3種接骨木果實揮發(fā)性組分1)

李金英 趙春莉 劉樹英 劉洪章 盧明艷

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，長春，130118) (吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所)

接骨木(Sambucus williansii Hance)、朝鮮接骨木(Sambucus coreana(Nakai)Kom.)和東北接骨木(Sambucus manshurica Kitag.)屬忍冬科接骨木屬植物。它們既是觀賞、食用和藥用兼具的植物，又是東北地區(qū)的小漿果類果樹［1］。目前，對接骨木化學(xué)成分、揮發(fā)性成分的研究僅有少數(shù)相關(guān)報道［2－6］，但報道的揮發(fā)性成分都是利用傳統(tǒng)方法提取揮發(fā)油，然后進(jìn)行氣相—質(zhì)譜(GC/MS)分析鑒定，操作過程較為繁瑣，耗時長。頂空固相微萃取無需溶劑，集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體;一般2～30 min即可達(dá)到吸附平衡，整個周期一般1.5 h，分析速度快，重現(xiàn)性好，靈敏度高。此項技術(shù)特別適合于微量揮發(fā)性成分的富集。與傳統(tǒng)樣品預(yù)處理方法相比，具有高效、快速無需溶劑等優(yōu)點，越來越多地應(yīng)用于環(huán)境、食品和藥品檢測等多個領(lǐng)域［7－9］。利用此項技術(shù)研究接骨木鮮果的揮發(fā)性組分，國內(nèi)外鮮有報道。本試驗首次采用HS－SPME與GC－MS聯(lián)用方法分析了接骨木成熟果實中的揮發(fā)性成分，旨在快速分析鑒定接骨木果實主要風(fēng)味物質(zhì)的組成，更科學(xué)地評價接骨木不同品種的品質(zhì)，為接骨木屬植物化學(xué)分類、開發(fā)新口味果品及食用香精、日用香料等提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

供試材料為接骨木(Sambucus williamsii H.)、朝鮮接骨木(Sambucus coreana(Nakai)Kom.)和東北接骨木(Sambucus manshurica Kitag.)的成熟新鮮果實。

頂空固相微萃取HS－SPME裝置為美國Supelco公司生產(chǎn)，氣相色譜—質(zhì)譜測定儀器為美國HP5890A氣相色譜儀和英國VG－Quattro串聯(lián)質(zhì)譜儀。

取樣前先將固相微萃取頭在氣相色譜進(jìn)樣口老化1 h。進(jìn)樣口溫度與接口溫度均設(shè)定為250℃。取8 g左右樣品，迅速將其裝入20 mL的鉗口樣品瓶中，上部留有約2.5 cm的空間，用封蓋器封好。將老化好的萃取頭插入樣品瓶頂空部分，室溫下萃取，然后，將萃取頭抽出插入氣相色譜儀進(jìn)樣口，解吸，進(jìn)行GC－MS檢測分析。

氣相色譜條件:采用載氣為高純氦氣;程序升溫的起始溫度為40℃，以5℃·min－1升溫到150℃，保持2 min，以5℃·min－1升溫到200℃，進(jìn)樣口溫度250℃。質(zhì)譜條件:電離方式EI，電子轟擊能量70 eV，質(zhì)量掃描范圍(m/z)30～500 amu，對3種接骨木果實的揮發(fā)性組分進(jìn)行測定分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種接骨木成熟果實香氣成分的GC－MS總離子流圖

依照設(shè)定的試驗條件對接骨木(G1)、朝鮮接骨木(C2)和東北接骨木(D3)進(jìn)行了測定，其GC－MS總離子流圖如圖1～圖3所示。由圖1～圖3可以看出，3者揮發(fā)性成分的保留時間和質(zhì)量分?jǐn)?shù)均存在一定差異。未知化合物經(jīng)質(zhì)譜掃描及NIST98譜庫檢索譜圖，并結(jié)合人工圖譜解析及保留指數(shù)資料的查詢，分析檢測到醇類、萜烯類、酯類、酮類等成分，共鑒定出20種化合物。樣品G1、C2、D3經(jīng)分析所得的揮發(fā)性物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用面積歸一化法計算，具體見表1。

圖1 接骨木揮發(fā)性組分的GC－MS總離子流圖

圖2 朝鮮接骨木揮發(fā)性組分的GC－MS總離子流圖

圖3 東北接骨木揮發(fā)性組分的GC－MS總離子流圖

2.2 3種接骨木成熟果實的主要揮發(fā)性組分

由表1的分析結(jié)果看出，3種接骨木成熟果實揮發(fā)性物質(zhì)的組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)有明顯的差異。接骨木、朝鮮接骨木及東北接骨木的揮發(fā)性成分主要由酮、酯、萜烯類、脂肪酸、烷烴類物質(zhì)等組成。比較來看，東北接骨木果實的揮發(fā)性成分比其他兩種接骨木多。接骨木和朝鮮接骨木未檢測出醇類物質(zhì)，東北接骨木里未發(fā)現(xiàn)烷烴類成分。接骨木果實揮發(fā)性物質(zhì)中不含酮類。僅在東北接骨木中發(fā)現(xiàn)了棕櫚酸。

接骨木、朝鮮接骨木、東北接骨木果實中共有的揮發(fā)性組分有:β－欖香烯、長葉烯、石竹烯和乙酸薄荷酯，其中β－欖香烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，分別為30.156% 、0.972% 、13.108% 。

表1 3種接骨木果實揮發(fā)性組分

3 結(jié)論與討論

潘雪峰等［10］認(rèn)為，一般果實的清香氣息更可能來自于多種醇類和醛、酮、酚、酸的共同作用。烷烴類物質(zhì)在植物中普遍存在，對香氣的產(chǎn)生作用如何，在今后的研究中還應(yīng)做深入研究。本試驗結(jié)果顯示3種接骨木果實的揮發(fā)性成分中存在多種化合物，亦有烷烴類物質(zhì)存在。朝鮮接骨木中正十四烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，有待進(jìn)一步研究探討。采用頂空固相微萃取(HS－SPME)技術(shù)結(jié)合氣相—質(zhì)譜法(GC－MS)可以快速測定接骨木屬植物果實的揮發(fā)性組分。其中萜烯是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的天然碳?xì)浠衔?，該物質(zhì)具有獨(dú)特的香味，且具有重要的生理活性，是研究天然產(chǎn)物和開發(fā)新藥的重要來源［11］，如接骨木果實中檢測出的a－蒎烯是一種重要的天然產(chǎn)物，可被廣泛應(yīng)用于香料、醫(yī)藥及精細(xì)有機(jī)合成工業(yè)。它能夠抑制潛在的感染性心內(nèi)膜炎相關(guān)革蘭氏陽性菌，如金黃色葡萄球菌表皮葡萄球菌、化膿鏈球菌、肺炎鏈球菌的生長［12］。石竹烯具有辛香、木香、柑橘及樟腦香，可用于調(diào)配丁香、胡椒、肉豆蔻、柑橘、藥草等食用香精或合成香料［13］。芳樟醇具有抗菌、抗病毒等作用，同時芳樟醇及基酯類在香水等化妝品配方中占有重要的地位。棕櫚酸可用于制蠟燭、肥皂、金屬皂、潤滑脂、合成洗滌劑、軟化劑等。乙酸薄荷酯可用作香料，調(diào)制薄荷、水果、漿果等果香型香精，用于食品和飲料;調(diào)制玫瑰、鈴蘭等花香型香精，用于化妝品、花露水，也用于香皂;也可調(diào)制成東方型、柑橘型香精。其他萜烯類、酮類、酯類等物質(zhì)可以作為香精、香料制劑用于生活用品中。本試驗中，不同種接骨木果實中分析出的每種物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均不同，原因可能是風(fēng)味物質(zhì)代謝過程和酶活性存在差異，引起不同樹種以及同一樹種的不同品種間風(fēng)味成分的種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差異［14］。揮發(fā)性物質(zhì)的提取和分析方法不同也可能產(chǎn)生差異，其差異機(jī)制仍有待于進(jìn)一步的研究。

3種接骨木屬植物果實風(fēng)味組分的種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù)均存在差異，可以作為一種化學(xué)分類的依據(jù)。其中共有的萜烯類物質(zhì)可以作為接骨木屬植物資源開發(fā)和引種栽培過程中的指標(biāo)性成分之一。該試驗結(jié)果可為接骨木屬植物果實的食、藥用價值及揮發(fā)性組分等方面的開發(fā)與利用提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論參考。

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