全 文 ：　 Ｇｕｉｈａｉａ　 Ｍａｒ. ２０１６ꎬ ３６(３):３６９－３７２
ｈｔｔｐ: / / ｊｏｕｒｎａｌ.ｇｘｚｗ.ｇｘｉｂ.ｃｎ
ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ.ｇｕｉｈａｉａ－ｊｏｕｒｎａｌ.ｃｏｍ
ＤＯＩ: １０.１１９３１ / ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０１４０９０１７
王庆玲ꎬ董涛ꎬ杜文玉ꎬ等. 模拟氮沉降对紫苏叶挥发油主要成分的影响 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ２０１６ꎬ ３６(３):３６９－３７２
ＷＡＮＧ ＱＬꎬ ＤＯＮＧ Ｔꎬ ＤＵ ＷＹꎬ ｅｔ ａｌ. Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ｉｎ Ｐｅｒｉｌｌａ ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ [Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ２０１６ꎬ
３６(３):３６９－３７２
模拟氮沉降对紫苏叶挥发油主要成分的影响
王庆玲ꎬ 董　 涛ꎬ 杜文玉ꎬ 李凯明ꎬ 吕朝磊ꎬ 张子龙∗ꎬ 王宝华
( 北京中医药大学 中药学院ꎬ 北京 １００１０２ )
摘　 要: 我国为世界三大高氮沉降区之一ꎬ氮沉降严重影响了植物生长发育ꎮ 该研究采用喷施硝酸铵
(ＮＨ４ＮＯ３)模拟氮沉降ꎬ分析了不同浓度氮沉降作用下紫苏叶中紫苏醛、Ｄ￣柠檬烯、α￣蒎烯等 ３种挥发油成分
的变化规律ꎮ 结果表明:随喷施氮盐浓度不断提高ꎬ紫苏叶挥发油的 ３种主要成分含量均有显著下降趋势ꎻ氮
盐浓度升至 ０.０４４ ｍｏｌ􀅰Ｌ￣１时ꎬ紫苏醛、Ｄ￣柠檬烯、α￣蒎烯的含量降至最低ꎬ之后趋于稳定ꎻ氮盐浓度对 ３种挥发
油成分含量的比例也有影响ꎻ不同氮盐浓度处理下ꎬ３ 种挥发油成分的变异系数不同ꎬ紫苏醛的变异系数为
０.６９２ ９ꎬＤ￣柠檬烯的变异系数为 ０.４６０ １ꎬ而 α￣蒎烯的变异系数为 ０.２７１ ６ꎬ即紫苏醛含量变化最大ꎬα￣蒎烯含量
最为稳定ꎮ 大气氮沉降浓度对紫苏叶挥发油主要成分含量有显著影响ꎬ随氮盐浓度不断提高ꎬ紫苏醛、Ｄ￣柠檬
烯、α￣蒎烯等 ３种挥发油成分含量呈降低趋势ꎬ尤以紫苏醛含量的降低最为剧烈ꎮ 氮沉降增加对紫苏叶有效
成分含量有降低的作用ꎮ
关键词: 氮沉降ꎬ 紫苏ꎬ 紫苏醛ꎬ Ｄ￣柠檬烯ꎬ α￣蒎烯
中图分类号: Ｑ９４６.８８９　 　 文献标识码: Ａ　 　 文章编号: １０００￣３１４２(２０１６)０３￣０３６９￣０４
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ ｍａｉｎ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ｉｎ Ｐｅｒｉｌｌａ ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ
ＷＡＮＧ Ｑｉｎｇ￣Ｌｉｎｇꎬ ＤＯＮＧ Ｔａｏꎬ ＤＵ Ｗｅｎ￣Ｙｕꎬ ＬＩ Ｋａｉ￣Ｍｉｎｇꎬ
ＬÜ Ｚｈａｏ￣Ｌｅｉꎬ ＺＨＡＮＧ Ｚｉ￣Ｌｏｎｇ∗ꎬ ＷＡＮＧ Ｂａｏ￣Ｈｕａ
(Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｐｈａｒｍａｃｙꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１０２ꎬ Ｃｈｉｎａ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｒｅａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄꎬ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ
ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ. Ｗｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｒｕｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓꎬ Ｐｅｒｉｌ￣
ｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅꎬ Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅꎬ α￣Ｐｉｎｅｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ Ｐｅｒｉｌｌａ ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓꎬ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉ￣
ｔｉｏｎꎬ ｂｙ ｓｐｒａｙｉｎｇ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒａｔｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ (ＮＨ４Ｏ３) ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕ￣
ｏｕｓ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓａｌｔ ｓｐｒａｙｉｎｇ ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ Ｐｅｒｉｌｌａ ｆｒｕ￣
ｔｅｓｃｅｎｓ ｏｉｌ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｏｗｎｗａｒｄꎻ Ｓａｌｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｔ ０.０４４ ｍｏｌ􀅰Ｌ￣１ꎬ Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅꎬ Ｄ￣Ｌｉｍｏ￣
ｎｅｎｅꎬ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ α￣Ｐｉｎｅｎｅ ｆｅｌｌ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔꎬ ａｆｔｅｒ ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇꎻ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓａｌｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ
ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ａｆｆｅｃｔｅｄꎻ Ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓａｌｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇꎬ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉ￣
ｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ. Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｓ ０.６９２ ９ꎬ Ｄ￣
Ｌｉｍｏｎｅｎｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｓ ０.４６０ １ꎬ ａｎｄ α￣Ｐｉｎｅｎｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｓ ０.２７１ ６. Ｔｈｅ Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅ ｃｏｎｔｅｎｔ
收稿日期: ２０１４￣１２￣０３　 　 修回日期: ２０１５￣０３￣２６
基金项目: 北京市教委大学生创新创业项目(ＢＪＧＪ１３３３)[Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅｓ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｉｏｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｄ￣
ｕｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ(ＢＪＧＪ１３３３)]ꎮ
作者简介: 王庆玲(１９９３￣)ꎬ女ꎬ湖南常德人ꎬ硕士ꎬ主要从事中药药剂学研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)１０４２８１８３９４＠ ｑｑ.ｃｏｍꎮ
∗通讯作者: 张子龙ꎬ博士ꎬ副研究员ꎬ硕士生导师ꎬ从事中药资源与生态、中药材规范化生产与质量控制研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｚｈａｎｇｚｉｌｏｎｇ７６＠ １６３.ｃｏｍꎮ
ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｔｈｅ ｂｉｇｇｅｓｔ ｃｈａｎｇｅꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ α￣Ｐｉｎｅｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｔａｂｌｅ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｔｍｏｓ￣
ｐｈｅｒｉｃ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ Ｐ. ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ ｌｅａｖｅｓ. Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎ￣
ｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｓａｌｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬ Ｔｈｅ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ｃｏｎｔｅｎｔｓꎬ Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅꎬ Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅꎬ α￣Ｐｉｎｅｎｅ ｅｔｃ. ｓｈｏｗｅｄ
ａ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｒｅｄｕｃｅꎬ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｄｒａｍａｔｉｃ ｐｅｒｉｌｌａｌｄｅｈｙｄｅ. Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｗｏｕｌｄ
ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｐ. ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎꎬ Ｐｅｒｉｌｌａ ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓꎬ Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅꎬ Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅꎬ α￣Ｐｉｎｅｎｅ
　 　 氮沉降是大气中的氮化合物(包括自然来源和
人类活动来源)通过非生物途径进入生态系统的过
程ꎮ 自工业革命以来ꎬ诸如矿物燃料的燃烧、含氮化
肥的生产使用、畜牧业等人类活动日益扩展ꎬ使得向
大气中排放含氮化合物迅速增加(张炜等ꎬ２００８ꎻ孙
本华等ꎬ２００６ꎻ樊后保等ꎬ２００７)ꎬ导致大气氮沉降强
度剧增(张维娜等ꎬ２００９)ꎮ 我国已成为世界三大高
氮沉降区之一ꎬ许多地区存在高氮现象(Ｇａｌｌｏｗａｙ ｅｔ
ａｌꎬ ２００３ꎻ荣海等ꎬ２０１１)ꎮ 氮沉降严重影响了植物
的生长发育ꎬ但以往多以森林生态系统为主要研究
对象ꎬ很少探讨药用植物对氮沉降的响应规律ꎮ 目
前我国有 ４０％的植物类药材供应主要依靠栽培品
种ꎬ因此探讨氮沉降对药用植物生长发育ꎬ尤其是对
其有效成分含量的影响尤为重要及紧迫ꎮ
紫苏叶为唇形科植物紫苏(Ｐｅｒｉｌｌａ ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ)的
干燥叶(或带嫩枝)ꎬ有解表散寒ꎬ行气和胃的功效
(国家药典委员会ꎬ２０１５)ꎮ 紫苏叶挥发油的有效成
分主要是紫苏醛ꎬ另外还有少量的 Ｄ￣柠檬烯和 α￣蒎
烯ꎮ 紫苏栽培历史悠久ꎬ目前分布于全国 ２０ 多个
省ꎬ但主要产于江苏、安徽和湖南等南方地区ꎮ 而上
述地区正是我国的主要氮沉降区域ꎬ大气氮沉降量
在 ５.１~２５.６ ｋｇ􀅰ｈｍ￣２􀅰ａ￣１之间ꎮ 因此ꎬ本研究拟通
过喷施不同浓度氮盐模拟不同程度大气氮沉降ꎬ通
过挥发油提取、气相￣质谱分析(任洁等ꎬ２００６)ꎬ分析
氮沉降增加对紫苏叶挥发油成分的影响ꎬ以期揭示
大气氮沉降增加背景下紫苏叶品质变化规律ꎬ对于
阐明氮沉降对药用植物的影响机制ꎬ全面了解氮沉
降生态效应具有重要意义ꎮ
１　 材料与方法
１.１ 材料与器材
１.１.１ 实验材料 　 紫苏种子购自北京市芳萱苑种子
有限公司ꎬ经鉴定为唇形科紫苏属植物种子ꎮ 在北
京市园林科学研究所进行试验ꎬ ２０１４年 ３月下旬播
种ꎬ待苗高 ５~６ ｃｍ 时移至田间ꎬ常规管理ꎮ ７ 月下
旬收获成熟紫苏叶ꎬ清洗干燥后备用ꎮ
１.１.２ 实验器材　 挥发油提取器(２ ０００ ｍＬ 烧瓶 型
号:ＢＢ８９￣２０００)ꎬ美国 Ａｇｉｌｅｎｔ(安捷伦)７８９０Ａ￣５９７５Ｃ
气质联用仪ꎮ
１.２ 试验设置
设置 ５种不同浓度氮盐(ＮＨ４ＮＯ３)模拟大气氮
沉降ꎬ由低至高分别为 ０、０.０１１、０.０２２、０.０４４、０.０８８
ｍｏｌ􀅰Ｌ￣１ꎬ从 ４ 月开始ꎬ每月的月中和月末各进行 １
次喷洒ꎬ其中氮浓度为 ０的对照组喷洒等量蒸馏水ꎮ
１.３ 挥发油提取
按国家药典委员会(２０１０)中挥发油提取方法
提取ꎮ 采用水蒸气蒸馏法ꎬ每处理约 １００ ｇ 紫苏叶ꎬ
加入 ６００ ｍＬ蒸馏水ꎬ蒸馏 ６ ｈ得到浅黄色紫苏挥发
油样品ꎮ
１.４ ＧＣ￣ＭＳ分析
色谱条件:用美国安捷伦公司 ７８９０Ａ￣５９７５Ｃ 气
质联用仪ꎬ色谱柱是 １９０９１Ｓ￣４３３￣Ａｇｉｌｅｎｔ ＨＰ￣５ｍｓ ５％
Ｐｈｅｎｙｌ Ｍｅｔｈｙｌ Ｓｉｌｏｘ气相毛细管柱(３０ ｍ × ２５０ μｍ ×
０.２５ μｍ)ꎬ进样口采用 Ａｇｉｌｅｎｔ分流 /不分流进样口ꎬ
进样口温度为 ２５０ ℃ꎬ不分流ꎬ进样量 ２ μＬꎬ程序升
温:初始温度 ９５ ℃ꎬ２０ ℃􀅰ｍｉｎ￣１到 １９０ ℃持续 １
ｍｉｎꎬ５ ℃􀅰ｍｉｎ￣１到 ２３０ ℃持续 １ ｍｉｎꎬ２５ ℃􀅰ｍｉｎ￣１
到 ２９０ ℃持续 ２０ ｍｉｎ (王琦等ꎬ２００９ꎻ卢汝梅等ꎬ
２００６)ꎮ 电离方式为 ＥＩ 源ꎬ离子源温度为 ２３０ ~ ２５０
℃ꎬ四级杆 １５０~２００ ℃ꎮ
２　 结果与分析
２.１ 氮沉降对挥发油主要成分含量影响
用毛细管气相色谱法对紫苏叶挥发油进行分
析ꎬ采用色谱数据处理系统ꎬ以峰面积归一化法测得
挥发油各组分相对含量(李健隽ꎬ２０１２ꎻ彭炳先等ꎬ
２００７)ꎮ 本文重点考察紫苏叶中 ３ 种主要的挥发油
成分:紫苏醛ꎬＤ￣柠檬烯和 α￣蒎烯ꎮ 不同氮沉降浓
度下 ３ 种挥发油成分含量结果见表 １ꎬ挥发油成分
与氮沉降浓度线性关系见表 ２ꎮ 挥发油成分含量对
氮沉降浓度变化的响应规律见图 １ꎮ
从图１可以看出ꎬ３种成分的相对含量都随着
０７３ 广　 西　 植　 物　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ３６卷
表 １　 不同浓度氮沉降作用下紫苏叶挥发油 ３种主要成分 ＧＣ￣ＭＳ分析结果
Ｔａｂｌｅ １　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｍａｉｎ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ｉｎ Ｐｅｒｉｌｌａ ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ ｌｅａｖｅｓ
浓度
Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
(ｍｏｌ􀅰Ｌ￣１)
保留时间
Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｔｉｍｅ
(ｓ)
名称
Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ
分子量
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ
匹配度
Ｍａｔｅ ｌｉｎｅａｒ
含量
Ｃｏｎｔｅｎｔ (％)
０ ５.３５２ α￣Ｐｉｎｅｎｅ (α￣蒎烯) １３６.１２５ ９７ ０.５９
７.１２４ Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅ (Ｄ￣柠檬烯) １３６.１２５ ９４ ２３.０７
１１.６４５ Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅ (紫苏醛) １５０.１０４ ９４ ５８.１８
０.０１１ ５.３８５ α￣Ｐｉｎｅｎｅ (α￣蒎烯) １３６.１２５ ９７ ０.５３
７.１４４ Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅ (Ｄ￣柠檬烯) １３６.１２５ ９４ １７.９５
１１.８６２ Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅ (紫苏醛) １５０.１０４ ４９ ４７.４０
０.０２２ ５.３５８ α￣Ｐｉｎｅｎｅ (α￣蒎烯) １３６.１２５ ９７ ０.５２
７.１５７ Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅ (Ｄ￣柠檬烯) １３６.１２５ ９５ １３.９１
１１.９３６ Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅ (紫苏醛) １５０.１０４ ４９ ３６.７２
０.０４４ ６.１３２ α￣Ｐｉｎｅｎｅ (α￣蒎烯) １３６.１２５ ９２ ０.３３
７.０４９ Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅ (Ｄ￣柠檬烯) １３６.１２５ ９４ ７.９８
１１.６２４ Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅ (紫苏醛) １５０.１０４ ９４ ９.２６
０.０８８ ６.１３２ α￣Ｐｉｎｅｎｅ (α￣蒎烯) １３６.１２５ ６４ ０.３２
７.０４９ Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅ (Ｄ￣柠檬烯) １３６.１２５ ９４ ７.９８
１１.６２４ Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅ (紫苏醛) １５０.１０４ ９４ ９.１５
模拟氮沉降浓度的增加而减小ꎮ 根据线性方程ꎬ紫
苏醛的下降速度最快ꎬ即氮盐浓度在 ０~０.０４４ ｍｏｌ􀅰
Ｌ￣１范围内ꎬ其浓度的变化对紫苏醛含量的影响最
大ꎬ其次为 Ｄ￣柠檬烯ꎬ最后是 α￣蒎烯ꎮ 由表 ２ 可知ꎬ
紫苏醛与氮盐浓度线性关系较强(Ｒ２ ＝ ０. ９９５ ４ >
０.９９)ꎬ而对于 Ｄ￣柠檬烯和 α￣蒎烯ꎬ其线性关系相对
较弱ꎮ
表 ２　 ３种主要挥发油成分与氮沉降浓度线性关系
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
物质种类
Ｍａｔｅｒｉａｌ ｋｉｎｄ
线性方程
ｌｉｎｅａｒ ｅｑｕａｔｉｏｎ
Ｒ２
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
线性范围
Ｌｉｎｅａｒ ｌｉｍｉｔ
(ｍｏｌ􀅰Ｌ￣１)
α￣Ｐｉｎｅｎｅ
(α￣蒎烯)
ｙ＝－５.７９２２ｘ＋０.６０４ ０.９３２ ９ ０~０.０４４
Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅ
(Ｄ￣柠檬烯)
ｙ＝－３３６.６５ｘ＋２２.２０８ ０.９８２ １ ０~０.０４４
Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅ
(紫苏醛)
ｙ＝－１１１５.４ｘ＋５９.３５６ ０.９９５ ４ ０~０.０４４
２.２ 氮沉降对 ３种主要成分比例影响
根据不同氮盐浓度下 ３种主要挥发性成分的相
对含量ꎬ可计算出其比例关系ꎬ结果见表 ３ꎮ 可以看
出ꎬ随着氮盐浓度不断增加ꎬＤ￣柠檬烯和紫苏醛相对
于 α￣蒎烯的比例不断减小ꎬ当浓度达到 ０.０４４ ｍｏｌ􀅰
Ｌ￣１时ꎬ三者的比例关系趋于稳定ꎬ为 １ ∶ ２４ ∶ ２８ꎬ并
且此时各成分相对含量均为最低ꎮ
表 ３　 不同氮盐浓度下 ３种主要挥发性成分的比例
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓａｌｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ
ｔｈｒｅｅ ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ
氮盐浓度
Ｎｉｔｒｉｄｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
(ｍｏｌ􀅰Ｌ￣１)
α￣蒎烯 ∶ Ｄ￣柠檬烯 ∶ 紫苏醛
α￣Ｐｉｎｅｎｅ ∶ Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅ ∶
Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅ
０ １ ∶ ３９ ∶ ９９
０.０１１ １ ∶ ３３ ∶ ８８
０.０２２ １ ∶ ２７ ∶ ７１
０.０４４ １ ∶ ２４ ∶ ２８
０.０８８ １ ∶ ２５ ∶ ２９
２.３ 不同挥发油成分对氮沉降敏感性差异
对紫苏叶挥发油中 ３种主要成分相对含量变异
系数进行分析ꎬ结果发现:３ 种挥发油成分的变异系
数大小为 α￣蒎烯(０.６９２ ９)>Ｄ￣柠檬烯(０.４６０ １)>紫
苏醛(０.２７１ ６)ꎮ 说明不同氮盐浓度条件处理下ꎬ紫
苏醛含量的变化比较大ꎬ而对 α￣蒎烯在挥发油中的
含量比较稳定ꎮ
３　 结论
传统观点认为ꎬ自然生态系统对大气氮沉降相
对不敏感ꎬ 但也有研究认为应该重新评价自然生态
１７３３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 王庆玲等: 模拟氮沉降对紫苏叶挥发油主要成分的影响
图 １　 紫苏叶挥发油 ３种主要有效成分随氮沉降浓度变化曲线　 ａ. α￣蒎烯ꎻ ｂ. Ｄ￣柠檬烯ꎻ ｃ. 紫苏醛
Ｆｉｇ. １　 Ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ｉｎ Ｐｅｒｉｌｌａ ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　
ａ. α￣Ｐｉｎｅｎｅꎻ ｂ. Ｄ￣Ｌｉｍｏｎｅｎｅꎬ ｃ. Ｐｅｒｉｌｌａ ａｌｄｅｈｙｄｅ.
系统中氮沉降的重要性(刘学军ꎬ ２００４ꎻ 王体健等ꎬ
２００８)ꎮ 本研究发现大气氮沉降浓度与紫苏叶挥发
油中主要成分含量密切相关ꎬ而且随着氮沉降浓度
升高ꎬ紫苏叶挥发油成分含量显著降低ꎬ因此ꎬ氮沉
降对于自然生态系统中药用植物有效成分的影响应
该引起足够重视ꎮ
一定量的氮沉降可以增加植物的生产力ꎬ当沉
降量超过了植物和微生物对氮的需求时ꎬ植物的生
产力反而降低(李德军等ꎬ２００３ꎻＮａｋａｊｉ ｅｔ ａｌꎬ ２００２)ꎮ
调查表明ꎬ我国降水 ＮＯ３
－离子浓度(０.３２×１０￣６ｍｏｌ􀅰
Ｌ￣１)和沉降量(０.２０×１０￣６ ｍｏｌ􀅰Ｌ￣１)与美国、日本接
近ꎬ而 ＮＨ４
＋浓度则更高ꎬ其沉降量也更大ꎬ分别是美
国和日本的 ４倍和 ３.７倍(张颖等ꎬ２００６ꎻ薛璟花等ꎬ
２００５)ꎮ 因此ꎬ本研究中较高浓度氮沉降处理使紫
苏叶挥发性成分含量降低ꎬ可能是因为受到了 ＮＨ４
＋
过量胁迫导致的ꎮ 在后续研究中ꎬ应该设置 ＮＨ４
＋和
ＮＯ３
－的单独对照试验ꎬ进一步明确不同离子对紫苏
叶 ３种成分含量及其合成过程的影响ꎮ 此外ꎬ本研
究试验未排除自然条件下的大气氮沉降效应ꎬ今后
应采用大棚种植ꎬ以隔绝大气氮沉降影响ꎮ 同时增
加实验组ꎬ设置更低的 ＮＨ４ＮＯ３浓度ꎬ从而得到紫苏
叶挥发油中主要有效成分在更低浓度氮沉降条件下
的含量变化ꎬ更加全面评估氮沉降对药用植物有效
成分含量的影响ꎮ
参考文献:
ＣＨＩＮＥＳＥ ＰＨＡＲＭＡＣＯＰＯＥＩＡ ＣＯＭＭＩＳＳＩＯＮꎬ ２０１５. Ｐｈａｒｍａｃｏ￣
ｐｏｅｉａ ｏｆ Ｐｅｏｐｌｅ’ ｓ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｃｈｉｎａ (Ｖｏｌ. １) [Ｍ]. Ｂｅｊｉｎｇ:
Ｃｈｉｎａ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｒｅｓｓ:３１８. [国家药典委员会. ２０１５. 中
华人民共和国药典(一部) [Ｍ]. 北京:中国医药科技出版
社:３１８.]
ＣＨＩＮＥＳＥ ＰＨＡＲＭＡＣＯＰＯＥＩＡ ＣＯＭＭＩＳＳＩＯＮꎬ ２０１０. Ｐｈａｒｍａｃｏ￣
ｐｏｅｉａ ｏｆ Ｐｅｏｐｌｅ’ ｓ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｃｈｉｎａ (Ｖｏｌ. ＩＩ) [Ｍ]. Ｂｅｊｉｎｇ:
Ｃｈｉｎａ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｒｅｓｓ:Ａｐｐｅｎｄｉｘ ８７. [国家药典委员会ꎬ
２０１０. 中华人民共和国药典(二部) [Ｍ]. 北京:中国医药科
技出版社:附录 ８７.]
ＦＡＮ ＨＢꎬＹＵＡＮ ＹＨꎬＷＡＮＧ Ｑꎬｅｔ ａｌꎬ ２００７. Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ ｂｅｎｅａｔｈ Ｃｈｉ￣
ｎｅｓｅ ｆｉｒ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ [Ｊ]. Ｊ Ｆｕｊｉａｎ Ｃｏｌｌ Ｆｏｒꎬ２７(１):１－６. [樊后
保ꎬ袁颖红ꎬ王强ꎬ等ꎬ ２００７. 氮沉降对杉木人工林土壤有机
碳和全氮的影响 [Ｊ]. 福建林学院学报ꎬ２７(１):１－６.]
ＧＡＬＬＯＷＡＹ ＪＮꎬＡＬＢＥＲ ＪＤꎬＥＲＩＳＭＡＮ ＪＷꎬｅｔ ａｌꎬ ２００３. Ｔｈｅ ｎｉｔｒｏ￣
ｇｅｎ ｃａｓｃａｄｅ [Ｊ]. Ｂｉｏｌ Ｓｃｉꎬ５３(４):３４１－３５６.
ＬＩ ＤＪꎬＭＯ ＪＭꎬＦＡＮＧ ＹＴꎬｅｔ ａｌꎬ ２００３. Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｏｎ ｆｏｒｅｓｔ ｐｌａｎｔｓ [Ｊ]. Ａｃｔａ Ｅｃｏｌ Ｓｉｎꎬ２３(９):１ ８８１－１ ８９６. [李德
军ꎬ莫江明ꎬ方运霆ꎬ等ꎬ ２００３. 氮沉降对森林植物的影响
[Ｊ]. 生态学报ꎬ２３(９):１ ８８１－１ ８９６.]
ＬＩ ＪＪꎬ ２０１２. Ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｅａｃｈ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎ ｍｉｘｅｄ ｇａｓ
ｗｉｔｈ ａｒｅａ ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ [Ｊ]. Ｍｅｔｒｏｌ ＆ Ｍｅａｓ Ｔｅｃｈｎｏｌꎬ３９
(４):８６－８７. [李健隽ꎬ ２０１２. 面积归一化法分析混合气体中
各组分含量 [Ｊ]. 计量与测试技术ꎬ３９(４):８６－８７.]
Ｌｉｕ ＸＪꎬ ２００４. Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ
Ｃｈｉｎａ’ｓ ｆａｒｍｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｉｎｐｕｔｓ [Ｊ]. ＳＷ Ｃｈｉｎ Ｊ Ａｇ￣
ｒｉｃ Ｓｃｉꎬ１７(Ｓ):１８５－１８６. [刘学军ꎬ ２００４. 大气氮素沉降及其
对我国农田生态系统养分输入的影响 [Ｊ]. 西南农业学报ꎬ
１７(Ｓ):１８５－１８６.]
ＬＵ ＲＭꎬＨＥ ＣＷꎬＰＡＮ Ｙꎬ ２００６. Ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｎｓｔｉｔｕ￣
ｅｎｔｓ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌｓ ｉｎ Ｕｖａｒｉａ ｍｉｃｒｏｃａｒ Ｐａ [Ｊ]. Ｗｏｒｌｄ Ｓｃｉ Ｔｅｃｈｎ￣
ｏｌ / Ｍｏｄ Ｔｒａｄ Ｃｈｉｎ Ｍｅｄ Ｍａｔ Ｍｅｄꎬ８(６):４０－４２. [卢汝梅ꎬ何翠
薇ꎬ潘英ꎬ ２００６. 紫玉盘挥发油化学成分的分析 [Ｊ]. 世界科
学技术－中医药现代化ꎬ８(６):４０－４２.]
ＮＡＫＡＪＩ ＴꎬＴＡＫＥＮＡＧＡ ＳꎬＫＵＲＯＨＡ Ｍꎬｅｔ ａｌꎬ ２００２. Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔ￣
ｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｄｅｎｓｉｆｌｏｒａ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｔｏ ｈｉｇｈ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｌｏａｄ
[Ｊ]. Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｓｃｉꎬ９(４):２６９－２８２.
ＰＥＮＧ ＢＸꎬＨＵＡＮＧ ＺＺꎬＣＨＥＮ ＳＨꎬ ２００７. Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓ ｉｎ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｉｌ ｆｒｏｍ Ｌｙｓｉｍａｃｈｉａ ｃｏｎｇｅｓｔｉｆｌｏｒａ Ｈｅｍｓｌ ｂｙ
ＧＣＭＳ [Ｊ]. 时珍国医国药ꎬ１８(１０):２ ４６５－２ ４６７. [彭炳先ꎬ黄振
中ꎬ陈受惠ꎬ ２００７. 色谱锋面积归一化法测定中药小过路黄挥
发油化学成分 [Ｊ]. 时珍国医国药ꎬ１８(１０):２ ４６５－２ ４６７.]
(下转第 ３２８页 Ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｏｎ ｐａｇｅ ３２８ )
２７３ 广　 西　 植　 物　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ３６卷