泰国芫荽与云南芫荽不同器官中挥发性成分分析

隋华嵩，邹悦，周文忠，董胜强，孙凯，唐中笑，杨燕，侯英（．云南瑞升烟草技术（集团）有限公司，云南昆明65006；．云南同创检测技术股份有限公司，云南昆明65006）



泰国芫荽与云南芫荽不同器官中挥发性成分分析

隋华嵩1，2，邹悦2，周文忠1，董胜强1，孙凯2，唐中笑2，杨燕2，侯英2
（1．云南瑞升烟草技术（集团）有限公司，云南昆明650106；2．云南同创检测技术股份有限公司，云南昆明650106）

摘要：利用顶空-固相微萃取技术（HS-SPME）吸附泰国芫荽与云南芫荽不同器官中挥发性成分的组成。经气相色谱质谱联用仪（GC-MS）分析测定，并用峰面积进行归一化定量，泰国芫荽与云南芫荽分别鉴定出40种和31种化学成分，其中泰国芫荽从根、茎和叶分别鉴定出21、33种和35种，分别占总峰面积的92.18 %、91.35 %和93.15 %，而云南芫荽分别从根、茎和叶鉴定出16、17种和30种，分别占总峰面积的94.10%、92.66%和98.66%。不同器官主要挥发性成分具有相似性，即醛类和醇类，其中，2-十二烯醛为二者共同特征挥发性成分。泰国芫荽根中主要成分为2-十二烯醛和1-乙烯基-环十二醇，茎和叶中主要成分为2-十二烯醛；云南芫荽根中主要成分为2-十二烯醛，茎和叶中主要成分为2-十二烯醛和和1-乙烯基-环十二醇。

关键词：泰国芫荽；云南芫荽；不同器官；挥发性成分；顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用

芫荽（Coriandrum sativum）为伞形科一年生草本植物，又名香荽、胡荽等，俗称香菜，原产于欧洲地中海沿岸及中亚地区，汉代张骞出使西域时引入我国，现广泛栽培于全国各地。泰国芫荽（Eryngium foetidum L.）又叫大香菜、大芫荽、刺芫荽、野芫荽等，亦属伞形科一年或多年生草本植物，是一种叶片宽大肥厚、叶面微皱、叶缘呈锯齿状的香味型青菜品种[1]。芫荽广泛种植于世界各地，而泰国芫荽分布于东南亚及云南省西双版纳、德宏等热带、亚热带地区。

固相微萃取技术（Solid Phase Microextraction，SPME）是20世纪90年代以来出现的样品处理方法，它克服了以前一些传统样品处理几乎所有缺点，是集采样、萃取、浓缩、进样于一体的一种新型环保型化学分析方法[2]。目前，对芫荽挥发性成分虽有研究，但主要集中于全株植物精油在传统方式的提取及其抗氧化等生理功能方面的研究[3-12]。而采用HS-SPME-GCMS方法分析泰国芫荽和云南芫荽不同器官中挥发性成分的差异鲜见报道。为明确泰国芫荽和云南芫荽不同器官挥发性成分的化学组成，筛选主要挥发性风味物质，本文采用HS-SPME-GC-MS方法研究其挥发性物质在不同器官中的动态变化，对确定泰国芫荽及云南芫荽特征香气及其影响因素有一定的价值。同时，也为芫荽优质栽培、品质育种、贮藏加工及产品质量控制提供一定参考。

1　材料与方法

1.1材料

试样在2014年6月上旬购买于云南省呈贡县龙城蔬菜批发市场，由云南农业大学作物遗传育种专业朱骞博士鉴定。

1.2仪器与设备

Agilent 7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪：美国安捷伦公司；手动SPME进样器及75 μm CAR/PDMS固相微萃取头：美国Supelco公司；PC-420D型电磁加热搅拌器：美国Corning公司；20 mL透明钳口顶空瓶：美国安捷伦公司；20 mm银色开口铝盖：美国安捷伦公司。

1.3前处理方法

将萃取头插入GC/MS进样口中，于300℃老化20 min。称取切割至约0.5cm试样的不同器官1.00 g 于20 mL透明的顶空瓶中，以银色开口铝盖密封。将顶空瓶置于通过电磁加热搅拌器加热、水温（80±1）℃的烧杯中，再将SPME针管插入顶空取样萃取30 min，取出，迅速插入到气质联用仪的进样口，解吸2 min后，取出SPME针管。以未称取样品（其他步骤同上）为空白，以消除色谱柱流失等误差。

1.4仪器条件

1.4.1色谱条件

色谱柱：HP-5MS（30 m×0.25 μm×0.25 μm），载气为高纯氦气（纯度≥99.999 %），进样口温度260℃；升温程序：起始温度50℃，保持2 min，以5℃/min升至140℃，最后以10℃/min升至280℃；恒流模式：流速1.0 mL/min；分流比：10∶1；溶剂延迟0.5 min[13-18]。

1.4.2质谱条件

电子轰击（EI）离子源，电子能量70 eV，传输线温度280℃，离子源温度230℃，四级杆温度150℃，质量扫描范围m/z 30 amu～450 amu。

1.5定性定量方法

定性测定结果保留Nist05标准谱库或Wiley275标准谱库检索（匹配度≥80）的鉴定结果，并结合长期从事谱图解析的专业人员分析予以确定。

化合物相对含量确定：采用面积归一化法。

2　结果与讨论

2.1不同器官中的挥发性成分的组成

按上述试验步骤进行试验，采用质谱检索定性和峰面积归一化法定量的方法得到泰国芫荽和云南芫荽不同器官（根、茎或叶）挥发性成分及其含量，见表1。

其中，泰国芫荽的根、茎和叶分别鉴定出21、33种和35种，分别占总峰面积的92.18 %、91.35 %和93.15 %，而云南芫荽分别从根、茎和叶鉴定出16、17种和30种，分别占总峰面积的94.10 %、92.66 %和98.66 %。

表1不同发育器官中各类挥发性成分及相对含量Table 1 Different volatile components and relative content of different plant organs

续表1不同发育器官中各类挥发性成分及相对含量Continue table 1 Different volatile components and relative content of different plant organs

泰国芫荽的根中2-十二烯醛和1-乙烯基-环十二醇的含量依次为46.91 %和36.57 %，为其主要挥发性成分，2-癸烯醛的含量为4.59 %，而其它成分均小于1 %；茎中主要挥发性成分为2-十二烯醛，其含量为78.49 %，1-乙烯基-环十二醇的含量为4.82 %，十二醛的含量为2.97 %，2，4，6-三甲基苯甲醛的含量为1.41 %，而其它成分均小于1 %；叶主要挥发性成分为2-十二烯醛，其含量为78.65 %，1-乙烯基-环十二醇的含量为3.60 %，十二醛的含量为5.75 %，而其它成分均小于1 %。

云南芫荽的根中2-十二烯醛和1-乙烯基-环十二醇的含量依次为41.82 %和42.97 %，为其主要挥发性成分，2-癸烯醛的含量为3.97 %，癸醛的含量为1.33 %，而其它成分均小于1 %；茎主要挥发性成分为1-乙烯基-环十二醇、2-十二烯醛、2-癸烯-1-醇和癸醛，含量依次为31.28 %、22.43 %、19.99 %和13.50 %，2-十一烯醛的含量为1.16 %，2-辛烯醛的含量为1.54 %，其它成分均小于1 %；叶主要挥发性成分为2-癸烯醛、癸醛和2-十二烯醛，含量依次为29.86 %、29.00%和21.85%，1-乙烯基-环十二醇的含量为8.91%，2-十一烯醛的含量为1.55 %，环辛烷的含量为1.75 %，2-癸烯-1-醇的含量为1.09 %，其余含量均小于1 %。2.2不同器官中的挥发性成分的变化

泰国芫荽和云南芫荽不同器官中各类挥发性成分种类的差异如图1所示。

图1泰国芫荽和云南芫荽不同器官中各类挥发性成分种类的差异Fig.1 Changes of volatile compound variety of Eryngium foetidum L. and Yunnan Coriandrum sativum L. with different plant organs

由图1可以看出，泰国芫荽鉴定出8类物质，云南芫荽鉴定出7类物质，醛类化合物和烯烃类化合物是泰国芫荽和云南芫荽较为丰富的一类物质。其中，醛类、醇类、环烃类、酸类和呋喃类差异不明显，而泰国芫荽的茎和叶中烯烃类化合物要显著高于云南芫荽及其根；泰国芫荽和云南芫荽的根和茎中未鉴定出联苯类化合物，仅在叶中鉴定出来；酯类化合物在云南芫荽的叶中鉴定出来，而泰国芫荽及其根和茎则未鉴定出来。

泰国芫荽和云南芫荽不同器官中各类挥发性成分相对含量的差异如图2所示。

从各类挥发性成分相对含量的差异上看，醛类化合物和醇类化合物为泰国芫荽和云南芫荽的主要化学成分，烯烃类和环烃次之。其中，泰国芫荽茎中醛类化合物的含量约为云南芫荽茎的1倍，云南芫荽茎和叶中的醇类化合物的含量分别约为泰国芫荽的10倍和3倍，而其他类化合物在各器官中差异不明显，由此推断醛类化合物和醇类化合物的差异是造成泰国芫荽和云南芫荽在香气不同的主要原因。

图2泰国芫荽和云南芫荽不同器官中各类挥发性成分相对含量的差异Fig.2 Changes of volatile compound content of Eryngium foetidum L. and Yunnan Coriandrum sativum L. with different plant organs

3　讨论

传统水蒸气蒸馏法提取不同产地芫荽中的挥发油：官智等对西双版纳野芫荽采用水蒸气蒸馏法提取挥发油并鉴定其主要成分为壬醛和癸醛[9]。云南玉溪芫荽经水蒸气蒸馏法获得的挥发油以脂肪醛类化合物为主，脂肪醛的含量占挥发油总量的68.34 %，并以十二醛含量最高（14.69 %），癸醛（13.04 %）次之[6]；然而，程必强等报道西双版纳芫荽挥发油成分以不饱和脂肪醇（43.39 %）和不饱和脂肪醛（34.24 %）为主，并以2-烯-癸醇含量最高（33.70 %）[7]。海南野芫荽经常规水蒸气蒸馏法所得挥发油主要成分为十二烯醛（22.18 %）[10]。而不同提取方法提取相同产地芫荽中的挥发油：陆占国等利用索氏提取法和超声波辅助提取法提取的黑龙江产地芫荽中的精油，酯类化合物为其主要成分并以己酸乙酯含量最高[5-8]，两种提取方法中主要化学成分己酸乙酯含量的相对平均偏差仍有18.66 %。

水蒸气蒸馏法、超声波辅助提取法或索氏提取法等传统提取方法都不同程度地存在着某些缺点，如样品量过多、提取时间长、提取工艺复杂、浓缩过程中易丢失香气物质等，并因不同的挥发性成分对温度、溶剂等条件有过大的选择性差异，造成部分待测成分的富集和部分挥发性成分损失，这亦是文献报道有差异之所在。然而，SPME基本原理为待测物在介质相和/或顶空相、及萃取纤维相的分配平衡过程，在一定条件下达动态平衡时，涂层吸附的待测物的量与样品中的浓度成正比，以此作为定量分析的依据[11-12]。CAR/PDMS型萃取纤维涂层对提取和富集挥发性化合物的选择性和灵敏度效果最佳，而测试系统一般均为多组分、多相的混合体系，因此存在一种或多种萃取吸附竞争[19]。正是这种高灵敏性、高竞争吸附性、集采样、萃取、浓缩、进样于一体的一种新型环保型萃取手段，较传统提取手段更为适用于成分组成复杂且多变的样品，尤其对挥发性成分和半挥发性成分有不可比拟的优势。

4　结论

应用固相顶空微萃取吸附收集泰国芫荽和云南芫荽根、茎或叶中的挥发性成分，采用GC-MS联用技术分别对其挥发性化学成分进行分离。利用质谱库检索，分别从泰国芫荽与云南芫荽分别鉴定出40种和31种化学成分，同时运用峰面积归一化法求得各香气成分在挥发性成分中的相对百分含量，泰国芫荽从根、茎和叶分别鉴定出21、33种和35种，含量分别为92.18 %、91.35 %和93.15 %，而云南芫荽分别从根、茎和叶鉴定出16种、17种和30种，含量分别为94.10%、92.66 %和98.66 %。其主要成分均为醛类和醇类，醛类化合物和醇类化合物含量的差异是造成泰国芫荽和云南芫荽在香气不同的主要原因。其中，2-十二烯醛为二者共同特征挥发性成分，泰国芫荽根中主要成分为2-十二烯醛和1-乙烯基-环十二醇，茎和叶中主要成分为2-十二烯醛；云南芫荽根中主要成分为2-十二烯醛，茎和叶中主要成分为2-十二烯醛和和1-乙烯基-环十二醇。总的来说，HS-SPME与GC-MS联用是一种简便快捷的方法，适用于芫荽中挥发性物质的提取和半定量分析。

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Changes of Volatile Components in Eryngium foetidum L. and Yunnan Coriandrum sativum L. with Different Plant Organs

SUI Hua-song1，2，ZOU Yue2，ZHOU Wen-zhong1，DONG Sheng-qiang1，SUN Kai2，TANG Zhong-xiao2，YANG Yan2，HOU Ying2
（1. Yunnan Reascend Tobacco Technology（group）Co.，Ltd.，Kunming 650106，Yunan，China；2. Yunnan Comtestor Co.，Ltd.，Kunming 650106，Yunan，China）

Abstract：The volatile compounds in different plant organs of Eryngium foetidum L. and Yunnan Coriandrum sativum L. were extracted by using head-space solid phase microextraction（HS-SPME），and analyzed by gas chormatograph-mass spectrophotoerter（GC-MS）. A quantitative analysis in percent was performed by peak area normalization measurements. 21，33 and 35 volatile were identified in root，stalk and leaf，which the contents of were 94.10 %，92.66 % and 98.66 % of total area peak，respectively. The volatile compounds in different organs have similarities，which are aldehydes and alcohols. 2-dodecenal was the specific volatile compounds in both Eryngium foetidum L. and Yunnan Coriandrum sativum L. 2-dodecenal and1-ethenylcyclododecanol are the main volatiles in root of Eryngium foetidum L.，while 2-dodecenal in both stalk and leaf. In Yunnan Coriandrum sativum L.，2 -dodecenal is the main volatile in root and stalk，and 1 -ethenyl -cyclododecanol in leaf.

Key words：Eryngiumfoetidum L.；Yunnan Coriandrumsativum L.；differentplantorgans；volatilecomponents；HP-SPME-GC-MS

收稿日期：2014-10-28

*通信作者：邹悦（1978—），男（汉），工程师，研究方向：分析化学。

作者简介：隋华嵩（1987—），男（汉），工程师，硕士，研究方向：主要从事分析化学、食品化学的研究。

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.03.041