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3种接骨木果实挥发性组分



全 文 :书第 41 卷 第 9 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol. 41 No. 9
2013 年 9 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Sep. 2013
1)吉林省科技发展计划项目(20100254)。
第一作者简介:李金英,女,1978 年 6 月生,吉林农业大学园艺
学院,博士研究生。
通信作者:刘洪章,吉林农业大学生命科学学院,教授。E-mail:
lhz999@ 126. com。
收稿日期:2012 年 12 月 20 日。
责任编辑:任 俐。
3 种接骨木果实挥发性组分1)
李金英 赵春莉 刘树英 刘洪章 卢明艳
(吉林农业大学,长春,130118) (吉林省农业科学院果树研究所)
摘 要 采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)结合气相—质谱法(GC-MS)研究了 3 种接骨木果实的挥发性
组分。结果表明:分析出的组分中接骨木含 8 种,朝鲜接骨木和东北接骨木各含 11 种,主要成分有酮类、萜烯类、
醇类、酯类、烷烃类和脂肪酸类化合物,这些物质决定了 3 种接骨木果实的食、药用价值以及风味特征。
关键词 接骨木;果实;顶空固相微萃取 /气相色谱—质谱;挥发性组分
分类号 Q946;Q949. 781. 2
Volatile Constituents among Three Species of Sambucus /Li Jinying,Zhao Chunli,Liu Shuying,Liu Hongzhang(Jilin
Agricultural University,Changchun 130118,P. R. China) ;Lu Mingyan(Institute of Pomology,Jilin Academy of Agri-
cultural Science)/ / Journal of Northeast Forestry University. -2013,41(9). -91 ~ 93
We analysed volatile constituents of three species of Sambucus by HS-SPME /GC-MS. Eight compounds were identi-
fied in Sambucus williansii Hance,eleven in Sambucus coreana (Naka)Kom. and eleven in Sambucus manshurica Kitag.
The main compounds are ketones,terpenes,alcohols,ester,alkanes and aliphatic acid. The nutrition values and aroma
characteristics of three Sambucus are attributed to above compounds.
Keywords Sambucus;Fruits;HS-SPME /GC-MS;Volatile constituents
接骨木(Sambucus williansii Hance)、朝鲜接骨
木(Sambucus coreana (Nakai)Kom.)和东北接骨木
(Sambucus manshurica Kitag.)属忍冬科接骨木属植
物。它们既是观赏、食用和药用兼具的植物,又是东
北地区的小浆果类果树[1]。目前,对接骨木化学成
分、挥发性成分的研究仅有少数相关报道[2-6],但报
道的挥发性成分都是利用传统方法提取挥发油,然
后进行气相—质谱(GC /MS)分析鉴定,操作过程较
为繁琐,耗时长。顶空固相微萃取无需溶剂,集采
样、萃取、浓缩、进样于一体;一般 2 ~ 30 min 即可达
到吸附平衡,整个周期一般 1. 5 h,分析速度快,重现
性好,灵敏度高。此项技术特别适合于微量挥发性
成分的富集。与传统样品预处理方法相比,具有高
效、快速无需溶剂等优点,越来越多地应用于环境、
食品和药品检测等多个领域[7-9]。利用此项技术研
究接骨木鲜果的挥发性组分,国内外鲜有报道。本
试验首次采用 HS-SPME 与 GC-MS 联用方法分析
了接骨木成熟果实中的挥发性成分,旨在快速分析
鉴定接骨木果实主要风味物质的组成,更科学地评
价接骨木不同品种的品质,为接骨木属植物化学分
类、开发新口味果品及食用香精、日用香料等提供科
学参考。
1 材料与方法
供试材料为接骨木(Sambucus williamsii H.)、
朝鲜接骨木(Sambucus coreana (Nakai)Kom.)和东
北接骨木(Sambucus manshurica Kitag.)的成熟新鲜
果实。
顶空固相微萃取 HS-SPME 装置为美国 Supel-
co公司生产,气相色谱—质谱测定仪器为美国
HP5890A气相色谱仪和英国 VG-Quattro 串联质
谱仪。
取样前先将固相微萃取头在气相色谱进样口老
化 1 h。进样口温度与接口温度均设定为 250 ℃。
取 8 g左右样品,迅速将其装入 20 mL的钳口样品瓶
中,上部留有约 2. 5 cm 的空间,用封盖器封好。将
老化好的萃取头插入样品瓶顶空部分,室温下萃取,
然后,将萃取头抽出插入气相色谱仪进样口,解吸,
进行 GC-MS检测分析。
气相色谱条件:采用载气为高纯氦气;程序升温
的起始温度为 40 ℃,以 5 ℃·min-1升温到 150 ℃,
保持 2 min,以 5 ℃·min-1升温到 200 ℃,进样口温
度 250 ℃。质谱条件:电离方式 EI,电子轰击能量
70 eV,质量扫描范围(m/z)30 ~ 500 amu,对 3 种接
骨木果实的挥发性组分进行测定分析。
2 结果与分析
2. 1 3 种接骨木成熟果实香气成分的 GC-MS 总离
子流图
依照设定的试验条件对接骨木(G1)、朝鲜接骨
木(C2)和东北接骨木(D3)进行了测定,其 GC-MS
总离子流图如图 1 ~图 3 所示。由图 1 ~图 3 可以
看出,3 者挥发性成分的保留时间和质量分数均存
在一定差异。未知化合物经质谱扫描及 NIST98 谱
库检索谱图,并结合人工图谱解析及保留指数资料
的查询,分析检测到醇类、萜烯类、酯类、酮类等成
分,共鉴定出 20 种化合物。样品 G1、C2、D3 经分析
所得的挥发性物质质量分数采用面积归一化法计
算,具体见表 1。
图 1 接骨木挥发性组分的 GC-MS总离子流图
图 2 朝鲜接骨木挥发性组分的 GC-MS总离子流图
图 3 东北接骨木挥发性组分的 GC-MS总离子流图
2. 2 3 种接骨木成熟果实的主要挥发性组分
由表 1 的分析结果看出,3 种接骨木成熟果实
挥发性物质的组成及质量分数有明显的差异。接骨
木、朝鲜接骨木及东北接骨木的挥发性成分主要由
酮、酯、萜烯类、脂肪酸、烷烃类物质等组成。比较
来看,东北接骨木果实的挥发性成分比其他两种
接骨木多。接骨木和朝鲜接骨木未检测出醇类物
质,东北接骨木里未发现烷烃类成分。接骨木果
实挥发性物质中不含酮类。仅在东北接骨木中发
现了棕榈酸。
接骨木、朝鲜接骨木、东北接骨木果实中共有
的挥发性组分有:β-榄香烯、长叶烯、石竹烯和乙
酸薄荷酯,其中 β-榄香烯质量分数最高,分别为
30. 156%、0. 972%、13. 108%。
表 1 3 种接骨木果实挥发性组分
化合物
类别
序号 化合物 分子式
挥发性成分质量分数 /%
G1 C2 D3
酮类 1 胡薄荷酮 C10H18O — 0. 408 3. 992
2 L—薄荷酮 C10H18O — 0. 186 —
3 2-壬酮 C9H18O — — 7. 080
4 异薄荷酮 C10H18O — — 3. 190
萜烯类 5 长叶蒎烯 C15H24 5. 192 0. 208 —
6 β-波旁烯 C15H24 — 0. 173 —
7 β-榄香烯 C15H24 30. 156 0. 972 13. 108
8 长叶烯 C15H24 28. 031 0. 781 9. 919
9 石竹烯 C15H24 13. 947 0. 646 7. 835
10 α-蒎烯 C15H24 4. 537 — —
11 β-瑟林烯 C15H24 — 8. 513
醇类 12 1-十三醇 C13H28O — — 14. 492
13 芳樟醇 C10H18O — — 7. 685
酯类 14 乙酸薄荷酯 C12H22O2 2. 521 0. 538 2. 403
烷烃类 15 十二烷 C12H26 — 6. 184 —
16 壬基—环丙烷 C11H24 6. 184 —
17 正十三烷 C13H28 — 0. 276 —
18 正十四烷 C14H30 — 88. 965 —
19 2,6,10-三甲基十五烷 C18H38 9. 432 — —
脂肪酸类 20 棕榈酸 C16H32O2 — — 11. 783
注:G1.接骨木;C2.朝鲜接骨木;D3.东北接骨木。
3 结论与讨论
潘雪峰等[10]认为,一般果实的清香气息更可能
来自于多种醇类和醛、酮、酚、酸的共同作用。烷烃
类物质在植物中普遍存在,对香气的产生作用如何,
在今后的研究中还应做深入研究。本试验结果显示
3 种接骨木果实的挥发性成分中存在多种化合物,
亦有烷烃类物质存在。朝鲜接骨木中正十四烷质量
分数较高,有待进一步研究探讨。采用顶空固相微
萃取(HS-SPME)技术结合气相—质谱法(GC-MS)
可以快速测定接骨木属植物果实的挥发性组分。其
中萜烯是一类广泛存在于植物体内的天然碳氢化合
物,该物质具有独特的香味,且具有重要的生理活
性,是研究天然产物和开发新药的重要来源[11],如
接骨木果实中检测出的 a-蒎烯是一种重要的天然
产物,可被广泛应用于香料、医药及精细有机合成工
业。它能够抑制潜在的感染性心内膜炎相关革兰氏
阳性菌,如金黄色葡萄球菌表皮葡萄球菌、化脓链球
菌、肺炎链球菌的生长[12]。石竹烯具有辛香、木香、
柑橘及樟脑香,可用于调配丁香、胡椒、肉豆蔻、柑
橘、药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,同时芳樟醇及基酯类在香水等化
妆品配方中占有重要的地位。棕榈酸可用于制蜡
烛、肥皂、金属皂、润滑脂、合成洗涤剂、软化剂等。
乙酸薄荷酯可用作香料,调制薄荷、水果、浆果等果
29 东 北 林 业 大 学 学 报 第 41 卷
香型香精,用于食品和饮料;调制玫瑰、铃兰等花香
型香精,用于化妆品、花露水,也用于香皂;也可调制
成东方型、柑橘型香精。其他萜烯类、酮类、酯类等
物质可以作为香精、香料制剂用于生活用品中。本
试验中,不同种接骨木果实中分析出的每种物质质
量分数均不同,原因可能是风味物质代谢过程和酶
活性存在差异,引起不同树种以及同一树种的不同
品种间风味成分的种类和质量分数的差异[14]。挥
发性物质的提取和分析方法不同也可能产生差异,
其差异机制仍有待于进一步的研究。
3 种接骨木属植物果实风味组分的种类和质量
分数均存在差异,可以作为一种化学分类的依据。
其中共有的萜烯类物质可以作为接骨木属植物资源
开发和引种栽培过程中的指标性成分之一。该试验
结果可为接骨木属植物果实的食、药用价值及挥发
性组分等方面的开发与利用提供一定的基础数据和
理论参考。
参 考 文 献
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631-637.
(上接 53 页)行的。另外,文中建立的模糊综合评
价模型具有良好的通用性,对其他区域的土壤养分
质量分数等级进行评价时,只需根据实际情况稍微
进行调整,即可得到评价结果,对今后的森林经营和
培育具有重要的借鉴意义。
参 考 文 献
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