葛 宇
(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院??趯嶒炚?海南海口 571101)
油梨(Persea americanaMill.)為樟科(Lauraceae)鱷梨屬(Persea)植物,其果實富含脂肪酸、膳食纖維、蛋白質(zhì)、多酚、黃酮、維生素C、維生素E及礦質(zhì)元素鉀、磷、錳、鈣等多種營養(yǎng)及活性成分[1-8]。樟科植物多為珍貴用材樹種或香料植物,不少種類的枝條和葉片中均含有大量揮發(fā)物,經(jīng)濟價值較高,前人對香樟、肉桂等不同組織的揮發(fā)物成分做了大量研究[9-13]。筆者前期對油梨頂芽、果皮、果肉、種子、成熟枝條和成熟葉片的揮發(fā)物成分進行了相關(guān)檢測[14],但針對油梨各組織不同發(fā)育期揮發(fā)物成分變化的相關(guān)研究還鮮有報道。
目前,頂空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrome-try,GC-MS)是集微量成分富集、有效分離和結(jié)構(gòu)推斷較有效的方法,廣泛用于植物揮發(fā)物成分分析[14-18]。本實驗采用頂空-固相微萃取法(HS-SPME)和氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)分別對油梨鮮嫩枝條和嫩葉的揮發(fā)物成分進行測定,并結(jié)合筆者前期所檢測出的成熟枝條和成熟葉片揮發(fā)物成分,確定油梨枝條和葉片不同發(fā)育期揮發(fā)物成分的差異,以期為油梨揮發(fā)物成分的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
1.1.1 植物材料
實驗材料采自海南省儋州市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院果樹基地,選取5株 ‘RN-5’品系油梨樹,其中,枝條為半年生的嫩枝條,葉片為生長期小于1個月的嫩葉。樣品采集后置于放有冰袋的泡沫盒內(nèi),5 h左右運輸至實驗室,備用。
1.1.2 儀器與設(shè)備
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:型號7890B-7000B GC-MS,購自美國Agilent公司;頂空微萃取儀:SPME手動進樣手柄,50/30 μm DVB/CAR/PDMS微萃取頭,購自美國Supelco公司。
1.2.1 樣品前處理
將5株油梨樹同一組織的樣品混樣后用液氮冷凍,研磨樣品并冷凍干燥。每個組織稱取0.5 g樣品于20 mL萃取瓶中,充入氮氣,用密封墊密封;萃取40 min,溫度為60℃;將萃取好的探頭插入進樣口解吸5 min,每個組織樣品做3次重復。
1.2.2 GC-MS條件
色譜條件:色譜柱為HP-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm),初始溫度40℃,保持2 min,以4℃/min的速率升溫到200℃,保持1 min,再以8℃/min的速率升溫到250℃,保持3 min;載氣為氦氣(He,純度99.99%),流速為1.0 mL/min;不分流進樣方式;進樣口溫度250℃。
質(zhì)譜條件:電子轟擊電離(EI)離子源;電子能量70 eV;離子源溫度230℃;傳輸線溫度280℃;全掃描模式,質(zhì)量掃描范圍35~500 m/z。
在嫩枝條中,共檢測到23種揮發(fā)物成分,包括9種萜烯類、5種醛類、2種酸類、6種芳香烴類和1種其它類,比成熟枝條所檢測到的18種揮發(fā)物成分多5種(表1)。有12種揮發(fā)物成分(包括4種萜烯類、3種醛類、4種芳香烴類和1種其它類)在枝條發(fā)育2個時期均有檢測到。其中,α-蓽澄茄油烯、雙環(huán)倍半水芹烯、月桂醛和石竹素的相對含量隨著枝條成熟增長了3.10-4.82倍,而依蘭烯和(1S-順)-1,2, 3, 5, 6, 8a-六氫-4, 7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘的相對含量隨著枝條成熟分別減少了57.51%和81.27%。α-蓽澄茄油烯、α-衣蘭油烯和1, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 8a-八氫-7-甲基-4-亞甲基-1-(1-甲基乙基)-萘的相對含量在枝條發(fā)育2個時期均較多,為主要揮發(fā)物成分。
在嫩葉中,共檢測到21種揮發(fā)物成分,包括9種萜烯類、2種醇類、1種醛類、1種酸類、3種酯類和5種芳香烴類,比成熟葉所檢測到的19種揮發(fā)物成分多2種(表1)。有10種揮發(fā)物成分,包括4種萜烯類、2種醇類、1種醛類和3種芳香烴類在葉片發(fā)育2個時期均有檢測到。其中,α-蓽澄茄油烯的相對含量隨著葉片成熟增長了2.13倍,而α-衣蘭油烯、4-萜品醇、 壬醛和1a, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 7b-八氫-1,1,4,7-四甲基-1H-環(huán)丙并-薁的相對含量隨著葉片成熟分別減少了89.00%,62.30%,65.97%和62.32%。α-蓽澄茄油烯、乙酸和1, 2, 3, 4, 4a, 5, 6, 8a-八氫-7-甲基-4-亞甲基-1-(1-甲基乙基)-萘的相對含量在葉片發(fā)育2個時期均較多,為主要揮發(fā)物成分。
由表2可知,在嫩枝條中,芳香烴類化合物的相對含量最高,達到42.27%,其次是萜烯類化合物,達到33.75%。當枝條成熟時,芳香烴類化合物的相對含量減少一倍多,降低至20.84%,而萜烯類化合物的相對含量反而增長迅速,增加至58.06%。在嫩葉中,萜烯類化合物的相對含量最高,達到43.98%,其次是芳香烴類化合物,達到30.50%。當葉片成熟時,萜烯類化合物的相對含量增長迅速,增加到64.30%,而芳香烴類化合物的相對含量減少近一倍多,降低至15.87%。
表1 油梨不同組織揮發(fā)物成分和相對含量
續(xù)表1 油梨不同組織揮發(fā)物成分和相對含量
油梨枝條從柔嫩到發(fā)育成熟的2個時期中,其揮發(fā)物成分數(shù)量減少較多,從23種下降到18種;而葉片從柔嫩到發(fā)育成熟的2個時期中,其揮發(fā)物成分數(shù)量減少相對較少,從21種下降到19種。在油梨枝條發(fā)育2個時期和葉片發(fā)育2個時期中,萜烯類和芳香烴類化合物均為主要揮發(fā)物成分,并且隨著枝條和葉片成熟,萜烯類化合物相對含量均顯著增加,而芳香烴類化合物均顯著減少。胡文杰[21]分別對油樟、腦樟和異樟3種樟樹葉片不同發(fā)育期的揮發(fā)物成分和數(shù)量進行測定,發(fā)現(xiàn)數(shù)量變化在1~2種,差異不大,這與本研究結(jié)果較一致。此外,油樟、腦樟和異樟3種樟樹葉片不同發(fā)育期的揮發(fā)物成分中,α-蒎烯、β-蒎烯、樟腦和桉葉油醇為共有主成分,但在本研究葉片發(fā)育2個時期中,上述化合物均未檢測到。