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香榧枝叶和树皮精油成分分析

2023-10-19李桂珍周丽珠梁忠云胡崇伟

食品工业 2023年9期
关键词:倍半萜萜烯含氧

李桂珍,周丽珠,梁忠云,胡崇伟

1.广西壮族自治区林业科学研究院(南宁 530002);2.金华市云中香榧专业合作社(金华 321076)

香榧(Torreya grandis)属红豆杉科榧属植物,常绿乔木,是我国特有的珍贵经济树种,在浙江、贵州、江西、安徽、福建、湖北等地均有推广种植,集食用、药用、材用、油用和绿化于一身[1-2]。其果仁营养丰富,含油率在40%~50%,脂肪酸组成以油酸和亚油酸为主,不饱和脂肪酸含量在70%~82%,蛋白质含量在13.64%左右[3],有抗氧化、防衰老、预防动脉粥样硬化、显著改善脂质代谢的作用[4-6],是珍贵的干果之一。香榧的假种皮约占种子鲜重50%~60%,是包裹在香榧种子外面的一层很厚的肉质化结构,含有抗氧化、抗肿瘤及抑菌等多种生物活性成分[7-9],可作为提取高级芳香油和浸膏的天然优质原料[10-11],也可发酵用于生产有机肥[12]。其枝叶富含萜烯及其含氧衍生物[13-15],可用于提取精油,也可开发做饲料添加剂[16]。树皮的成分研究未见有报道,因此研究香榧枝叶和树皮精油的成分,可为其开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及设备

香榧枝叶和树皮,采于浙江金华。

BRUKER TQ456气质联用仪(美国布鲁克公司);Aglient 7890A气相色谱仪(安捷伦科技有限公司);5 mL挥发油测定器(山东美克寰宇仪器科技有限公司)。

1.2 精油成分的提取

参照《中华人民共和国药典》(2020年版)四部通则2204挥发油测定法(甲法)[17]测定香榧枝叶和树皮的得油率。将采集的枝叶切成1~2 cm长度,装入2 000 mL圆底烧瓶,装上精油测定器和冷凝管,蒸馏到精油油层不再增加时,停止加热,静置、冷却至室温后分出精油。

1.3 精油成分分析

用气相色谱-质谱N1ST标准谱库检索及人工解析进行定性分析,利用气相色谱法进行定量分析,面积归一化法计算各组分的相对含量。

气相色谱-质谱(GC-MS)定性分析条件TQ456气质联用仪;色谱柱为弹性石英毛细管柱BR-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm),载气为高纯氦气,进样口250 ℃,柱温270 ℃;分流比1︰20。质谱条件:EI离子源,电离电压70 eV,扫描范围45~350 amu,全扫描方式。溶剂延迟3 min。进样量1 μL(5%乙醇溶液)。程序升温:70 ℃保持5 min,以3 ℃/min升至100 ℃,以5 ℃/min升至150 ℃,保持10 min,5 ℃/min升至250 ℃,保持10 min。

气相色谱(GC)定量分析条件:Aglient 7890A气相色谱仪;弹性石英毛细管柱Rtx-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm),载气为氮气。程序升温:60 ℃保持5 min,以5 ℃/min升至220 ℃,停留1 min,进样口250℃,汽化室250 ℃,分流比1︰50,进样量0.3 μL。

2 结果与分析

2.1 得油率

按1.2的方法分别提取香榧枝叶和树皮精油,计算枝叶和树皮得油率(绝干),结果分别为0.215%和0.508%,树皮的挥发性含油率高于枝叶。

2.2 精油成分及其含量

香榧枝叶和树皮精油GC-MS总离子图见图1,香榧枝叶和树皮精油成分及其含量见表1。

表1 香榧枝叶和树皮精油成分及其含量

图1 香榧枝叶和树皮精油GC-MS总离子图

由表1可知,香榧枝叶和树皮精油总共鉴定出52个成分,两者成分数基本一致,仅枝叶油少了α-松油烯。枝叶油和树皮油鉴定出的成分分别占精油成分的97.975%和98.084%,主要包括烯烃、烷烃、醇酯类物质,其中单萜烯15个,单萜含氧衍生物3个,倍半萜烯18个,倍半萜含氧衍生物11个,酯类3个,烷醇1个,烷烃1个,其含量之和在枝叶油中分别为69.739%,0.37%,19.359%,7.746%,0.478%,0.044%和0.239%,在树皮油中分别为80.128%,0.526%,12.215%,4.694%,0.393%,0.083%和0.045%。单萜烯、倍半萜烯及倍半萜含氧衍生物含量之和在枝叶油和皮油中分别为96.844%和97.037%,表明这2种油均以单萜烯、倍半萜烯及倍半萜含氧衍生物为主。

含量高于1%的成分在枝叶油中是D-苧烯(38.559%)、α-蒎烯(17.665%)、3-蒈烯(5.53%)、β-杜松烯(4.796%)、β-金合欢烯(3.018%)、β-依兰烯(2.613%)、β-月桂烯(2.454%)、δ-雪松醇(2.371%)、α-库伯烯(1.994%)、异松油烯(1.587%)、石竹烯(1.295%)、库伯醇(1.267%)、阿克烯醇(1.072%)、β-蒎烯(1.070%)、律草烯(1.067%)、反式金合欢醇(1.059%),共16个成分;在树皮油中是D-苧烯(33.068%)、α-蒎烯(32.145%)、3-蒈烯(5.578%)、β-月桂烯(3.019%)、β-杜松烯(2.977%)、β-依兰烯(2.187%)、β-蒎烯(1.755%)、δ-雪松醇(1.63%)、异松油烯(1.331%)、α-库伯烯(1.297%)、β-金合欢烯(1.166%),共11个成分。两者主要成分的含量有一定差异,但高含量的成分都是D-苧烯和α-蒎烯。

3 结论与讨论

以水蒸气蒸馏法提取香榧枝叶和树皮精油,用GC-MS、GC分别对其进行定性和定量分析,共鉴定出52个成分,前者占精油成分的97.975%,后者占98.084%。两者成分种类基本一致,都以单萜烯、倍半萜烯及倍半萜含氧衍生物为主,它们含量之和在枝叶油和皮油中分别为96.844%和97.037%,高含量成分均是D-苧烯(38.559%和33.068%)和α-蒎烯(17.665%和32.145%),它们的差异主要在于各成分含量的不同。

与文献报道的枝叶油相比,试验结果有些出入,不仅相同成分含量有差异,成分也不一致,但高含量成分一致,如:王晶晶[15]鉴定出香榧叶的挥发性成分主要为柠檬烯(32.27%)、反式α-蒎烯(13.14%)、β-蒎烯(7.08%)、3-莰烯(6.23%)、顺式α-蒎烯(6.72%)、6,6-二甲基-2-亚甲基二环庚烷(5.52%)、β-月桂烯(4.55%)、1-甲基-4-1-甲基乙基环己烯(3.29%)、β-水芹烯(2.96%),试验结果中少了3-莰烯,6,6-二甲基-2-亚甲基二环庚烷、1-甲基-4-1-甲基乙基环己烯、β-水芹烯,多了3-蒈烯;曾琳等[13]研究发现香榧叶精油主要成分为柠檬烯(24.75%)、α-蒎烯(15.26%)、β-蒎烯(9.19%)、香榧酯(7.95%)、β-甾醇(5.42%)、月桂烯(4.02%)、δ-杜松烯(3.47%),试验结果少了香榧酯、β-谷甾醇及δ-杜松烯,也多了3-蒈烯。这可能跟生长环境、树龄有关。王晶晶[15]研究发现:香榧叶精油在不同管理模式下,成分含量有差异;不同树龄下成分组成和含量均有差异;不同海拔下高含量成分组成不一致。

与文献报道的香榧其他部位相比,试验结果有类似,也有不同。相似的是香榧假种皮挥发性成分(同为水蒸气蒸馏)大部分也以柠檬烯(19.05%~39.38%)和α-蒎烯(19.72%~44.88%)为主[18-21];不同的是果仁挥发性成分主要是乙酸(33.52%)和柠檬烯(9.58%),花挥发性成分主要是α-蒎烯(12.63%)、醋酸冰片醋(10.54%)、石竹烯(10.27%)和大叶香烯(9.62%)[21]。

研究表明:香榧叶精油对黑曲霉菌、蜡样芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有较强的抗菌活性[13]。香榧假种皮精油对白纹伊蚊具有很好的驱避效果[8]。其在200 μL/L浓度下熏蒸处理可有效降低油桃果实腐烂,延缓后熟衰老,对果实失重率和硬度有较好保持作用,对果实TA、VC和SSC等风味指标无明显影响[22]。D-柠檬烯是它们的主要成分之一,具有抗菌、抗氧化、抗癌抗肿瘤等功效[23-25]。香榧枝叶、树皮及假种皮精油主成分类似,已报道研究可作为借鉴,以开发更多高附加值产品。

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