng)，可以用于高大藤架、寬闊場(chǎng)所、城市高架路橋等立體景觀。由于其高大的冠幅，可以增加生態(tài)效應(yīng)。上海城市立交支撐柱結(jié)構(gòu)多，基本無綠化，可以嘗試種植粉紅香水月季，起到綠化、美化和香化的作用，打造立體生態(tài)景觀。

粉紅香水月季為濕潤(rùn)、新鮮清香韻，具有柔和的茶香，其主成分3,5-二甲氧基甲苯具有鎮(zhèn)定安神作用，還具有改善人體表皮的壁壘保障機(jī)能、增加肌膚天然保濕功能。有研究將3,5-二甲氧基甲苯和具有鎮(zhèn)定效果的精油（薰衣草精油、佛手柑精油、玫瑰精油）相比，鎮(zhèn)定效果最好[22]。因此，可以將粉紅香水月季用于芳香保健園林，構(gòu)建營(yíng)造特色生態(tài)空間，加上粉紅香水月季高大藤蔓上密集的花朵，可以使香氣聚集，調(diào)節(jié)人們的生理和心理，從而起到保健效果。

3 結(jié)論與討論

粉紅香水月季原產(chǎn)云南麗江，為著名的茶香藤本月季，生長(zhǎng)強(qiáng)健，抗病性較強(qiáng)，南方庭院稀有栽培。本研究前期引種試驗(yàn)得出粉紅香水月季在上海具有良好的適應(yīng)性，在上海植株生長(zhǎng)強(qiáng)健，生長(zhǎng)速度快，花期早，花量大，為促進(jìn)其進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用，對(duì)其芳香性開展研究。研究得出粉紅香水月季的主要香氣成分為3,5-二甲氧基甲苯，其次為3-乙酸葉醇酯、石竹烯、香葉醇等。香氣類型為以3,5-二甲氧基甲苯為代表的茶香型，具有紅茶茶香特征，香氣偏清韻。同時(shí)，資料顯示3,5-二甲氧基甲苯具有獨(dú)特的鎮(zhèn)定安神效果。粉紅香水月季在觀賞和保健園林的景觀營(yíng)建方面具有廣闊應(yīng)用前景。

粉紅香水月季為常綠高大藤本，有資料顯示在有針闊葉喬木等支撐下，攀援高度可達(dá)數(shù)十米，最好種植于高大藤架及寬闊場(chǎng)所，節(jié)省人工修剪[27]。前期引種種植發(fā)現(xiàn)粉紅香水月季具有較強(qiáng)的耐水濕、耐熱性、抗寒性及抗病蟲害能力，十分適應(yīng)華東地區(qū)的自然條件。以上為其在上海等大中城市高架路橋等空間推廣種植提供可能性，但其應(yīng)用形式和配套栽培技術(shù)有待進(jìn)一步研究。粉紅香水月季主成分3,5-二甲氧基甲苯具有保健功能，但粉紅香水月季屬中等香型，相比其他濃香型月季品種存在不足，今后，種植上可以搭配其他香氣強(qiáng)度更大、主成分含量更高的品種種植，比如大花香水月季，其他古老香水月季品種，從香氣類型和香氣強(qiáng)度上進(jìn)行篩選、配植等，也有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究。