蕙兰不同品种花香成分分析

袁媛 孙叶 李风童 刘春贵 马辉 张甜 陈秀兰 包建忠

摘要：为研究不同品种蕙兰香气成分的差异，采用顶空固相微萃取（HS-SPME）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术，对9个品种蕙兰的花香成分进行了分析。从蕙兰花香气中共鉴定出144种香气成分，主要有萜烯类、醇类、醛类、酯类、酮类、烷烃类、芳香烃，另有少量的酚类、酸类和醚类物质。不同品种蕙兰花中的主要花香物质较类似，主要包括金合欢醇、洋茉莉醛、α-愈创木烯、氧化石竹烯、茉莉酸甲酯、香叶醇、甲酸芳樟酯等。醇类、萜烯类和酯类物质在蕙兰香气组成中相对含量较高，可认为是蕙兰的主要挥发性物质。

关键词：蕙兰;花香成分;顶空固相微萃取;气相色谱-质谱联用

中图分类号： S682.310.1  文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）16-0186-04

收稿日期：2018-05-16

基金项目：江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（17）2012]。

作者简介：袁 媛（1987—），女，山东菏泽人，博士，助理研究员，主要从事花卉育种和分子遗传研究。

通信作者：包建忠，研究员，主要从事花卉遗传育种研究。

蕙兰（Cymbidium faberi）属兰科兰属植物，一茎多花，其花香气清幽、沁人心脾，也是国兰的代表性种类。兰香历来被人们作为评估和鉴赏兰花品质的重要标准之一，国兰名品大都具有香气，无香的往往是同类中的下品[1]。花香作为观花植物的重要品质之一，在花卉栽培育种、芳香植物利用等领域受到广泛关注。目前香气相关研究报道主要集中在矮牵牛[2]、玫瑰[3]、桂花[4]、腊梅[5]、百合[6]等花卉。近几年，兰科植物香气成分的研究也受到国内外学者的关注，刘运权等对建兰原生种、建兰铁骨素和建兰金丝马尾进行挥发性成分分析，分别鉴定出39、34、28种成分[7]。张莹等对文心兰不同花期及花朵不同部位进行香气成分分析，认为烯类物质是影响香水文心兰的重要化合物[8]。冯立国等以蕙兰普通下山兰为研究材料，共鉴定出33种香气成分，其中芳香族化合物的相对含量最高，达到了54.24%[9]。方永杰等对贵州产蕙兰进行香气成分测定，共鉴定出57种挥发性成分，其中2-β-蒎烯和α-蛇麻烯是该蕙兰的主要香气物质[10]。总体来说，蕙兰香气成分相关的研究还较少。

本研究采用顶空固相微萃取（HS-SMPE）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术，以9个品种蕙兰为材料，对其花朵芳香成分种类及其含量进行研究分析，旨在为蕙兰的鉴赏、育种及其他国兰花香成分的研究提供参考，也为国兰精油的提取及产业化开发奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

供试的适圆、虞山梅、元字、仙绿、郑孝荷、大一品、江山素、金奥素、如意素9个蕙兰品种均取自江苏里下河地区农业科学研究所花卉资源圃，正常水肥管理。挑选盛开期且长势一致的盆栽苗，于测定前1 d搬到测试准备室内，以适应环境条件，摘取刚刚盛开的鲜花进行测定。

手动SPME进样器和75 μm Carboxen/PDMS萃取头为美国Supelco公司产品;TRACE ISQ气相色谱-质谱联用仪为美国Thermo公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 HS-SPME萃取 取样前先将固相微萃取头在气相色谱进样口老化40 min，老化温度250 ℃。摘取盛开的蕙兰花朵，整朵剪碎，置于15 mL的萃取瓶中，用聚四氟乙烯垫片密封。将老化好的萃取头插入样品瓶顶空部分，于45 ℃（水浴）条件下吸附40 min。

1.2.2 GC-MS分析 吸附完成后将固相微萃取头抽回，插入气相色谱-质谱联用仪，于250 ℃解吸2 min，启动仪器采集数据。色谱条件：采用TG-WAXMS色谱柱，长60 m，内径0.32 mm，液膜厚1.0 μm;进样量0.2 μL，载气为He（99.99%），不分流;程序升温，进样口250 ℃，柱温起始温度50 ℃保持1 min，以5 ℃/min升温至120 ℃，再以8 ℃/min升温至200 ℃，最后以12 ℃/min升温至250 ℃保持7 min。质谱条件：GC-MS接口温度250 ℃;离子源温度200 ℃，电离方式EI，电子能量70 eV，发射电流200 μA;扫描质量范围 45～600 amu。2次重复，取平均值。

1.3 数据分析

香味组分经气相色谱分离，不同组分形成各自的色谱峰，用气相色谱-质谱-计算机联用仪进行分析鉴定。各组分质谱经计算机谱库（NIST/WILEY）检索，采用保留指数定性的方法来辅助质谱检索定性，再结合有关文献进行人工谱图解析，确认香味物质的各个化学成分，运用峰面积归一化法，求得各成分相对含量。

2 结果与分析

2.1 蕙兰花香物质主要成分

经GC-MS检测，9个蕙兰品种共检测出144种香气成分，其中适圆有49种成分，虞山梅有56种成分，元字有68种成分，仙绿有46种成分，郑孝荷有60种成分，大一品有52种成分，江山素有55种成分，金奥素有45种成分，如意素有51种成分。9个蕙兰品种的主要挥发性成分及其相对含量如表1所示（因篇幅限制，只列了相对含量较高的68种主要成分），主要有萜烯类、醇类、醛类、酯类、酮类、烷烃类、芳香烃，另有少量的酚类、酸类和醚类物质。

各香气物质在品种间的含量有差异，金合欢醇是适圆、虞山梅、元字、仙绿、金奥素、如意素6个蕙兰品种的第一挥发性成分，相對含量为18.54%～34.42%，是大一品、江山素2个品种的第二挥发性成分，相对含量分别为%17.31和 15.10%，而在郑孝荷中含量较低，只有0.39%。茉莉酸甲酯在9个蕙兰品种中均检测到，除在郑孝荷中含量较低外，在其他8个品种中含量均较高，为5.03%～15.69%。蕙兰品种适圆的香气成分以金合欢醇为主，占总含量的34.42%，其余依次是香叶醇、α-愈创木烯、茉莉酸甲酯和1-石竹烯，其相对含量分别为17.28%、13.65%、11.65%和3.36%，小茴香醇为适圆的特征香气成分，含量为1.25%，在其他8个蕙兰品种中均未有检测到。虞山梅中含量最高的为金合欢醇，占总含量的29.07%，其次依次为甲酸芳樟酯、茉莉酸甲酯、二氢-α-紫罗兰酮和1-石竹烯，含量分别为15.98%、15.55%、9.22%和4.24%。元字含量最高的为金合欢醇 26.93%，其次为茉莉酸甲酯11.00%、水菖蒲烯5.31%、绿花烯4.44%和氧化石竹烯4.18%，元字的特征香气成分为异丁酸辛酯，含量为3.27%。仙绿的主要香气成分为金合欢醇、香叶醇、氧化石竹烯、茉莉酸甲酯、苜蓿烯，含量分别为 29.11%、21.50%、10.86%、5.83%、4.89%，其中香叶醇只在适圆和仙绿中检测到，在其他蕙兰品种中均未检测到。郑孝荷与其他蕙兰品种香气差异较大，主要成分洋茉莉醛含量为32.28%，其次为α-长叶蒎烯、桧烯、1-石竹烯、四氢香叶醇，含量分别为7.86%、6.70%、5.67%和4.39%。大一品中含量最高的为α-愈创木烯，含量为27.19%，其次为金合欢醇、茉莉酸甲酯、1-石竹烯和别香橙烯，含量分别为 17.31%、15.69%、6.54%和5.36%。江山素中氧化石竹烯和金合欢醇含量较高，分别为15.53%和15.10%，茉莉酸甲酯、别香橙烯和α-长叶蒎烯含量分别为11.44%、8.04%和6.17%，特征成分乙酸异莰酯的含量为5.74%。金奥素的香气成分中含量较高的有金合欢醇（26.63%）、α-愈创木烯（18.90%）、茉莉酸甲酯（12.38%）、二氢-α-紫罗兰酮（9.51%）和1-石竹烯（6.12%），其中二氢-α-紫罗兰酮只在虞山梅和金奥素中检测到。如意素中含量较高的有金合欢醇（18.54%）、甲酸芳樟酯（14.20%）、别香橙烯（9.19%）、1-石竹烯（7.77%）和茉莉酸甲酯（5.03%）。