基于GC-MS法分析油茶花及花蜜气味化学成分※

●贺兴江 韦小平 周文才 李应（贵州省现代农业发展研究所 贵州 贵阳 550006）

油茶为山茶科山茶属木本油料植物，原产于我国，主要分布于长江以南地区[1]。茶油中富含不饱和脂肪酸和VE等，具有软化血管、降低血脂的功效，有“东方橄榄油”的美称[2]。近年来，我国高度重视油茶等油料产业，其中贵州省将油茶作为本省十二大产业之一，大力发展。油茶属于异花授粉植物，但由于其花期正值冬季，自然条件下受粉昆虫较少，难以满足油茶的受粉需求，因此黄敦元等人认为这是油茶坐果率低、出现“千花一果”现象的重要原因[2]。

针对制约油茶产业发展的这一问题，有研究者尝试使用人工饲养的东方蜜蜂或西方蜜蜂蜂群为油茶授粉，结果显示对于提高油茶坐果率的贡献不大[3]。本课题组前期观察发现，油茶盛花期时，泌蜜量虽大，但东、西方蜜蜂采蜜并不积极。针对这一现象，本试验以贵州省务川县红丝乡的油茶为试验材料，应用动态顶空吸附法，结合GC-MS方法分析油茶花及花蜜的挥发性气味物质的化学成分，以期探讨油茶与传粉昆虫之间的关系，为解决油茶的低坐果率问题提供新思路。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器：气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent Technologies;HP6890GC/5973MS）；聚氟乙烯采集袋（美国Dupont;8L）；空气泵（北京赛福莱博科技有限公司）；吸附柱（美国Sigma-Aldrich;100mg/50mg）；活性炭管（美国Sigma-Aldrich）；棕色进样瓶（美国Agilent Technologies;2mL）。

试剂：正己烷（美国Fisher；色谱纯）；丙酮（天津试剂公司；分析纯）。

1.2 方法

1.2.1 油茶花及花蜜气味收集 采用动态顶空吸附法收集油茶花部及花蜜气味。首先选择生长相对旺盛的油茶树，标记花苞，每天观察，待花开第3 天雄蕊开始散粉时，采集完整、新鲜的花朵并另选取花朵吸取1.5mL花蜜，分别放入无味透明的聚氟乙烯采集袋中。参照黄代红等[4]的方法采集油茶花及花蜜的挥发性气味物质，吸附3h后取下吸附管，使用保鲜膜密封，置于冰盒中带回实验室。用正己烷洗脱吸附管30 次，将洗脱液收集至棕色瓶中，氮气吹扫浓缩至50L，保存备用。

1.2.2 气象色谱条件 气象色谱条件参照陈高等[5]的方法，并在此基础上进行了适当改进。色谱柱：HP-5MS石英毛细管柱(30m 0.32mm 0.25m)；起始柱温50℃，保持5min，然后以5℃/min的速率升至200℃，保持5min；进样量为1.0L；分流比为4:1，柱流量为1.0 mL/min；进样口温度为250℃；载气为高纯He。

1.2.3 质谱分析 电离方式EI，电子能量70eV；传输线温度250℃；离子源温度230℃；四级杆温度150℃；质量范围m/z 35-500；按照峰面积归一化法计算气味组分的相对含量。

2 结果与分析

2.1 油茶花及花蜜挥发性气味GC-MS总离子流

运用动态顶空吸附法收集油茶花和花蜜的挥发性气味物质，通过GC-MS分析，获得了花和花蜜的总离子流图，见图1 和图2。在油茶花总离子流图上可以看出，共有组分峰35 个，主要集中在4～8min之间；花蜜总离子流图上的组分峰少于油茶花，共有24 个，集中在 22～39min之间。

图1 油茶花挥发性气味物质总离子流

图2 油茶花蜜挥发性气味物质总离子流

2.2 油茶花及花蜜挥发性气味物质成分分析

对收集的油茶花及花蜜挥发性气味物质进行GC-MS分析，从油茶花中分离得到三大类共36 种化合物，其中脂肪酸衍生物22 种，萜类化合物2 种，芳香族化合物12 种，已鉴定的挥发性物质含量占总挥发性物质含量的94.961%；油茶花蜜中鉴定得到两大类共12 种化合物，约占总挥发性物质含量的81.622%，其中脂肪酸衍生物11 种，芳香族化合物1 种，未检测到萜类化合物。油茶花挥发性气味物质组分中以戊烷含量最高；而花蜜中则以十五烷含量最多。油茶花挥发性气味物质成分，见表1。油茶花蜜中挥发性气味物质成分，见表2。

表1 油茶花挥发性气味物质成分

表2 油茶花蜜挥发性气味物质成分

3 结论与讨论

本实验采用动态顶空吸附法收集了贵州油茶花及花蜜中的挥发性气味物质，并结合GC-MS分析，确定了花中的挥发性组分36 种，花蜜中的挥发性组分12 种。油茶花和花蜜中的挥发性物质均以脂肪酸衍生物含量最高，其次为芳香族化合物，萜类化合物含量最少。

植物花或花蜜气味物质是植物与传粉者长期协同进化的产物，在植物传粉受精、种群繁衍中具有重要作用[6]。有研究表明，典型的虫媒植物花挥发性气味植物以萜类、芳香族化合物特别是醛等成分为主[7]，而本研究测定的油茶花中挥发性成分中萜类、醛等含量较低，其中萜类相对含量仅有0.888%，且本次测定未在花蜜中检测到萜类物质。因此油茶花或花蜜中缺少吸引传粉昆虫的挥发性气味物质，可能是蜜蜂等传粉昆虫访问油茶花不积极的因素之一。