2种忍冬果实挥发性物质组成1)
2015-03-06李金英刘洪章刘树英赵春莉
李金英 刘洪章 刘树英 赵春莉
(吉林农业大学,长春,130118)
责任编辑:任 俐。
金银忍冬(Lonicera maackii Maxim)属于忍冬科(Caprifoliaceae)、忍冬属(Lonicera)、空枝组、赭黄花亚组植物,又称金银木、千层皮、北金银花等。关于金银忍冬叶片化学成分方面的研究相对较多,而关于果实化学成分的报道相对少一些[1-2]。蓝靛果忍冬(Lonicera caerulea L.)属于忍冬科家庭的一员,种类有200多种[3]。蓝靛果忍冬俗称野葡萄,别名黑瞎子果(黑龙江)、蓝靛果(东北地区)、羊奶子(大兴安岭地区)、鸟啄李等,在植物学分类上属于忍冬属(Lonicera)、忍冬亚属(Subgen Lonicera)、囊管组(Sect isika DC.)、蓝果亚组(Subsect caeruleae Rehd.)的植物[4-7]。蓝靛果忍冬果实味酸甜,富含营养物质,如花青素、矿物质和维生素等,为优良的蜜源树种,可供观赏和入药等[8-11]。虽然蓝靛果忍冬在中国有比较丰富的资源,但已出现资源逐渐减少的趋势[12]。近年来,中国、俄罗斯和日本等国对蓝靛果忍冬开展的品种选育、引种驯化及产品加工等方面的研究较多。
金银忍冬和蓝靛果忍冬均为较好的观赏林木,既有观赏价值,又可入药,具有较高的开发应用价值。关于2种忍冬果实挥发性成分的研究鲜有报道。本研究首次采用顶空固相微萃取法(HSSPME)结合气相-质谱法(GC-MS)分析了金银忍冬和野生蓝靛果忍冬果实的挥发性化学成分,以期为忍冬果实产品加工的开发利用及医用香料的原料选择研究提供参考。
1 材料与方法
供试材料为金银忍冬(Lonicera maackii Maxim)和蓝靛果忍冬(Lonicera caerulea L.)野生植株的成熟新鲜果实。
仪器设备为顶空固相微萃取HS-SPME装置以及HP5890A型气相色谱仪和VG-Quattro串联质谱仪。
顶空固相微萃取制备样品方法:先在气相色谱进样口将固相微萃取头老化1 h,接口温度与进样口温度都设为250℃,迅速将称取好的8 g左右样品装入20 mL的钳口样品瓶中,顶部留有约2.5 cm的空间,然后用封盖器将样品瓶口封好。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。
挥发性组分的GC-MS分析方法:气相色谱条件,采用的载气为高纯氦气;程序升温的起始温度为40℃,以5℃·min-1的速度升温到150℃,保持2 min,再以5℃·min-1的速度升温到200℃,进样口温度250℃。质谱条件,电子轰击能量70 eV,电离方式EI,质量扫描范围(m/z)30~500 amu,最后利用气相-质谱法对金银忍冬及长白山野生蓝靛果忍冬成熟果实的挥发性物质进行GC-MS检测分析。
2 结果与分析
2.1 金银忍冬和长白山野生蓝靛果忍冬成熟果实各种挥发性成分的对比
按照上述设计的试验方法和条件,本研究对金银忍冬和野生蓝靛果忍冬新鲜果实的挥发性物质进行了测定,经NIST98谱库检索谱图及质谱扫描,并结合保留指数资料的查询及人工图谱解析,分析检测到醇类、醛类、酮类、酯类等成分。其中金银忍冬果实共检测出16种成分,蓝靛果忍冬果实共鉴定出18种化合物(表1)。
表1 2种忍冬果实各种挥发性成分的对比分析
由表1可知,2种忍冬果实挥发性化合物的组成和质量分数存在差异。金银忍冬果实中未检测出酸类物质,而蓝靛果忍冬果实中未发现烷烃类、萜烯类物质。金银忍冬果实中分析出16种挥发性物质,其中反式-2己烯-1-醇质量分数为26.28%,2-己烯醛为50.74%,3-庚烯为12.73%,苯乙醛3.19%。蓝靛果忍冬鲜果挥发性成分检测出18种,其中质量分数较高的成分有乙酸反-2-己烯酯(30.54%)、反式-2-乙烯-1-醇(24.36%)、桉叶油醇(20.68%)、芳樟醇(1.26%)、N-丁酸(反-2-己烯基)酯(2.12%)、异戊酸叶醇酯(1.15%)、乙酸叶醇酯(3.19%)、反式2-己烯基己酸(0.08%)、2-己烯醛(8.74%)等。
2.2 金银忍冬和蓝靛果忍冬成熟果实各种挥发性成分的对比
如表2所示,2种忍冬果实中的各类挥发性物质的总质量分数和种数不同。金银忍冬果实中醛类物质质量分数最高,其次是醇类物质;而蓝靛果忍冬果实中醇类物质最高,其次是酯类物质。金银忍冬果实中测得6类挥发性物质,无酸类物质存在,其中醛类和醇类物质质量分数分别为55.80%和28.48%,萜烯类物质质量分数为12.73%,酯类和酮类物质质量分数相对较少。蓝靛果忍冬鲜果挥发性物质经分离鉴定出5类物质,其中有种数相对较多的酯类物质11种,醇类物质4种,醛类物质1种,酸类物质1种,酮类物质1种,没有烷烃类和萜烯类物质存在。其中醇类和酯类物质质量分数分别为46.53%和42.21%,醛类物质质量分数为8.74%。2种果实中的醇类质量分数均相对较高。
表2 2种忍冬果实各类挥发性物质质量分数及种数对比分析
3 结论与讨论
本试验采用的顶空固相微萃取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,具有样品用量少、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[13]。挥发性风味物质的鉴定,对于了解食品、药品等的化学组成有重要意义[14]。
试验检测结果与已报道的金银忍冬和蓝靛果忍冬果实挥发油成分不尽相同,这应该与挥发油提取方法的不同有关,已报道的成分中烷烃类非呈香类物质较多[15-16]。而本试验检测得到的成分主要为醇类、醛类、酯类等,分析原因应该与植物基因型、试验研究方法以及植物生长环境等方面的不同有一定关系。
从挥发性物质质量分数看,2种忍冬果实的挥发性物质种类及质量分数存在较大的差异,对2种果实风味具有重要意义的成分有:反式-2-乙烯-1-醇、芳樟醇、桉叶油醇、2-己烯醛、异戊酸叶醇酯、乙酸反-2-己烯酯、3-庚烯等。这些成分的单个物质的感觉阈值、数量、种类及其相互作用对果实的风味特征具有重要影响,如乙酸反-2-己烯酯为GB 2760-1996允许使用的食用香料。同时其他微量的酮类、酯类、醛类等香气成分的质量分数和比例与蓝靛果忍冬果实风味特征也有一定关系,如乙酸己酯有令人愉快的水果香气,它的嗅觉域值一般都较低,香味独特[17];β-紫罗兰酮是紫罗兰酮(又称香堇酮)的一个异构体,根据双键位置在β位置而得名。β-紫罗兰酮具有覆盆子的香气,具有较强的生物活性,特别是对肿瘤有明显的抑制作用,同时也是合成VA和VE的重要中间体,主要用于医药工业[18-19]。文中仅对金银忍冬和蓝靛果忍冬成熟果实的挥发性成分进行了对比分析,对于忍冬果实不同成熟阶段的挥发性成分的动态分析还需进一步研究探讨。
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