不同桂花品种香气成分的差异分析1)

杨秀莲 施婷婷 文爱林 王良桂

(南京林业大学，南京，210037)

桂花是中国传统名花之一，花香清甜浓郁，被古人誉为“清可绝尘，浓能溢远”的仙香，有2500多年的栽培历史［1］。同时，桂花还具有很高的食用、药用和观赏价值［2］。近些年，国内外关于桂花的研究主要集中在种质资源的调查收集与系统分类［3－5］、花瓣的营养成分［6］与药理作用［7－8］、繁殖与栽培［9－11］以及桂花花香［12－13］等方面，但桂花品种繁多，关于不同桂花品种香气成分的比较还较少。金荷仙等［14］分析了杭州满陇桂雨公园4个桂花品种的香气成分。曹慧等［15］根据不同桂花品种样本之间差异显著，同一桂花品种样本的相似度较高，提出了利用色谱指纹图谱相似度评价法和主成分投影分析法对不同桂花品种样本进行归类和鉴别。孙宝军等［16］对桂花4个品种群的8个品种盛花期的香气成分进行了鉴定。文中试图通过分析比较4个品种群8个桂花品种香气成分的差异，筛选出香气花香品质优良的品种，为桂花花香成分进一步的研究奠定基础。

1 材料与方法

2009年9月底，在南京林业大学校园内选择长势一致且健康的桂花采集花朵，四季桂品种群有四季桂(Osmanthus fragrans‘Siji Gui’)和日香桂(Osmanthus fragrans‘Rixiang Gui’)2 个品种;丹桂品种群有雄黄丹桂(Osmanthus fragrans‘Xionghuang’)和鄂橙丹桂(Osmanthus fragrans‘E Cheng’)2个品种;银桂品种群有长梗白(Osmanthus fragrans‘Changgeng Bai’)和晚银桂(Osmanthus fragrans‘Wan Yingui’)2个品种;金桂品种群有波叶金桂(Osmanthus fragrans‘Boye Jingui’)和速生金桂(Osmanthus fragrans‘Susheng Jingui’)2 个品种。

试验仪器:手动固相微萃取进样器(美国SUPELCO 公司)，65 μm PDMS/DVB 萃取头(美国 SUPELCO公司)，气相色谱—质谱联用仪Trace DSQ(美国 Thermo Electro－Finnigan)，4 mL顶空取样瓶(美国SUPELCO公司)、水浴锅。

桂花芳香成分采集方法:于桂花花朵开放的第1天，在上午露水褪尽后，每品种采集25朵花放入4 mL采样瓶内，密封后插入65 μm PDMS/DVB纤维头，于50℃下顶空萃取30 min。萃取完成后，取出纤维头，插入GC－MS进样口，解析5 min后，进样分析。

GC－MS分析条件:气相色谱条件为TR－5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);程序升温为起始温度40℃保持2 min，以 2℃·min－1升至60℃，再以5℃·min－1升至100℃，再以10℃·min－1升至250℃，保持5 min;载气为高纯度氦气(He)，氦气流速为1 mL·min－1，分流比为 10∶1;进样口温度250℃。

质谱条件:质谱接口温度为250℃;电离方式EI，离子电离能量70 eV;质量扫描范围50～450 amu。

2 结果与分析

2.1 不同桂花品种芳香成分种类的比较

将不同品种群不同桂花品种芳香成分的总离子流色谱图(图1)信息经计算机谱库检索及资料分析，且扣除空气本底杂质，得到其挥发物主要成分种类，并根据总离子流色谱峰的峰面积归一化法计算各香味组分的质量分数(表1)。

图1 不同桂花品种香气成分的GC－MS总离子流色谱图

由表1可见，4个品种群的8个桂花品种共检测出52种花香化合物，可分为萜类、酯类、醛类、醇类、烷烃类、酮类和芳香烃类7类化合物。不同桂花品种群间花香成分差异明显，四季桂品种群香气成分中，萜类化合物种类最多(17种)，酯类(5种)次之，醛类、醇类、烷烃类、酮类较少，没有检测到芳香烃类化合物的释放;丹桂品种群花香成分中萜类化合物种类最多(15种)，酯类(7种)和醛类(5种)次之，醇类、酮类、芳香烃类较少，没有检测到烷烃类化合物的释放;银桂品种群花香成分中也是萜类种类最多(18种)，酯类(7种)和醛类(6种)次之，醇类、酮类较少，而烷烃类与芳香烃类化合物没有检测到;金桂品种群的花香成分中依旧是萜类种类最多(17种)，酯类(5种)、醛类(5种)和醇类(4种)次之，芳香烃类与酮类较少，未检测出烷烃类化合物的释放。同时，这些成分的质量分数也存在较大差异，其中萜类化合物质量分数的差异不大，银桂品种群最高，丹桂品种群相对较低;醛类化合物以金桂品种群‘波叶金桂’的质量分数最高，银桂品种群的‘晚银桂’质量分数最低，前者是后者的3.76倍;酯类化合物质量分数以四季桂和丹桂品种群较金桂与银桂品种群高;醇类化合物以银桂品种群‘长梗白’的质量分数最高，四季桂品种群中‘四季桂’的质量分数最低，两者差异非常显著，前者是后者的14.68倍。而同一品种群内不同品种间香气成分的差异较小，如金桂品种群‘波叶金桂’和‘速生金桂’品种中检测到花香成分种类都为28种，主要香气成分的种类一致，仅这些成分的质量分数和微量成分的种类存在差异。

表1 不同桂花品种芳香成分及质量分数 %

2.2 桂花品种主要芳香成分分析

比较8个桂花品种的花香成分，从表1可以得知，芳樟醇、芳樟醇氧化物、β－紫罗兰酮、二氢－β－紫罗兰酮、正己醛，以及叶醛等为其共有的主要成分。进一步对其进行比较分析(图2)可知，芳樟醇、β－紫罗兰酮和二氢－β－紫罗兰酮的质量分数最高，是香味中最主要的组成成分。芳樟醇在金桂品种群‘波叶金桂’和‘速生金桂’以及‘雄黄丹桂’‘晚银桂’中质量分数较高，分别达 27.58%、41.20%、35.89%和29.50%;而四季桂品种群的两个品种中芳樟醇的质量分数仅为1.25%和2.45%，二氢－β－紫罗兰酮在‘四季桂’品种中质量分数最高，为30.55%。其他主要成分的质量分数也都有明显的差异，如α－紫罗兰酮、叶醛、γ－癸内酯在4个品种群的8个桂花品种中的质量分数差异都比较大，其质量分数高的是质量分数低的10倍左右;金桂品种群‘波叶金桂’‘速生金桂’和丹桂品种群‘雄黄丹桂’的反式－罗勒烯质量分数比较高，而其他品种中的质量分数都不足1%;‘鄂橙丹桂’和‘波叶金桂’的正己醛的质量分数较高，分别为11.4%和18.08%，其他品种的质量分数差异不大，都在5%左右;γ－2－己烯内酯的质量分数差异不是很大，都在1%左右;而顺－3－己烯醛的质量分数却有很大差异，‘四季桂’和‘长梗白’的顺－3－己烯醛的质量分数都在5%以上，在‘晚银桂’中却没有检测到顺－3－己烯醛的存在;银桂品种群2个品种中顺式－叶醇的质量分数较高，分别为11.46%和6.21%，而在丹桂品种群和金桂品种群中的质量分数很低，在四季桂品种群中都检测不到;芳樟醇氧化物普遍质量分数较高，没有很大的差异。

图2 不同桂花品种主要香气成分质量分数对比图

3 结束语

花香是观赏植物的重要品质指标之一，主要由烃类、烯类、醇类、酮类、醛类、醚类、酯类及芳香族化合物等组成［17］。在本次检测的8个桂花品种花香成分中，共检测到52种化合物，分为萜类、酯类、醛类、烷烃类、酮类和芳香烃类7大类。结果表明，在同一桂花品种群内花香成分种类相差不大，主体香味成分一致，但成分的质量分数或一些微量成分存在一定差异。然而，不同品种群桂花的香气成分差异明显，四季桂品种群中检测到了烷烃类物质的存在，而在其他3个品种群内均未检测到;在丹桂品种群和金桂品种群内检测到的芳香烃类化合物也未从四季桂品种群和银桂品种群中检测到。同时，这些成分的质量分数也存在较大差异，这些差异使得不同桂花品种群的香味各有不同。这与金荷仙［14］等认为不同桂花品种群的品种之间释放的挥发物在组分和质量分数上都存在差异的观点一致。孙宝军等［16］也发现4个品种群的桂花香气成分的质量分数明显不同，同时，认为4个品种群的桂花香气成分并不存在根本性的差异，与本试验认为4个品种群桂花的香味有一定的相似性、主体香味成分大部分一致的观点相似。顺－3－己烯醛、正己醛、叶醛、己醇、γ－2－己烯内酯、反式－芳樟醇氧化物(呋喃型)、顺式－芳樟醇氧化物(呋喃型)、芳樟醇、反式－芳樟醇氧化物(吡喃型)、顺式－芳樟醇氧化物(吡喃型)、α－紫罗兰酮、二氢－β－紫罗兰酮、γ－癸内酯和 β－紫罗兰酮等物质在多数桂花中都具有较高的质量分数，因此，可确定为桂花香味的主要成分。其中，萜类化合物是最主要成分，在8个不同桂花品种香气成分中其质量分数都在60%以上，最高达到了80.35%。这表明萜类化合物与桂花花香关系密切，关于香气浓郁的芳香植物研究表明［18－20］，花香浓淡与挥发性的萜类化合物密切相关。

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