三種馬尾藻不同部位揮發(fā)性成分的比較分析

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(寧波大學海洋學院,浙江寧波 315211)

褐藻是古老的海洋植物類群,包含的物種繁多,分布領(lǐng)域極廣[1]。褐藻的營養(yǎng)價值很高,很多褐藻可直接食用[2],如海帶(Saccharinajaponica)、裙帶菜(Undariapinnatifida)、羊棲菜(Sargassumfusiforme)等。馬尾藻屬(Sargassum)是褐藻門中最大的一個屬,在我國被廣泛利用[3]。目前,已經(jīng)將褐藻作為食物、藥材、動物飼料和制膠原料[2,4]。

褐藻的風味主要是由揮發(fā)性成分和非揮發(fā)性滋味成分組成,而揮發(fā)性風味成分對褐藻產(chǎn)品整體風味起重要作用,也是影響褐藻作為食品原料的重要因素[5]。褐藻中的揮發(fā)性成分種類較多,目前已經(jīng)鑒定化合物主要有醛、醇、酯、烴類和含氮化合物等[6]。

揮發(fā)性物質(zhì)的提取方法主要有溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法、固相微萃取法、超臨界流體萃取法等[7-8]。溶劑提取法是采用低沸點有機溶劑進行提取的方法,水蒸氣蒸餾法是一種將在水中溶解度不大的揮發(fā)性成分隨水蒸氣蒸餾提取的方法,超臨界流體萃取法是利用超臨界流體在超臨界區(qū)與所具有的高滲透性、高擴散性和高溶解能力選擇性萃取目標組分的方法[9]。固相微萃取法(Solid-phase Micro Extraction,SPME)是一種樣品前處理新技術(shù),具有無有機溶劑參與、所需樣品量少、靈敏度高等特點,與氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用可集成采樣、萃取、進樣等環(huán)節(jié),大大提高了分析速度和靈敏度[10]。目前,國內(nèi)外利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對多種海藻進行了揮發(fā)性成分的分析[11]。國內(nèi)外對硅藻、紅藻、綠藻等藻類中揮發(fā)性物質(zhì)的研究較多[12-15],對褐藻中揮發(fā)性成分主要集中在海帶、裙帶菜等[16-17]。

羊棲菜(S.fusiforme)、銅藻(S.horneri)和鼠尾藻(S.thunbergii)是我國常見的經(jīng)濟馬尾藻,作為暖溫性海藻,目前在我國浙江省成功人工養(yǎng)殖,成為主要的海水養(yǎng)殖經(jīng)濟褐藻[18-20]。目前,有關(guān)羊棲菜、銅藻、鼠尾藻的研究多集中在良種與養(yǎng)殖技術(shù)、多樣性與系統(tǒng)進化、代謝組學、生理生化與分子機制、生物活性成分研究等方面[21-25],而三種馬尾藻中揮發(fā)性成分的對比研究國內(nèi)外尚未見相關(guān)報道。本研究采用SPME技術(shù)分別提取羊棲菜、銅藻、鼠尾藻的分枝、葉狀體、氣囊三個部位,利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用進行三種馬尾藻中不同部位的揮發(fā)性成分分析比較。采用Excel、Origin、SPSS、R語言等分析工具詳細研究同一褐藻的不同部位中揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量的差異、三種馬尾藻之間揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量的差異性,并對三種馬尾藻的揮發(fā)性成分進行主成分分析,并繪制分布熱圖。通過本研究比較三種馬尾藻中揮發(fā)性成分的差異性,為其進一步的開發(fā)利用,尤其在餌料營養(yǎng)學、食品應(yīng)用等相關(guān)研究提供重要參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮銅藻、羊棲菜和鼠尾藻 采自溫州洞頭附近海域(2017年4月,采集后立刻置于-20 ℃冷凍保存);Tris-HCl(pH=8.0)緩沖液 北京索萊寶科技有限公司;香草醛標準品(純度≥ 98%) 北京索萊寶科技有限公司;其它試劑 均為分析純。

ML104/02電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;Vocol色譜柱(60 m×0.32 mm,0.18 μm)、固相微萃取系統(tǒng)和萃取頭(65 μm DVB/PDMS) 美國Supelco公司;15 mL SPME頂空萃取瓶 上海安譜實驗科技股份有限公司;QP 2010nc氣相色譜-質(zhì)譜分析儀 日本Shimadzu公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 將新鮮銅藻、羊棲菜、鼠尾藻分別用蒸餾水反復(fù)沖洗干凈,去除雜物及表面水分后,分別取三種馬尾藻的分枝、葉狀體、氣囊三部位各15 g。參照宋悅等[13]的方法,并略加改進。每個樣品取0.5 g,用液氮研磨成粉后,裝入15 mL的頂空萃取瓶中,加入1 mL由Tris-HCl(pH=8.0)緩沖液和NaCl配制的緩沖溶液,再加入0.6 mg的香草醛標準品作為內(nèi)標。萃取頭在GC進樣口老化30 min,40 ℃條件下萃取50 min,再于25 ℃室溫下平衡20 min,取出萃取頭立即插入210 ℃進樣口,脫吸附5 min,進行GC-MS分析。

1.2.2 GC-MS分析條件 GC條件:Vocol色譜柱(60 m×0.32 mm,0.18 μm);采用不分流進樣模式,進樣口溫度210 ℃,載氣為高純氦氣(99.999%),柱流速3.08 mL/min,分流比為4.5∶1,柱前壓128.3 kPa,柱起始溫度35 ℃,保持3.0 min,以3 ℃/min升至40 ℃,保持1 min,再以5 ℃/min,升至210 ℃,保持11 min。

MS條件:用電子轟擊(Electron Impact,EI)源分析,電子能量為70 eV,離子源溫度200 ℃,接口溫度210 ℃,選取全程離子碎片掃描(SCAN)模式,質(zhì)量掃描范圍m/z為50～500,溶劑延遲0.6 min。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 定性分析 由GC-MS得到的譜圖,經(jīng)過標準質(zhì)譜庫NIST和WILEY的檢索匹配,選取相似度不低于85%的物質(zhì)進行分析,并結(jié)合已發(fā)表的文獻,確定出揮發(fā)性風味成分。

1.3.2 定量分析 采用氣相色譜面積歸一法和內(nèi)標法進行各揮發(fā)性組分的相對定量,并通過軟件Excel 2016對所得數(shù)據(jù)進行匯總處理并分析誤差,再將三種馬尾藻不同部位數(shù)據(jù)分別導入SPSS 18.0軟件進行單因素ANOVA分析。

1.3.3 主成分分析 將經(jīng)軟件Excel 2016處理所得數(shù)據(jù)導入R語言軟件(The R Programming Language,version 3.2.3),利用Vegan程序包進行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)并繪制PCA圖,利用Pheatmap程序包繪制熱圖(Heat Map)。

2 結(jié)果與分析

將GC-MS檢測得到的三種馬尾藻不同部位的總離子流圖(Total Ion Chromatogram,TIC)的原始數(shù)據(jù)整理后,導入軟件Origin 8.0中,得到總離子流對比圖(圖1);經(jīng)數(shù)據(jù)庫檢索與參考相關(guān)文獻[17,20]進行定性,再經(jīng)過定量分析,得到各種揮發(fā)性成分及其含量如表1所示。

表1 三種馬尾藻的不同部位中揮發(fā)性成分及相對含量Table 1 The relative contents of volatile components in different parts of S.fusiforme,S.thunbergii and S.horneri

續(xù)表

圖1 三種馬尾藻不同部位揮發(fā)性成分總離子流對比圖Fig.1 TIC profile of volatile components about different parts of S.fusiforme,S.thunbergii and S.horneri

在三種馬尾藻的不同部位中共發(fā)現(xiàn)68種的揮發(fā)性組分,其中包含醛19種、醇11種、非芳香族烷烴10種、酯7種、烯烴7種、芳香烴5種、酮5種、醚1種、吡啶1種、胺1種、鹵代烴1種。羊棲菜分枝、葉狀體、氣囊中分別鑒定出揮發(fā)性組分25種、17種和29種。銅藻分枝、葉狀體、氣囊中分別鑒定出揮發(fā)性組分32種、27種和31種。鼠尾藻分枝、葉狀體和氣囊中分別鑒定出揮發(fā)性組分19種、16種和12種。

三種馬尾藻所含揮發(fā)性成分中多以醛類、非芳香性烷烴、醇類、酮類等為主。三種馬尾藻均發(fā)現(xiàn)的揮發(fā)性組分共有10種,分別為苯甲醛、癸醛、正辛醛、壬醛、反-2-癸烯醛、十四烷、2-乙基己醇、β-紫羅蘭酮、(5Z)-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮和1,4-二甲苯。三種馬尾藻各部位中均具有含量較高的壬醛、癸醛等飽和直鏈脂肪醛,此類成分通常具有蛤蜊味[26],在多種淡水魚類中均被檢測到[27],被認為是淡水魚腥味的重要組成成分[28-29]。在三種馬尾藻中均含有不飽和酮類組分(如(5Z)-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮),這類物質(zhì)通常能產(chǎn)生一些刺激性氣味,起到一定增強腥味的作用[30-31]。在三種馬尾藻中還發(fā)現(xiàn)多種烴類組分(包括烷烴、烯烴等),雖然這些物質(zhì)沒有氣味或芳香閾值較高,對風味的貢獻不大,但部分烴類在溫度較高情況下會可能發(fā)生裂解反應(yīng),所得裂解產(chǎn)物可能與空氣發(fā)生反應(yīng)進而產(chǎn)生醛、酮、酯等影響風味的物質(zhì)[5,29]。

三種馬尾藻揮發(fā)性成分中差異性較大的組分有壬醛、苯甲醛、1-辛醇、苯乙烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、反-2-癸烯醛,它們決定了不同馬尾藻有著各自不同的風味。壬醛在銅藻三個部位中含量由高到低分別為氣囊(353.70 μg/g)、分枝(187.89 μg/g)、葉狀體(79.65 μg/g);在羊棲菜三個部位中含量由高到低分別為氣囊(104.94 μg/g)、分枝(101.91 μg/g)、葉狀體(18.90 μg/g);在鼠尾藻分枝、葉狀體、氣囊中含量分別為28.81、140.99和8.01 μg/g。1-辛醇在鼠尾藻分枝、葉狀體、氣囊中的含量分別為190.91、293.01和17.75 μg/g,在羊棲菜和銅藻中均未檢測出。揮發(fā)性醇類一般具有柔和氣味,但閾值比較高,除非以高含量存在,對藻類的風味也有貢獻[16]。乙酸乙酯在銅藻分枝(446.60 μg/g)和氣囊(795.86 μg/g)中均有分布,且含量高,在另外兩種海藻中均未檢測出。乙酸乙酯具有果香味,對腥味具有一定緩解作用[32]。

對比硅藻[12]和壇紫菜[13]中的揮發(fā)性物質(zhì)可知,醛類(如壬醛、癸醛)、非芳香族烷烴(如十四烷)等揮發(fā)性成分在硅藻、壇紫菜和三種馬尾藻中均有發(fā)現(xiàn),推測是由于海洋藻類生存環(huán)境和生存方式的相似性而產(chǎn)生的共性揮發(fā)性物質(zhì)。壬醛在紅藻壇紫菜和條斑紫菜中質(zhì)量分數(shù)分別為0.89%和3.07%[33],在紅毛菜中質(zhì)量分數(shù)為4.56%[8],在羊棲菜、銅藻和鼠尾藻的不同部位中質(zhì)量分數(shù)均高于5.89%。壬醛在鮮海帶中含量為0.89 μg/g[34],在羊棲菜、銅藻和鼠尾藻的不同部位中含量均高于8.01 μg/g。海參[35]中含有壬醛、癸醛、正辛醛等揮發(fā)性成分,在鮑魚[36]中發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性物質(zhì)也含有壬醛、苯甲醛等成分,這些組分也在銅藻、羊棲菜、鼠尾藻中均有發(fā)現(xiàn)。推測這些揮發(fā)性物質(zhì)可能是馬尾藻的共有特征氣味成分,它們對海參、鮑魚的肉質(zhì)風味形成和餌料藻的攝食優(yōu)選可能發(fā)揮重要作用。

2.1 羊棲菜的不同部位中揮發(fā)性成分分析

羊棲菜分枝、葉狀體、氣囊中分別檢測出揮發(fā)性組分25種、17種和29種,各組分的含量分析如圖2所示。通過軟件SPSS 18.0進行顯著性分析發(fā)現(xiàn),羊棲菜分枝各揮發(fā)性組分中壬醛、癸醛(73.04 μg/g)、十二烷(62.74 μg/g)以及1-戊烯-3-酮(64.46 μg/g)的含量均顯著高于其余21種揮發(fā)性物質(zhì)(p<0.05)。羊棲菜葉狀體中7種醛類的含量水平差異性大,壬醛、反-2-癸烯醛(27.41 μg/g)均顯著高于其它組分,癸醛(3.82 μg/g)、2-辛烯醛(4.45 μg/g)的含量顯著低于其它醛類組分(p<0.05)。羊棲菜氣囊中11種醛類組分的含量差異性大,其中正辛醛(8.34 μg/g)、(Z)-6-壬烯醛(6.75 μg/g)、反-2-辛烯醛(8.10 μg/g)含量水平最低,十一醛(15.06 μg/g)、2,4-癸二烯醛(15.42 μg/g)、2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯-1-羧醛(13.81 μg/g)次之,壬醛含量顯著高于其它醛類組分(p<0.05)。

圖2 羊棲菜不同部位中揮發(fā)性組分及其含量Fig.2 Relative contents of volatile components in S.fusiforme注：橫坐標數(shù)值為表1中揮發(fā)性物質(zhì)編號，其僅代表各種揮發(fā)性成分。圖3～圖7同。

羊棲菜三個部位中檢測出不飽和醛類,包括(Z)-6-壬烯醛、反-2-辛烯醛、2,4-癸二烯醛等。不飽和醛類大多具有令人愉悅的油脂香氣,且閾值較低[37]。在分枝和氣囊中均檢測出高含量的飽和烷烴類物質(zhì)(如十四烷、十二烷),這些物質(zhì)在常溫下無味道且結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。同時,在分枝和氣囊中均發(fā)現(xiàn)1-戊烯-3-酮的存在,而在葉狀體中未能發(fā)現(xiàn),其一般具有青葉芳香[38],會對各部位的整體風味產(chǎn)生有利影響。僅在羊棲菜葉狀體中發(fā)現(xiàn)正三丁胺,含量為35.74 μg/g,在銅藻和鼠尾藻中均未發(fā)現(xiàn);其具有刺激性氣味[39],由于羊棲菜氣囊和分枝居多,葉狀體較少,所以其整體上對羊棲菜的風味影響較低。

2.2 銅藻不同部位中揮發(fā)性成分分析

銅藻分枝、葉狀體、氣囊中分別發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性組分32種、27種和31種,各組分含量分析如圖3所示。銅藻分枝中共發(fā)現(xiàn)醛類組分11種,總含量較高,在檢測組分中占比為26.74%。通過顯著性分析發(fā)現(xiàn)分枝中苯甲醛(111.94 μg/g)和癸醛(109.88 μg/g)的含量處于同一水平,顯著低于壬醛(187.89 μg/g)含量,顯著高于其它8種醛類成分,而其它8種醛類之間無顯著性差異存在(p<0.05)。苯乙烯(366.94 μg/g)、乙酸乙酯、十五烷(243.74 μg/g)的含量顯著高于其它揮發(fā)性組分(p<0.05)。銅藻葉狀體中發(fā)現(xiàn)醛類組分12種。顯著性差異分析發(fā)現(xiàn),醛類組分中,反-2-戊烯醛和2,4-癸二烯醛含量顯著低于其它揮發(fā)性組分(p<0.05)。十二烷和壬醛含量顯著高于其它揮發(fā)性組分的含量(p<0.05)。銅藻氣囊中發(fā)現(xiàn)醛類成分12種。通過顯著性分析可知,壬醛的含量仍顯著高于其它醛類組分(p<0.05)。壬醛(353.70 μg/g)、乙酸乙酯和苯乙烯(409.02 μg/g)的含量具有顯著差異性,但均顯著高于其它揮發(fā)性組分(p<0.05)。苯乙烯和乙酸乙酯均僅在氣囊和分枝中發(fā)現(xiàn),乙酸乙酯的含量在分枝和氣囊中差異性大;而苯乙烯的含量在分枝和氣囊中差異性小。

圖3 銅藻不同部位中揮發(fā)性組分及其含量Fig.3 Relative contents of volatile components in S.horneri注：A.分枝；B.葉狀體；C.氣囊。

銅藻三個部位中,均含有反,順-2,6-壬二烯醛、反-2-戊烯醛、2,4-癸二烯醛、(Z)-2-庚烯醛、(Z)-6-壬烯醛等多種不飽和脂肪醛類,其分布廣、種類多、含量高,對銅藻的風味貢獻大。在銅藻分枝和氣囊中均有高含量的苯甲醛,而葉狀體中苯甲醛含量僅為30.85 μg/g,顯著低于分枝和氣囊中的含量(p<0.05),其具有特殊的杏仁味[40],其會對銅藻的風味產(chǎn)生不良影響。同時,發(fā)現(xiàn)分枝和氣囊中苯乙烯含量很大,其在一定條件下被氧化得到苯甲醛[41],這可能引起這兩個部位中苯甲醛含量的上升。乙酸乙酯在分枝和氣囊中均具有極高的含量,其能產(chǎn)生果香味[32],類似醚的味道,這對銅藻風味也存在一定的影響。

2.3 鼠尾藻不同部位中揮發(fā)性成分分析

鼠尾藻分枝、葉狀體和氣囊中分別發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性組分19種、16種和12種,各組分的含量分析如圖4所示。與羊棲菜和銅藻相比,鼠尾藻不同部位中揮發(fā)性組分種類少,未檢測到酯類成分,各部位以醛類、酮類和醇類成分為主,1-辛醇是含量最高的組分,在分枝、葉狀體和氣囊中含量分別為190.91、293.01和17.75 μg/g;壬醛是含量最高的醛類組分,在分枝、葉狀體和氣囊中含量分別為28.81、140.99和8.01 μg/g。1-辛醇在鼠尾藻各部位中均有發(fā)現(xiàn),且含量最高,顯著高于其它組分(p<0.05),在羊棲菜和銅藻各種部位中均未發(fā)現(xiàn)。1-辛醇是鼠尾藻的特征性揮發(fā)物,具有一定的柔和花香氣味[42],其可對腥味具有一定的緩解作用。通過顯著性分析發(fā)現(xiàn),葉狀體中各種醛類組分之間都具有一定差異性,其中正辛醛(31.00 μg/g)和2-甲基苯甲醛(23.20 μg/g)含量最低,顯著低于其它醛類組分的含量(p<0.05)。壬醛和1-辛醇(293.01 μg/g)均處于很高的含量水平,顯著高于其它揮發(fā)性組分含量,且兩者間也具有顯著差異性(p<0.05)。鼠尾藻氣囊中僅發(fā)現(xiàn)12種揮發(fā)性組分,其中醛類成分7種,總含量占鑒定出組分百分比為40.44%,壬醛含量仍顯著高于其它醛類組分(p<0.05)。三個部位中均具有大量醛類物質(zhì),是造成鼠尾藻具有腥味的重要原因,但由于揮發(fā)性醇類物質(zhì)對腥味具有緩解作用,導致鼠尾藻腥味相對沒有銅藻重。(5Z)-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮(21.51 μg/g)、2-十一酮(21.34 μg/g)、β-紫羅蘭酮(15.81 μg/g)含量無顯著性差異。

圖4 鼠尾藻不同部位中揮發(fā)性組分及其相對含量Fig.4 Relative contents of volatile components in S.thunbergii注：A.分枝；B.葉狀體；C.氣囊。

2.4 三種馬尾藻不同部位揮發(fā)性組分的比較

2.4.1 三種馬尾藻中共有揮發(fā)性組分分析 結(jié)合表1和圖5可知,三種馬尾藻均發(fā)現(xiàn)的揮發(fā)性組分共有10種,分別為苯甲醛、2-乙基己醇、1,4-二甲苯、癸醛、正辛醛、壬醛、反-2-癸烯醛、十四烷、β-紫羅蘭酮和(5Z)-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮。鼠尾藻葉狀體可發(fā)現(xiàn)這10種揮發(fā)性組分,分枝和氣囊中均不足10種。銅藻不同部位中,10種揮發(fā)性組分的種類差異較低,且在分枝和氣囊中分布情況相似。聯(lián)系三種馬尾藻中銅藻腥味最重這一現(xiàn)象,推測這10種揮發(fā)性成分的分布情況可能對馬尾藻具有腥味有著重要影響。10種共有揮發(fā)性組分中,僅壬醛和苯甲醛在三種馬尾藻的各部位均有發(fā)現(xiàn)。壬醛是三種馬尾藻各部位中含量最高的醛類成分,其在羊棲菜分枝、葉狀體和氣囊中含量分別為101.91、18.90和104.94 μg/g,在銅藻以上三個部位中含量分別為187.89、79.65和353.70 μg/g,在鼠尾藻以上三個部位中含量分別為28.81、140.99和8.01 μg/g。壬醛在三種馬尾藻氣囊中的含量差異較大,在銅藻氣囊中的含量最高。苯甲醛在銅藻分枝(111.94 μg/g)和氣囊(126.43 μg/g)中含量較高,高于其在另兩種馬尾藻三個部位中的含量。推測這兩種揮發(fā)性成分是三種馬尾藻腥味表現(xiàn)出差異的重要因素。

圖5 十種共有揮發(fā)性組分在三種馬尾藻各部位中的相對含量Fig.5 Relative contents of 10 common volatile components in different parts of S.fusiforme,S.thunbergii and S.horneri

根據(jù)10種揮發(fā)性組分進行主成分(PCA)分析,由圖6可知,羊棲菜葉狀體、羊棲菜氣囊、鼠尾藻氣囊、鼠尾藻分枝、銅藻葉狀體等五個部位聚類結(jié)果相似;而鼠尾藻葉狀體、羊棲菜分枝、銅藻分枝、銅藻氣囊這四個部位之間以及與其它部位間都有很大的差異性。由圖5可知,PC1端,壬醛、苯甲醛、(5Z)-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮、癸醛、十四烷等揮發(fā)性成分是聚類結(jié)果差異的主要貢獻者,其中壬醛是最大的貢獻者;PC2端,2-乙基己醇、β-紫羅蘭酮、十四烷、(5Z)-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮、苯甲醛等成分是影響聚類結(jié)果的主要揮發(fā)性物質(zhì),其中β-紫羅蘭酮、2-乙基己醇是影響聚類的最主要兩個貢獻者。這證明10種共有揮發(fā)性成分中,壬醛和苯甲醛的含量高低是導致銅藻腥味比另兩種馬尾藻腥味更濃的重要因素。

圖6 三種馬尾藻各部位的主成分分析(PCA)圖(10種揮發(fā)性組分)Fig.6 Principal component analysis of the different parts ofS.fusiforme,S.thunbergii and S.horneri according to the content of 10 common volatile components

2.4.2 三種馬尾藻不同部位揮發(fā)性組分分布情況 將68種揮發(fā)性組分在三種馬尾藻各部位的分布情況制作如圖7所示的分布熱圖,其展現(xiàn)了各種揮發(fā)性物質(zhì)的分布情況、聚類關(guān)系和三種馬尾藻不同部位的聚類關(guān)系。壬醛在三種馬尾藻各部位中含量均較高,1-辛醇在鼠尾藻各部位中均占據(jù)優(yōu)勢,其含量在分枝、葉狀體和氣囊中所占百分比分別為39.00%、28.18%和33.34%,兩種物質(zhì)對聚類結(jié)果均有著重要影響。三種馬尾藻分枝之間,主要在1-辛醇、十二烷與壬醛、1-戊烯-3-酮、癸醛與十四烷、1-戊烯-3酮與β-紫羅蘭酮等揮發(fā)性組分的相對含量上有差異;三種馬尾藻葉狀體之間主要在1-辛醇、三正丁胺、反-2-癸烯醛、對二甲苯、β-紫羅蘭酮、4-乙基環(huán)己醇和丁酸庚酯等揮發(fā)性組分的相對含量有差異;三種馬尾藻氣囊之間,主要在1-辛醇、十二烷、苯乙烯、乙酸乙酯、1-戊烯-3酮、β-紫羅蘭酮等揮發(fā)性組分的相對含量有差異。結(jié)合PCA分析和熱圖分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)PCA聚類與熱圖分析結(jié)果相似度較高,這證實了這10種共有揮發(fā)性物質(zhì)對三種馬尾藻不同部位的風味具有一定影響。羊棲菜腥味比銅藻弱,可能是壬醛、苯甲醛、苯乙烯、乙酸乙酯、β-紫羅蘭酮、2-乙基己醇等物質(zhì)對其風味的貢獻比對銅藻風味的貢獻低所致。

圖7 揮發(fā)性組分在三種馬尾藻不同部位中的分布情況Fig.7 Distribution of volatile components in different parts of S.fusiforme,S.thunbergii and S.horneri注:顏色越深(數(shù)值越大)表示揮發(fā)性成分含量越高。

3 結(jié)論

本研究通過SPME-GC/MS方法對三種馬尾藻的分枝、葉狀體、氣囊中的揮發(fā)性成分進行分析,共發(fā)現(xiàn)68種揮發(fā)性成分,醛類組分組成及其含量占據(jù)了很大的優(yōu)勢,壬醛、癸醛、苯甲醛等是三種馬尾藻揮發(fā)性成分的主要構(gòu)成物質(zhì),十四烷、十二烷等烷烴類是含量僅次于醛類的揮發(fā)性成分。三種馬尾藻中檢測出10種共有成分,包括壬醛、苯甲醛、癸醛、正辛醛、反-2-癸烯醛、十四烷、2-乙基己醇、β-紫羅蘭酮、(5Z)-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮和1,4-二甲苯。其中壬醛、苯甲醛、(5Z)-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮、2-乙基己醇對三種馬尾藻各部位的揮發(fā)性有著重要影響。

差異性較大的揮發(fā)性物質(zhì)主要有壬醛、乙酸乙酯、苯乙烯、1-辛醇,它們決定了不同馬尾藻有著各自不同的風味。其中,壬醛、乙酸乙酯和苯乙烯是造成銅藻分枝和氣囊與其它兩種馬尾藻各部位產(chǎn)生差異性的主要因素;1-辛醇是鼠尾藻的特征風味物質(zhì),會造成鼠尾藻與其它兩種馬尾藻風味產(chǎn)生差異。

本研究結(jié)果對馬尾藻脫腥技術(shù)研究提供參考和依據(jù),對推動海洋貝類、魚類等對褐藻選擇性攝食的相關(guān)研究產(chǎn)生積極作用,對于深入研究褐藻作為養(yǎng)殖飼料的價值和以褐藻為食的海洋生物肉質(zhì)風味的形成等有著重要意義。