不同光照條件下香水文心蘭花香氣組成成分及感官評定

張 瑩， 田 敏， 王彩霞

(中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所 浙江省林木育種技術研究重點實驗室， 浙江 杭州 311400)

文心蘭為文心蘭屬(OncidiumSw.)植物的總稱，為世界四大觀賞洋蘭之一，原產(chǎn)于墨西哥、巴西和牙買加等熱帶和亞熱帶地區(qū)，全屬約有400個野生種[1]，目前已有70余種被引種栽培，并培育出大量的雜交品種。香水文心蘭(OncidiumSharry Baby ‘Sweet Fragrance’)在花盛開時具有濃郁的巧克力香味[2-3]，且可四季開花，觀賞價值較高。

環(huán)境因子(包括溫度和光照等)對植物花香氣釋放的影響較大[4-6]。為了探明光照對文心蘭花香氣的影響，作者采用GC-MS技術分析了光照度1 510、2 170和3 240 lx條件下香水文心蘭各香氣組成成分的含量，以期明確不同光照條件下文心蘭花香氣組成的變化，為文心蘭花香氣釋放規(guī)律研究以及芳香型文心蘭定向栽培提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料

以中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所種質(zhì)資源圃中正常生長且開花的5年生香水文心蘭植株為樣株，栽培基質(zhì)為水苔和樹皮的混合基質(zhì)，每盆1株。

使用的內(nèi)標物為癸酸乙酯(純度99.5%，德國Dr. E公司)；主要儀器有50/30 μm DVB/Car on PDMS萃取頭(美國Supelco公司)和Agilent 6890N-5975B氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Agilent公司)。

1.2 方法

1.2.1 處理方法 取樣株5株，置于RTOP-500D人工氣候箱(浙江托普儀器有限公司)中培養(yǎng)。設定人工氣候箱溫度為20 ℃，空氣相對濕度為70%；根據(jù)燈管數(shù)量將光照條件分別設定為光照度1 510、2 170和3 240 lx，光照時間16 h·d-1。在上述條件下培養(yǎng)48 h，采集花瓣和萼片完全展開2～4 d的完整花朵(即盛花期花朵)用于花香氣組成成分分析。

1.2.2 花香氣組成成分分析 將花朵置于螺口玻璃瓶中，加入40 ng·μL-1癸酸乙酯 25 μL，采用固相微萃取技術萃取花香氣組成成分，萃取時間30 min，萃取過程在相應光照條件的人工氣候箱中完成。

色譜條件：HP-5MS石英毛細管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；進樣口溫度250 ℃；柱溫35 ℃保持2 min后進行程序升溫(以5 ℃·min-1速率升溫至80 ℃，保持1 min；以8 ℃·min-1速率升溫至180 ℃，保持1 min；以8 ℃·min-1速率升溫至250 ℃，保持2 min)。

質(zhì)譜條件：四級桿溫度150 ℃，離子源溫度230 ℃，接口溫度280 ℃；EI離子源，電離能量70 eV，質(zhì)量掃描范圍30～500 amu。參照張瑩等[4]的方法計算各成分的相對含量。

1.2.3 花香氣感官評定 在晴天選擇盛花期樣株10株，置于20 ℃實驗室中，分別在夜間(無光照)、清晨(弱光照)和午后(強光照)對花香氣濃度進行感官評定，共評定3 d。依據(jù)鄭寶強等[7]的方法將花香氣濃度分成5級，對應的花香氣濃度指數(shù)分別為0.0、0.5、1.0、1.5和2.0，指數(shù)越大，香氣越濃。

2 結果和分析

2.1 不同光照條件下香水文心蘭花香氣組成成分的比較

光照度1 510、2 170和3 240 lx條件下香水文心蘭花香氣組成成分分析結果見表1和表2。

實驗結果(表1)表明：在光照度1 510、2 170和3 240 lx條件下，香水文心蘭花香氣組成成分分別有36、43和35種，其中，烯類成分數(shù)量最多，烷烴類成分數(shù)量次之；并且，烯類和烷烴類成分的相對含量總體上較高。隨光照度增大，各類成分的數(shù)量和相對含量變化明顯，其中，烯類成分的相對含量在光照度2 170 lx條件下最高(83.20)，為光照度1 510 lx條件下的8.67倍；烷烴類成分的相對含量在光照度3 240 lx條件下最高(114.10)，為光照度1 510 lx條件下的102.79倍。

表1光照度1510、2170和3240lx條件下香水文心蘭花香氣中各類成分數(shù)量和相對含量的比較

Table1ComparisononnumberandrelativecontentofeachcomponenttypeinfloweraromaofOncidiumSharryBaby‘SweetFragrance’underilluminationintensityof1510,2170,and3240lxconditions

成分類型Component type成分數(shù)量 Component number相對含量 Relative content1 510 lx2 170 lx3 240 lx1 510 lx2 170 lx3 240 lx烯類 Alkenes1519169.6083.2074.60醇類 Alcohols5631.7431.787.01醛酮類 Aldehydes and ketones3210.814.514.22酯類 Esters2000.410.000.00烷烴類 Alkanes1116151.11106.43114.10總計 Total364335

表2光照度1510、2170和3240lx條件下香水文心蘭花香氣主要組成成分相對含量的比較1)

Table2ComparisononrelativecontentofmaincomponentsinfloweraromaofOncidiumSharryBaby‘SweetFragrance’underilluminationintensityof1510,2170,and3240lxconditions1)

保留時間/minRetention time成分Component相對含量 Relative content1 510 lx2 170 lx3 240 lx保留時間/minRetention time成分Component相對含量 Relative content1 510 lx2 170 lx3 240 lx4.11hexanal0.593.124.2217.76tridecane0.0910.4010.605.30(E)-3-hexen-1-ol0.061.06—18.142-methyl-naphthalene——4.175.554-methyl-1-pentanol0.12——18.276-methyl-tridecane——4.487.19α-pinene0.624.623.6619.20α-cubebene0.07——8.37β-pinene0.141.260.9219.482-methyl-tridecane0.076.215.988.81β-myrcene0.292.361.6119.852,6,10-trimethyl-dodecane—9.458.699.96cineole0.234.031.5119.92copaene0.06——10.18(E)-3,7-dimethyl-1,3,6-octatriene0.131.030.6220.42ethyl caprate*1.001.001.0010.50ocimene6.1830.8627.2320.48tetradecane0.28—19.7910.791-methyl-4-(1-methylethyl)-1,4-cyclohexadiene0.423.711.7021.09caryophyllene0.12——12.03linalool0.539.973.8221.134,5-diethyl-3,6-dimethyl-3,5-octadiene—5.14—12.91(E,Z)-2,6-dimethyl-2,4,6-octatriene0.333.011.9621.342-methyl-Z-4-tetradecene—4.01—13.283,4-dimethyl-2,4,6-octatriene0.323.071.9621.835-methyl-tetradecane—3.413.0614.344-methyl-1-(1-methylethyl)-3-cyclohexen-1-ol0.020.44—22.243-methyl-tetradecane0.066.045.2614.94dodecane0.032.533.1722.98pentadecane0.2420.9516.7816.53(E)-3,7-dimethyl-2,6-octadien-1-ol0.7316.281.6823.23α-farnesene0.111.971.6617.48cyclotetradecane——4.4824.512-methyl-pentadecane0.023.172.5217.671-methyl-naphthalene0.04—4.7625.38hexadecane0.066.574.96

1)—： 未檢出 Undetected； *： 內(nèi)標物 Internal standard substance.

實驗結果(表2)表明：與其他成分相比，光照度1 510、2 170和3 240 lx條件下香水文心蘭花香氣中羅勒烯(ocimene)的相對含量均最高，分別為6.18、30.86和27.23，并且，光照度2 170和3 240 lx條件下羅勒烯的相對含量分別為光照度1 510 lx條件下的4.99和4.41倍。在光照度1 510 lx條件下，除羅勒烯外，其他成分的相對含量均較低(低于1.00)；在光照度2 170 lx條件下，除羅勒烯外，十五烷(pentadecane)、十三烷(tridecane)、香葉醇〔(E)-3，7-dimethyl-2，6-octadien-1-ol〕、芳樟醇(linalool)和2，6，10-三甲基十二烷(2，6，10-trimethyl-dodecane)的相對含量均在9.00以上；在光照度3 240 lx條件下，除羅勒烯外，十四烷(tetradecane)、十五烷和十三烷的相對含量均在10.00以上，并且，大部分成分的相對含量低于光照度2 170 lx條件下，但仍明顯高于光照度1 510 lx條件下。

2.2 不同光照條件下香水文心蘭花香氣的感官評定

感官評定結果表明：在無光照和弱光照條件下均可以聞到香水文心蘭花特有的巧克力香味，花香氣濃度指數(shù)均為1.0；在強光照條件下花香氣濃度指數(shù)最高，為2.0。說明隨著光照的增強，香水文心蘭花香氣濃度逐漸增強，但在弱光照條件下，無法利用感官分辨香水文心蘭的花香氣濃度指數(shù)。

3 討論和結論

本研究結果表明：在光照度1 510、2 170和3 240 lx條件下，香水文心蘭花香氣的組成成分及相對含量均差異明顯，但羅勒烯的相對含量均最高；并且，大部分成分的相對含量在光照度2 170 lx條件下最高，在光照度3 240 lx條件下略下降，在光照度1 510 lx條件下最低，明顯低于光照度2 170和3 240 lx條件下。從感官評定結果來看，在無光照和弱光照條件下香水文心蘭的花香氣濃度指數(shù)均較小，但在強光照條件下其花香氣濃度指數(shù)卻較大，散發(fā)出濃郁的巧克力香味，說明在無光照和弱光照條件下無法從感官上分辨香水文心蘭花香氣濃度差異。總體來看，在光照度2 170 lx條件下，香水文心蘭的花香氣組成成分數(shù)量和相對含量最高。

結合本研究結果及相關研究結果[3]，與茉莉花〔Jasminumsambac(Linn.) Ait.〕等氣質(zhì)花[8-11]相似，文心蘭的花香氣也隨著花開放而逐漸形成和釋放，并且在釋放過程中受到溫度和光照等因子的影響。實際上，植物花香氣的形成和釋放機制復雜，關于光照影響文心蘭花香氣釋放的具體機制，以及光照與文心蘭花香氣釋放過程中相關酶活性的變化和花香氣組成成分釋放過程的關系，均有待進一步的深入研究。