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天韭挥发性有机化合物成分初步研究



全 文 :第 32 卷第 2 期
2013 年 4 月
中 国 野 生 植 物 资 源
Chinese Wild Plant Resources
Vol. 32 No. 2
Apr. 2013
收稿日期:2012 - 06 - 18
基金项目:浙江省重点科技创新团队果品产业创新团队(2009R50033)
作者简介:帅小白,从事农业技术推广工作。E - mail:1051898713@ qq. com
* 通讯作者:吴家森,教授级高级工程师,从事森林土壤与环境研究。E - mail:jswu@ zafu. edu. cn
doi:10. 3969 / j. issn. 1006 - 9690. 2013. 02. 004
天韭挥发性有机化合物成分初步研究
帅小白1,叶 晶2,吴家森2* ,阮弋飞1,童小虎1,应学兵1
(1.浙江省临安市农业技术推广中心,浙江 临安 311300;
2.浙江农林大学 亚热带森林培育重点实验室培育基地,浙江 临安 311300)
摘 要 采用动态顶空气循环采集法采集天韭挥发物,通过热脱附 -气相色谱 /质谱联用法分析其挥发物的化学
成分。结果表明,共检测到天韭挥发物成分 36 种,其中萜烯类化合物 12 种,苯酚类化合物 9 种,醛酮醇类化合物 6
种,烷烃类化合物 6 种,脂类化合物 3 种。
关键词 天韭;挥发物;化学成分
中图分类号:S567 文献标识码:A 文章编号:1006 - 9690(2013)02 - 0012 - 03
Preliminary Analysis of Volatile Organic Compounds in Allium victorialis
Shuai Xiaobai1,Ye Jing2,Wu Jiasen2,Ruan Yifei1,Tong Xiaohu1,Ying Xuebing1
(1. Agricultural Technology Extension Center of Lin’an City,Lin’an 311300,China;2. The Nurturing
Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture,Zhejiang Agricultural and Forestry Univer-
sity,Lin’an,311300,China)
Abstract In order to study the composition of Allium victorialis volatile organic compounds and their rel-
ative differences in content. In this paper,we collected volatiles by dynamic headspace gas circulation
method,then through the thermal desorption-gas chromatography /mass spectrometry for the chemical con-
stituents of volatiles’extraction,separation and structure identification. According to extract’s contains
36 kind of composition,main includes 12 kinds of terpenes compounds,9 kinds of phenol compounds,3
kinds of lipid compounds,6 kinds of Aldehydes ketones alcohols compounds and alkane hudrocarbons.
Key words Allium victorialis L.;volatile;chemical compositions
天韭(Allium victorialis L.)别名茖葱、鹿耳韭,
为百合科葱属多年生草本植物。我国《尔雅》、《本
草纲目》等均记载了其食用与药用价值[1]。其营养
丰富,风味独特,是天然的保健蔬菜,被誉为“菜中
灵芝”。现代医学证明,天韭对预防和治疗心脏病、
高血压、动脉硬化和脑梗塞有良好的效果[2,3]。其
药理作用主要来自于挥发物成分,挥发物中含有含硫
化合物、黄酮类化合物、甾体化合物及糖类等[4,5]。在
葱属中,天韭的硫甲基半胱亚砜的含量最高,达
524. 7 mg /100 g[6],多果聚糖(17. 4%)和寡果聚糖
(19. 8%)的含量均较高[7],100 g 鲜重中 Vc 含量
250 mg[8]、脂肪 0. 2 g,铁 1. 3 mg,蛋白质2. 5 g[9]。
随着人们生活水平的不断提高,人们对健康的
重视程度越来越高,尤其是对绿色食品的渴望越来
越强烈,而药膳同源的蔬菜更是备受青睐。天韭香
味浓,并略带爽口野味,加之其内含物有显著的药理
作用,是一种理想的天然保健蔬菜。为了解天韭挥
发物的成分及其含量,本文对天韭挥发物成分进行
了收集、化学成分提取分析和结构的鉴定,为天韭的
药理研究及开发利用提基础。
1 材料与方法
1. 1 材料
所用材料天韭于 2009 年 5 月采自浙江省临安
市天目山区,并栽于直径为 8 cm 的营养钵中,并安
放于浙江农林大学东湖校区阔叶人工林中进行培
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第 2 期 帅小白,等:天韭挥发性有机化合物成分初步研究
养,阔叶林乔木层的郁闭度为 0. 7 左右,与天韭的自
然生境相似。
1. 2 方法
1. 2. 1 挥发物采集
2010 年 8 月 10 日,晴朗无风的环境下,利用动
态顶空气气体循环采集法对生长状况良好的天韭进
行挥发物顶空气体采集 30 min[10,11]。
1. 2. 2 挥发物成分分析方法
挥发物成分采用热脱附 -气相色谱 /质谱联用
法 (thermo desorption system /gas chromatography /
mass spectrum,TDS - GC /MS)进行分析。TDS(德国
Gerstel公司生产的 TD3 型)。工作条件:系统载气
压力为 20 KPa;进样口温度为 250 ℃;热脱附温度
为 250 ℃(10 min) ;冷阱温度为 - 100 ℃(保持
3 min)。GC(美国 Agilent 公司生产的 7890A 型)。
工作条件:色谱柱为 30 m × 250 μm × 0. 25 μm 的
HP - 5MS 柱;程序升温:初始温度 40 ℃,保持
4 min,后 6 ℃ /min的速率升至 250 ℃,保持 3 min,
然后以 10 ℃ /min 的速率升至 270 ℃,保持 5 min。
MS(美国 Agilent 公司生产的 5975C 型)。工作条
件:电离方式为电子电离源(EI) ;电子能量为 70
eV;原子质量范围为 28 - 450;接口温度为 280 ℃;
离子源温度为 230 ℃;四级杆温度 150 ℃[12]。
1. 2. 3 数据处理及谱图分析
对挥发物成分的分析数据,采用气质联用仪计
算机的 NIST 2008 谱库进行检索,并定性分析组分
的质谱数据,通过色谱峰面积归一法,计算组分的相
对含量[10]。
表 1 天韭挥发物组分分析结果
序号 化合物 保留时间 /min 相对含量 /%
1 甲苯 Methylbenzene 4. 4045 1. 4232
2 六甲基环三硅氧烷 Hexamethylcyclotrisiloxane 5. 8086 10. 641
3 乙苯 Ethylbenzene 6. 7614 1. 4497
4 对二甲苯 1,4 - xylene 6. 9787 3. 2634
5 苯乙烯 Phenylethylene 7. 5637 4. 681
6 左旋 - α -蒎烯 (1S)-(-)- Alpha - Pinene 8. 7505 0. 8075
7 苯甲醛 Benzaldehyde 9. 5195 0. 6427
8 2,5 -双(三甲基硅氧基)苯甲醛 Trimethylsilyloxybenzaldehyde 9. 7033 1. 4728
9 β -蒎烯 β - Pinene 9. 9624 1. 4871
10 α -甲基苯乙烯 α - Methylstyrene 10. 1296 3. 2996
11 联三甲苯 1,2,3 - Trimethylbenzene 10. 4221 0. 9984
12 八甲基环四硅氧烷 Octamethyl cyclotetrasiloxane 10. 6895 12. 4515
13 对二氯苯 1,4 - Dichlorobenzene 10. 9068 0. 5427
14 对异丙基甲苯 4 - Isopropyltoluene 11. 2746 0. 5963
15 2 -乙基 - 1 -己醇 2 - Ethyl hexanol 11. 4584 4. 0997
16 乙酰苯 Acetyl benzene 12. 3945 0. 5783
17 4 -乙基间二甲苯 1 - methyl - 4 -(1 - methylethenyl)- benzen 12. 8792 0. 8242
18 壬醛 Nonanal 13. 3891 1. 1636
19 杜烯 1,2,4,5 - Tetramethylbenzene 13. 6732 0. 5123
20 2,7 -二溴 - 9,9 -二辛基 - 9H - 9 -硅杂芴2,7 - Dibromo - 9,9 - dioctyl - 9H - 9 - silafluorene 13. 715 0. 941
21 3,5,5 -三甲基 - 2 -环己烯 - 1 -酮 3,5,5 - trimethyl - 3 - Cyclohexen - 1 - one 13. 8237 2. 5464
22 十甲基环戊硅氧烷 Decamethyl cyclopentasiloxane 14. 5675 6. 242
23 萘 Naphthalene Decamethyl cyclopentasiloxane 15. 3782 1. 1897
24 葵醛 1 - Decanal 15. 8379 2. 082
25 己内酰胺 Caprolactam 17. 5178 0. 863
26 6 -溴 - 4H - 3,1 -苯并噁嗪 - 4 -酮 6 - Bromo - 4H - 3,1 - benzoxazin - 4 - one 20. 234 15. 3255
27 α -蒎烯 α - Pinene 20. 8274 0. 5948
28 环长叶烯 (+)- Longicyclene 21. 4375 1. 3202
29 异长叶烯 Isolongifolene 21. 939 0. 4991
30 十四烷 Tetradecane 22. 2232 0. 4938
31 长叶烯 Longifolene 22. 4572 6. 0273
32 石竹烯 β - Caryophyllene 22. 8082 0. 8237
33 十五烷 Pentadecane 24. 7806 1. 2048
34 十二甲基五硅氧烷 Dodecamethyl - pentasiloxane 24. 8726 4. 484
35 2,4 -二叔丁基苯酚 2,4 - Di - tert - butylphenol 25. 0898 2. 0736
36 2,2,4 -三甲基戊二醇异丁酯 2,2,4 - Trimethyl - 1,3 - pentanediol 27. 0121 2. 3534
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中 国 野 生 植 物 资 源 第 32 卷
2 结果与分析
2. 1 天韭挥发物成分分析
天韭挥发物组分在相对含量上存在差异,内容
见表 1。从天韭挥发物中鉴定出 36 中化合物。其
中,萜烯类化合物 12 种,占总量的 33. 33%;苯酚类
化合物 9 种,占总量的 25%;醛酮醇类化合物 6 种,
占总量的 16. 67%;烷烃类化合物 6 种,占总量的
16. 67%;脂类化合物 3 种,占总量的 8. 33%。
2. 2 天韭挥发物各成分的比较
天韭挥发物成分的总离子流图见图 1。天韭挥
发物中各组分主要为 6,7 -二甲氧基 - 4H - 3,1 -
苯并恶嗪(15. 33%)、八甲基环四硅氧烷(12. 45%)
和六甲基环三硅氧烷(10. 64%)。长叶烯、十甲基
环戊硅氧烷和十二甲基五硅氧烷等的相对含量也同
其他物质有较大的差异。这些物质成分之间的差异
或者各组分之间的比例是否造就的天韭独特的挥发
性风味,还有待进行进一步的研究。
图 1 天韭挥发物成分的总离子流图
3 讨论与结论
本次研究得到的 36 种挥发物成分与前人的研
究结果有所差异。如 Nishimura于 1971 年首次从天
韭挥发油中提取了甲基烯丙基硫醚(methyl,allyl
sulfide)、二甲基二硫 (dimethyl disulfide)、二烯丙基
硫醚 (diallyl,sulfide)、甲基丙基二硫(methyl n -
propyl disulfide)等 14 种物质[13]。此后,Akashi又从
天韭挥发油中发现了亚矾氨基酸 (sulfoxide amino
acid)中的烷基半胱亚矾(S - alkyl - L - cysteine
sulfoxides)[14]。这主要是由于此次所检测的挥发性
成分是天韭直接从叶表散发出来的,与前人从挥发
油中的提取方法有所差异。
天韭挥发物中鉴定出 36 中化合物,挥发物中各
组分主要为 6,7 -二甲氧基 - 4H - 3,1 -苯并恶嗪
(15. 33%)、八甲基环四硅氧烷(12. 45%)和六甲基
环三硅氧烷(10. 64%)。经整理及归类可知,萜烯
类化合物 12 种,占总量的 33. 33%;苯酚类化合物 9
种,占总量的 25%;醛酮醇类化合物 6 种,占总量的
16. 67%;烷烃类化合物 6 种,占总量的 16. 67%;脂
类化合物 3 种,占总量的 8. 33%。
参考文献:
[1] 曲继松,宋述尧.葱研究进展[J].特产研究,2006(4) :67 - 70.
[2] 赵怀清,王学娅,难波恒雄.菩葱中含硫化合物对培养心肌细
胞的作用[J].药学学报,2000,35(z) :4 - 6.
[3] 赵怀清,难波恒雄.茖葱浸膏及其化合物对培养心肌细胞的作
用[J].沈阳药科大学学报,1999,16(4) :274 - 277.
[4] 尹永芹.茖葱的化学成分研究[D]. 哈尔滨:黑龙江中医药大
学,2004.
[5] 曲继松,宋述尧.长白山茗葱主要生物学特性研究[D]. 长春:
吉林农业大学,2007.
[6] Roman K,Marketa S,Jan V. Distribution of S - Alk (en)y -
lcysteine Sulfoxides in Some Allium Species Identification of a New
Flavor Precursor:S - Ethylcysteine Sulfoxide (Ethiin) [J]. J
Agrc Food Chem,2000,48:428 - 433.
[7] Lim H T,Song Y N,Kim W B,et al. Plant regeneration via. orga-
nogenesis and somatic embryogenesis and micromultiplica - tion of
Allium victorialis var. platyphyllum Makino[J]. Acta Horticultu-
rae,1998,467:193 - 199.
[8] Jeong J C,Ok H C,Hur O S,et al. Food Value and Postharvest
Physiological Characteristics of Wild Garlic (Allium victorialis
var. platyphyllum)in Korea[J]. Kor J Hort Sci Technol,2005,
23(2) :164 - 169.
[9] Kanazawa T,Seto S,Mizukoshi Y,et al. Seaonal Changes of Nu-
trient Content in Allium victorialis. L. ssp. platyphyllum Hult[J].
J Japan Soc Hort Sci,1991,60(3) :635 - 642.
[10] 高岩.北京市绿化树种挥发性有机物释放动态及其对人体健
康的影响[D].北京:北京林业大学,2005.
[11] 苏克曼,张济新.仪器分析实验[M].北京:高等教育出版社,
2005.
[12] 高群英,高岩,张汝民,等. 3 种菊科植物香气成分的热脱附气
质联用分析[J].浙江农林大学学报,2011,28(2) :326 - 332.
[13] Nishimura H,Fujiwara K,Mizutani J,et al. Volatile Flavor
Components of Caucas[J]. J Agri Food Chem,1971,19 (5) :
992 - 994.
[14] Akashi K,Nishimura H,Mizutani J. Precursors and Enzymatic
Development of Caucas Flavor Components[J]. Agr Biol Chem,
1975,39(7) ,1507 - 1508.
—41—