全 文 ：香 根 草 挥 发 物 化 学 成 分 的 分 析 3
黄京华1 ,2 　黎华寿1 3 3 　杨　军1 　陈玉芬1 　刘迎湖1 　黎　宁1 　聂呈荣1
(1 华南农业大学热带亚热带生态研究所 ,广州 510642 ;2 广西大学农学院 ,南宁 530005)
Chemical components of Vetiveria zizanioides volatiles. HUAN G Jinghua1 ,2 , L I Huashou1 , YAN G J un1 ,
CHEN Yufen1 , L IU Yinghu1 ,L I Ning1 , N IE Chengrong1 (1 Institute of Tropical and S ubt ropical Ecology ,
South China A gricultural U niversity , Guangz hou 510642 , China ;2 A gricultural College , Guangxi U niver2
sity , N anning 530005 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (1) :170～172.
The chemical components of the volatiles from V etiveria z iz anioides were analyzed by SPME and GC2MS. In
the roots , the main component was valencene (30. 36 %) , while in the shoots and leaves , they were 92octadece2
namide (33. 50 %) , 2 ,6 ,10 ,15 ,19 ,232hexamethyl22 ,6 ,10 ,14 ,18 ,222tetracosahexaene (27. 46 %) , and 1 ,22
benzendicarboxylic acid , diisooctyl ester (18. 29 %) . The results showed that there were many terpenoids in the
volatils. In shoot volatiles , there existed 3 monoterpenes , 2 sesquiterpenes and 1 triterpene. Most of the volatiles
in roots were sesquiterpenes.
Key words 　Vetiveria zizanioides , Volatiles , Allelopathy , GC2MS.
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 01 - 0170 - 03 　中图分类号 　Q945. 78 Q948. 12 　文献标识码 　A
3 国家自然科学基金 (30000114) 、广东省自然科学基金、美国洛克非
勒基金和日本经团连自然保护基金资助项目 (41002G99012) .3 3 通讯联系人. E2mail : lihuashou @scau. edu. cn
2003 - 06 - 09 收稿 ,2003 - 09 - 16 接受.
1 　引 　　言
香根草 ( V etiveria z iz anioides) 属 C4 植物 ,光合能力强 ,
生物量大 ,根系庞大 ,深 2～3m ,是自然界根系最长的草本植
物[6 ,7 ] ,被称为“神奇之草”[2 ,4～6 ,8 ,14 ,17 ] . 它地上部簇生成丛 ,
很难结实 ,无匍匐茎或根状茎 ,一般通过分蘖繁殖 ,不会成为
农田杂草[5 ,16 ] ,被广泛用于水土保持 [3 ,6 ,7 ,12 ,13 ] ,也被用于尾
矿生态恢复和其它污染防治 [1 ,6 ,9～11 ,13 ,17 ] .
香根草根含有岩兰草醇 (C15 H22 O) ,可提练制作香精和
化妆品重要原料的“香油”, 目前全球香根油年产量约
250t [5 ,6 ] .近来发现香根油具杀虫和灭菌功能 ,如香根草种在
蔗地可免除根结线虫 ( Meloidogyne spp. ) 对甘蔗的危害[14 ] ,
根部挥发油还可防稻田鼠害. 但香根草对其他植物的影响还
不清楚. 生产上发现 ,坡地玉米配置香根草的水土保持带时 ,
玉米行产量在紧靠香根草之上明显高于对照 ,之下则明显低
于对照[4 ] ,有可能是香根草根分泌挥发油与水混合后 ,顺流
而下抑制玉米生长 ,认清它的化感作用对合理开发利用香根
草资源有重要意义.
2 　材料与方法
211 　材料及样品处理
香根草植物体采自华南农业大学牧草试验场肥力中等
的旱坡地 . 取当年分蘖的全株 ,将地上部和根分开 ,各取 2 g ,
切成 0. 5cm 的小段 ,分别放入洁净的固相微萃取 (SPME) 管
中 ,插入萃取棒 ( PDMS2聚二甲基硅氧烷 ,100μm) 密封放置
45min ,萃取其挥发成分 ,随萃取棒直接进样在 GC/ MS 上分
析.
212 　仪器及分析条件
　　所用仪器为 Finnigan TRACE GC2MSTM 气质联用仪
(美国) ,DB25 毛细管柱 ,30m ×0. 25mm ,起始温度 60 ℃,保
持 10min ,然后以每分钟 4 ℃升到 230 ℃,并保持 40min ,载气
为氦气 (1ml·min - 1) ,进样器温度 200 ℃,接口温度 250 ℃,电
离方式 EI , 电子能量 70eV ,检测器电压 350V.
213 　质谱图谱分析方法
　　挥发物经 GC2MS 分析 ,所得质谱图谱用计算机检索谱
库确定化合物 ,以质谱离子峰面积百分数表示各成分含量.
3 　结果与分析
311 　香根草茎叶挥发物成分
　　茎叶挥发物共分离到 24 个色谱峰 (图 1a) ,分析鉴定了
其中 19 种成分 (表 1) ,主要成分是 92十八烯酰胺 ,含量达
33 % ,其次是 2 ,6 ,10 ,15 ,19 ,232六甲基22 ,6 ,10 ,14 ,18 ,222二
十四烯和 1 ,22二羧酸苯二异辛酯 ,分别占 27. 46 %和 18.
29 % ,其他成分含量均在 5 %以下 ,主要是醛类、醇类、酸类、
酯类和烷类. 312 　香根草根挥发物的主要成分
　　香根草根挥发物与茎叶挥发物有很大不同 ,根挥发物共
分离了 32 个峰 (图 1b) ,分析鉴定了 30 种成分 (表 2) ,其主要
成分是缬草烯 ,含量为 30. 36 % ,其余成分含量都在 10 %以
下 ,大多是萜烯、烯烃和醇类 ,以及两个酮类化合物和一个烷
类化合物 ,没有发现酸类和酯类.
应 用 生 态 学 报 　2004 年 1 月 　第 15 卷 　第 1 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Jan. 2004 ,15 (1)∶170～172
表 1 　香根草茎叶挥发物的化学成分
Table 1 Chemical component of the volatile from Vetiveria zizanioides shoots
编号
No.
保留时间
Retention
time (min)
化合物
Compounds
分子式
Molecular
formula
含量
Content
( %)
1 22. 79 Z2CITRAL C10H16O 0. 79
2 23. 31 GERANIOL C10H18O 1. 37
3 23. 95 E2CITRAL C10H16O 2. 14
4 25. 45 CYCLOHEXASILOXANE , DODECAMETHYL2 (CAS) C12H36O6Si6 0. 58
5 31. 01 Cycloheptasiloxane , tetradecamethyl2 C14H42O7Si7 0. 55
6 34. 17 12Heptatriacotanol C37H76O 0. 16
7 35. 54 J UNIPER CAMPHOR C15H26O 0. 32
8 38. 40 HEXADECANOIC ACID , 2 ,32DIHYDROXYPROPYL ESTER (CAS) C19H38O4 0. 03
9 39. 44 Tetradecanoic acid C14H28O2 1. 34
10 41. 28 12Heptatriacotanol C37H76O 0. 21
11 42. 03 PEN TADECANOIC ACID (CAS) C15H30O2 0. 64
12 43. 05 Ethyl iso2allocholate C26H44O5 0. 13
13 44. 02 92HEXADECENOIC ACID (CAS) C16H30O2 1. 49
14 44. 60 HEXADECANOIC ACID (CAS) C16H32O2 4. 02
15 47. 48 1 ,22Benzenedicarboxylic acid , diisooctyl ester C24H38O4 18. 29
16 47. 83 1 ,22Benzenedicarboxylic acid , diisooctyl ester C24H38O4 1. 56
17 48. 66 92OCTADECENOIC ACID (Z)2 (CAS) C18H34O2 0. 48
18 49. 24 HEXADECANOIC ACID , 2 ,32DIHYDROXYPROPYL ESTER (CAS) C19H38O4 0. 03
19 52. 19 Ethyl iso2allocholate C26H44O5 0. 03
20 58. 49 LUCENIN 2 C27H52O4Si2 0. 14
21 58. 89 Ethyl iso2allocholate C26H44O5 0. 74
22 62. 32 92Octadecenamide C18H35NO 33. 50
23 65. 22 2 ,6 ,10 ,15 ,19 ,232HEXAMETHYL22 ,6 ,10 ,14 ,18 ,22 ,2TETRACOSAHEXAENE C30H50 27. 46
24 68. 12 CHOL EST252EN232OL (3á)2 (CAS) C27H46O 3. 98
表 2 　香根草根挥发物的化学成分
Table 2 Chemical component of the volatile from Vetiveria zizanioides roots
编号
No.
保留时间
Retention
time (min)
化合物
Compounds
分子式
Molecular
formula
含量
Content
( %)
1 26. 83 Bicylo[ 4. 1. 0 ]heptane , 72bicyclo[ 4. 1. 0 ]hept272ylidene2 C14H20 1. 05
2 27. 53 ( + )2Cyclosativene C15H24 4. 30
3 27. 98 Di2epi2à2cedrene C15H24 1. 83
4 29. 11 ( + )2á2FUNEBRENE C15H24 7. 42
5 29. 39 NAPHTHAL ENE , 1 ,2 ,3 ,4 ,4A , 5 , 6 , 8A2OCTAHYDRO272METHYL242METHYL ENE212( 12METHYL ETHYL)2 , (1à,4Aà,8Aà)2 (CAS) C15H24 4. 11
6 29. 65 ( + )2Epi2bicyclosesquiphellandrene C15H24 1. 42
7 30. 03 AROMADENDRENE C15H24 1. 19
8 30. 50 VAL ENCENE C15H24 30. 36
9 31. 22 à2AMORPHENE C15H24 3. 02
10 31. 48 á2MAAL IENE C15H24 4. 23
11 31. 63 VAL ENCENE C15H24 1. 58
12 31. 97 . DEL TA.2CADINENE C15H24 0. 77
13 32. 33 1H2Cycloprop[e ]azulene , decahydro21 ,1 ,72trimethyl242methylene2 ,[ 1aR2(1aà,4aá,7à,7aá,7bà) C15H24 1. 63
14 32. 47 à2GURJ UNENE C15H24 6. 74
15 33. 77 102EPI2c2EUDESMOL C15H26O 3. 40
16 34. 11 1H2Benzocyclohepten272ol , 2 ,3 ,4 ,4a ,5 ,6 ,7 ,82octahydro21 ,1 ,4a ,72tetramethyl2 , cis2 C15H26O 0. 74
17 34. 42 Cycloisolongifolene , 9 ,102dehydro2 C15H22 0. 96
18 35. 02 1 ,1 ,4a2Trimethyl25 ,62dimethylenedecahydronaphthalene C15H24 0. 63
19 35. 53 12Hydroxy21 ,72dimethyl242isopropyl22 ,72cyclodecadiene C15H26O 5. 86
20 36. 04 Cedranoxide , 8 ,142 C15H24O 0. 82
21 36. 52 Cubenol C15H26O 2. 55
22 36. 63 c2Gurjunenepoxide22 C15H24O 0. 52
23 36. 88 4 ,6 ,62Trimethyl222(32methylbuta21 ,32dienyl)232oxatricyclo[ 5. 1. 0. 0 (2 ,4) octane C15H22O 5. 05
24 37. 40 1 ,42Methanoazulene292methanol , decahydro24 ,8 ,82trimethyl2 , [ 1S2(1à,3aá,4à,8aá,9R 3 ) ]2 C15H26O 0. 97
25 37. 55 Spiro[ 5. 5 ]undec222ene , 3 ,7 ,72trimethyl2112methylene2 , (2)2 C15H24 1. 07
26 38. 38 Azulene , 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,82octahydro21 ,42dimethyl272(12methylethylidene)2 , (1S2cis)2 C15H24 0. 76
27 38. 83 62Isopropenyl24 ,8a2dimethyl21 ,2 ,3 ,5 ,6 ,7 ,8 ,8a2octahydro2naphthalen222ol C15H24O 0. 91
28 38. 99 Cedren2132ol , 82 C15H24O 2. 69
29 40. 03 Cedren2132ol , 82 C15H24O 1. 03
30 40. 71 2 (1H) Naphthalenone , 3 ,5 ,6 ,7 ,8 ,8a2hexahydro24 ,8a2dimethyl262(12methylethenyl)2 C15H22O 0. 76
31 41. 05 2 (1H) Naphthalenone , 3 ,5 ,6 ,7 ,8 ,8a2hexahydro24 ,8a2dimethyl262(12methylethenyl)2 C15H22O 0. 90
32 41. 37 62(1 ,32Dimethyl2buta21 ,32dienyl)21 ,5 ,52trimethyl272oxa2bicyclo[ 4. 1. 0 ]hept222ene C15H22O 0. 70
1711 期 　　　　　　　　　　　　　　　　黄京华等 :香根草挥发物化学成分的分析 　　　
图 1 　香根草茎叶 (a)和根 (b)挥发物的气相色谱图
Fig. 1 GC Chromatography of the volatile from Vetiveria zizanioides
shoots (a) and roots (b) .
4 　结 　　语
　　用固相微萃取和 GC2MS 分析香根草挥发物 ,表明其存
在较多的萜类化合物 ,其中茎叶挥发物中有 3 个单萜、两个
倍半萜和 1 个三萜 ,根挥发物中绝大部分为倍半萜. 萜类化
合物是常见化感物质 [3 ] ,常通过挥发、淋溶、分泌和植物残体
腐解等途径进入环境 ,从而影响周围生物. 野生香根草群落
是单优群落 ,例如 ,广东省吴川发现的我国现存最大一片
(150hm2)野生香根草群落 ,其它植物很难插足其中 ,伴生的
少数几种草本植物也长不好 [15 ] . 在果园及其它用于水保的
香根草带周围 ,杂草往往少见且生长不良 ,这除了与香根草
凭借发达的根系和高秆占据光照和养分供应的优势有关
外[5 ,16 ] ,其挥发物具有化感作用也是可能的.“香气”挥发物
可能是香根草在长期进化过程中形成的防御其他生物 (包括
病菌、昆虫、有关动物和植物)侵扰的有效武器. 可见 ,香根草
存在化感潜力 ,在开发利用时不应忽视. 但香根草对哪些生
物有化感作用 ,其作用方式和途径如何 ? 均待深入揭示.
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作者简介 　黄京华 ,女 ,1962 年生 ,硕士 ,讲师 ,在读博士生 ,
主要从事化学生态学和农业生态学的研究 ,已发表论文数
篇. E2mail : hjhscau @163. com
271 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷