不同果型益智果實(shí)揮發(fā)油GC-MS分析

晏小霞，邱燕連，王茂媛，王清隆，王祝年

(中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，海南 儋州 571737)

益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)為姜科(Zingiberaceae)山姜屬(AlpiniaRoxb.)，主產(chǎn)于海南，以干燥成熟果實(shí)入藥，是我國(guó)著名的四大南藥之一，為歷版《中華人民共和國(guó)藥典》收載，具有暖腎固精縮尿、溫脾止瀉攝唾的功效，用于腎虛遺尿、小便頻數(shù)、遺精白濁、脾寒泄瀉、腹中冷痛、口多唾涎等癥[1,2]?，F(xiàn)代藥理及臨床醫(yī)學(xué)研究表明，益智還具有心血管保護(hù)、神經(jīng)保護(hù)、抗癌、強(qiáng)心、舒張血管、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗過敏、抗衰老、抗氧化、提高免疫力等多種藥理活性[3-6]。益智也是重要的食品原料，中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部于1998年將其列入藥食同源目錄，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、調(diào)味品等行業(yè)。民間常用益智仁做藥膳，如用益智仁燉牛肉、豬肚或煲粥，有健脾益氣、補(bǔ)腎助陽(yáng)等功效。益智鮮果用于加工成涼果、蜜餞、腌菜等多種休閑食品，如九制益智、甜酸益智、糖沙益智、蜜餞益智等，益智酒、益智香辣醬、益智調(diào)味醬等產(chǎn)品也相繼進(jìn)入市場(chǎng)。

植物揮發(fā)油又稱植物精油，是植物產(chǎn)生的一種具有芬芳?xì)馕兜拇紊x產(chǎn)物，因其生物活性多樣化，被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)[7-11]。揮發(fā)油是益智藥用的主要成分，近年來越來越多關(guān)于益智揮發(fā)油成分的研究，但相關(guān)研究更多注重的是不同產(chǎn)地、不同部位、不同加工和提取方式的差異[12-16]，而未從種質(zhì)類型遺傳基礎(chǔ)的差異方面進(jìn)行研究。海南益智種質(zhì)資源豐富，按果實(shí)形狀可分為近圓形、橢圓形和長(zhǎng)橢圓形果，按果實(shí)大小可分為大果、中果、小果[17]，目前對(duì)不同果型的益智所含揮發(fā)性成分的研究尚未見報(bào)道。本研究采用氣質(zhì)聯(lián)用法對(duì)不同果型益智的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，探討不同果型益智所含揮發(fā)油的差異性成分，以了解各種質(zhì)類型所含揮發(fā)油化學(xué)成分的差異，為選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)益智新品種提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試樣品于2015年6月采自海南省儋州市寶島新村大吉隊(duì)橡膠林下，由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所王祝年研究員鑒定為姜科植物益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)成熟果實(shí)。益智供試材料見表1。

表1 益智供試材料

1.2 方法

1.2.1 揮發(fā)油的提取

采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油。將干燥的益智果實(shí)搗碎后稱取40.0 g，裝入揮發(fā)油提取器中，加入蒸餾水，用恒溫加熱器加熱提取約5 h，至測(cè)定器中油量不再增加，靜置分層后收集揮發(fā)油，并計(jì)算得率。

1.2.2 GC-MS分析

用毛細(xì)管氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(HP6890/HP5975C GC/MS聯(lián)用儀，美國(guó)惠普公司)進(jìn)行GC-MS分析。

氣相色譜條件：色譜柱為HP-5MS 5% 苯基甲基硅氧烷(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱，柱溫50 ℃(保留1 min)，以5 ℃/min升溫至280 ℃，保持2 min；汽化室溫度250 ℃；載氣為高純He(99.999%)；柱前壓7.62 psi，載氣流量1.0 mL/min；進(jìn)樣量1 μL；分流比40∶1。

質(zhì)譜條件：離子源為EI源；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；發(fā)射電流34.6 μA；倍增器電壓1871 V；接口溫度280 ℃；質(zhì)量范圍20～550 amu。

1.3 數(shù)據(jù)處理及質(zhì)譜檢索

通過HPMSD化學(xué)工作站，結(jié)合Nist 05質(zhì)譜圖庫(kù)和Wiley質(zhì)譜圖庫(kù)對(duì)樣品成分進(jìn)行鑒定，按峰面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算求得各化學(xué)成分在揮發(fā)油中的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同果型益智揮發(fā)油含量

表2 不同果型益智揮發(fā)油含量 (n=3)

由表2可知，不同果型益智果實(shí)的揮發(fā)油含量存在明顯差異，其揮發(fā)油得油率從大到小依次為CT-2>JY-2>TY-1>TY-3>JY-1>CT-1>TY-2>JY-3，揮發(fā)油平均得油率為1.62%，含量均高于中國(guó)藥典規(guī)定的1%(mL/g)的標(biāo)準(zhǔn)，以近圓形中果和長(zhǎng)橢圓形中果揮發(fā)油含量最高，近圓形小果含量最低。從外觀性狀看，揮發(fā)油均為具有特殊濃郁香味的透明油狀物，除近圓形小果益智揮發(fā)油為淡綠色外，其他揮發(fā)油均為淡黃色或黃色。

2.2 不同果型益智揮發(fā)油成分及其含量

采用GC-MS分析技術(shù)對(duì)8種不同果型益智果實(shí)的揮發(fā)油成分進(jìn)行測(cè)定，總離子流見圖1。對(duì)總離子流圖中的各峰經(jīng)質(zhì)譜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索及核對(duì)Nist 2005和Wiley 275標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖，確定揮發(fā)性成分，用峰面積歸一化法測(cè)定各化學(xué)成分的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，見表3。

圖1 不同果型益智揮發(fā)油GC-MS總離子流色譜圖

表3 不同果型益智揮發(fā)油化學(xué)成分和相對(duì)含量

續(xù) 表

GC-MS分析結(jié)果表明，從8個(gè)不同果型益智果實(shí)揮發(fā)油中共鑒定出73個(gè)化合物，主要為萜類及含氧衍生物，不同果型益智揮發(fā)油的主要成分基本相似，但含量差異較大。從橢圓形大果、橢圓形中果、橢圓形小果、近圓形大果、近圓形中果、近圓形小果、長(zhǎng)橢圓形大果、長(zhǎng)橢圓形中果中分別鑒定出64，64，62，61，59，57，63，65個(gè)化合物，分別占揮發(fā)油總含量的88.85%、85.17%、84.46%、80.41%、76.57%、66.13%、79.01%、82.35%。它們共有的46個(gè)化合物占各自揮發(fā)油總量的59.12%～76.41%，有6個(gè)化合物為各個(gè)果型益智所特有，TY-1、TY-2、CT-2中鑒定出特有化合物各2個(gè)，其他成分則在2個(gè)以上果型益智中存在。特有化合物含量較少，僅TY-1中2個(gè)特有化合物相對(duì)含量超過1%，其他5個(gè)均低于0.5%。

不同果型益智揮發(fā)油成分均以圓柚酮含量最高，但相對(duì)含量差異較大，長(zhǎng)橢圓中果益智圓柚酮含量最高，相對(duì)含量達(dá)38.84%，其次為近圓形大果、橢圓中果益智，相對(duì)含量分別為38.61%、36.60%，近圓形小果益智含量最低，相對(duì)含量?jī)H為18.42%。8個(gè)不同果型的益智果實(shí)揮發(fā)油化合物相對(duì)含量超過2%的成分較相近，各自化合物個(gè)數(shù)為6～11個(gè)，占各自揮發(fā)油總量的41.23%～64.90%。

3 討論與結(jié)論

本研究中益智果實(shí)揮發(fā)油成分以萜類及含氧衍生物為主，與前人研究報(bào)道的相似。從不同果型益智中共鑒定出73個(gè)化合物，其中共有成分46個(gè)，分別占揮發(fā)油總含量的59.12%～76.41%，且均以圓柚酮含量最高，說明不同種質(zhì)所含揮發(fā)油的主要組成成分比較相近。雖然不同果型益智果實(shí)揮發(fā)油主要組成成分相似，但不同果型間仍存在一定差異，各自含有特有成分，而且各成分的含量也差異較大，如含量最高的圓柚酮相對(duì)含量范圍為18.42%～38.84%，不同果型益智揮發(fā)油得率和外觀性狀也各不相同。

本研究采用GC-MS法，對(duì)不同果型益智果實(shí)中所含揮發(fā)性成分進(jìn)行定量、定性研究，并對(duì)其中的差異性成分進(jìn)行比較，研究表明不同果型益智揮發(fā)油得率和所含揮發(fā)性成分存在明顯差異，該研究可為益智品種選育和其在醫(yī)藥、食品、調(diào)味品等行業(yè)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。