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      貴州不同地區(qū)品種間留蘭香薄荷精油成分比較

      2019-03-18 08:56:38王少銘侯穎輝劉濟(jì)明冷家歸李德文
      中國調(diào)味品 2019年2期
      關(guān)鍵詞:花溪區(qū)香芹興義市

      王少銘,侯穎輝,劉濟(jì)明,冷家歸,李德文*

      (1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料研究所,貴陽 550006;2.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料研究所, 貴陽 550006;3.貴州大學(xué),貴陽 550006)

      留蘭香(MenthaspicataLinn.),又名綠薄荷、香薄荷、荷蘭薄荷、魚香菜,是一種唇形科直立多年生草本植物。莖、葉經(jīng)蒸餾可提取留蘭香精油,可入藥也可食用,在我國廣泛種植。薄荷的品種多樣,有常見的野生薄荷、歐薄荷、椒樣薄荷、蘋果薄荷和留蘭香薄荷等[1],薄荷被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、洗護(hù)和化工等產(chǎn)業(yè)。薄荷精油對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌有明顯的抗菌活性[2]。薄荷提取物具有很強(qiáng)的抗氧化特性,尤其對清除超氧陰離子自由基能力和清除羥基自由基效果顯著。Kanatt S R等對薄荷提取物的研究也證實了其清除超氧化物和羥基的活性[3]。在西南地區(qū),留蘭香薄荷和野生薄荷被人們采摘后直接食用。本研究主要對貴州地區(qū)(花溪區(qū)、興義市、畢節(jié)威寧、黔西南州和遵義市)的留蘭香精油進(jìn)行比較分析,同時對不同品種間——野生薄荷、留蘭香、小葉留蘭香和圓葉留蘭香精油進(jìn)行比較。

      1 實驗材料

      留蘭香分別采自貴州省貴陽市花溪區(qū)金竹鎮(zhèn)、興義市、畢節(jié)威寧、黔西南州安龍縣海星村和遵義市道真縣三江口鎮(zhèn)。野生薄荷、小葉留蘭香和圓葉留蘭香分別采自興義市、花溪區(qū)和安順普定。

      1.1 留蘭香精油提取

      采摘留蘭香地上莖、葉部分,準(zhǔn)確稱取200 g剪成1 cm左右,加入蒸餾水1 L,水蒸氣提取法提取3 h,利用水蒸氣蒸餾法提取精油。并加入無水硫酸鈉吸收多余水分后,取50 μL精油溶于950 μL正己烷(色譜純,美國MREDA公司)中,充分混勻備用。精油得率計算方法為:精油體積(mL)/薄荷用量(g)×100%。

      1.2 精油成分分析

      氣相條件:Agilent 7890A;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;進(jìn)樣量:0.5 μL;分流比:50∶1。色譜柱:HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm);載氣(He):0.8 mL/min。色譜柱程序升溫:初溫60 ℃,以2 ℃/min,的速度從60 ℃升至180 ℃,再以15 ℃/min的速度從180 ℃升至290 ℃,保持15 min。

      質(zhì)譜條件:Agilent 5975C質(zhì)譜儀;EI離子源;電子能量70 eV;傳輸線溫度250 ℃;離子源溫度200 ℃;掃描范圍:35~450 amu全掃描。用氣質(zhì)聯(lián)用儀分離樣品成分,再通過檢索NIST11化學(xué)工作站標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫,使用MS軟件進(jìn)行譜庫搜索,得到一個按匹配度由高到低排列的化合物匹配列表,鑒定組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)。采用面積歸一法確定各主要組分的相對百分含量。

      2 結(jié)果分析

      2.1 精油得率

      幾種薄荷精油得率存在顯著差異,見表1。

      表1 留蘭香精油得率Table 1 Essential oils' yield of Mentha spicata %

      由表1可知,遵義道真縣與花溪區(qū)留蘭香精油含量明顯高于興義、畢節(jié)和黔西南州地區(qū)種植的留蘭香樣品。小葉留蘭香比圓葉留蘭香精油含量略高,但均低于花溪與遵義地區(qū)的留蘭香。興義的野生薄荷品種精油含量明顯高于當(dāng)?shù)亓籼m香。由此可以得出同一留蘭香品種在不同地區(qū)間精油的含量比較:遵義道真>花溪區(qū)>黔西南州>畢節(jié)威寧>興義市;不同品種間含量比較:野生薄荷>留蘭香>小葉留蘭香>圓葉留蘭香。

      2.2 留蘭香精油組分分析

      留蘭香精油組分分析見表2。

      采用GC/MS法對8個精油樣品進(jìn)行分析共得到85種物質(zhì),其中在花溪區(qū)、興義市、畢節(jié)、黔西南和遵義5個地區(qū)留蘭香精油中分別得到38,44,45,47,23種物質(zhì);在野生薄荷精油中得到26種物質(zhì);在小葉留蘭香精油中共得到24種物質(zhì);在圓葉留蘭香精油得到44種物質(zhì)。通過比較貴州5個地區(qū)(花溪區(qū)、興義市、畢節(jié)、黔西南和遵義)留蘭香莖、葉精油組分發(fā)現(xiàn),黔西南和遵義地區(qū)與其他地區(qū)差異較大,花溪區(qū)、興義市、畢節(jié)威寧地區(qū)該品種精油組分的相似度很高,且均以香芹酮為主,含量分別高達(dá)66.28%,53.29%,53.49%;黔西南州和遵義市則分別以香芹醇和薄荷腦為主;小葉留蘭香和圓葉留蘭香與花溪等地區(qū)相似,主要成分也是香芹酮,含量分別達(dá)到76.67%,30.81%,其中前者香芹酮含量為8個樣品中最高。

      5個不同地區(qū)留蘭香精油樣品中的共有物質(zhì)有11種,包括β-月桂烯、3-辛醇、d-檸檬烯、反式-β-羅勒烯、芳樟醇、香芹酮、β-波旁烯、石竹烯、右旋大根香葉烯、(2E,4S,7E)-4-異丙基-1,7-二甲基環(huán)十二碳-2,7-二醇和α-畢橙茄醇,幾種成分分別占5種精油中總香氣成分的81.11%,74.42%,78.51%,24.0%,6.02%。遵義市道真縣留蘭香精油中共有成分占比最低,也表明該樣品與其他樣品的差異較大?;ㄏ獏^(qū)、興義市和畢節(jié)3個地區(qū)的留蘭香精油中的共有組分有29種,除以上11種外,還包括桉樹腦、2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-環(huán)己醇、反式-2-甲基-5-(1-甲基烯乙基)-環(huán)己酮、3-甲基-6-(1-甲基烯乙基)-2-環(huán)己-1-醇、2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-2-環(huán)己-1-醇、反式-8-對孟烯-2-醇乙酸酯、醋酸正丙酯、(Z)-3-甲基-2-(2-戊二?;?-2-環(huán)戊烯-1-酮、(E)-β-金合歡烯、2-異丙基-5-甲基-9-亞甲基-雙環(huán)[4.4.0]十二-1-烯、[1R- (1.α,2. α,3.β,6.α)]-3-乙?;?3-甲基-2-(1-甲烯丙基)-6-(1-甲基乙基)-環(huán)己醇、彌羅松酚等。29種共有組分分別占其精油總量的94.45%,92.1%,93.5%,由此也用可看出花溪區(qū)、興義市和畢節(jié)這3個地區(qū)的留蘭香品種間具有很近的親緣關(guān)系。

      比較不同品種間留蘭香的異同,發(fā)現(xiàn)留蘭香、野生薄荷、小葉留蘭香和圓葉留蘭香在精油組成上差異較大。小葉留蘭香和圓葉留蘭香中主要成分與留蘭香相同,均為右旋香芹酮,但是含量差異較大,分別為76.67%,30.81%,野生薄荷中則只有0.33%。不同品種間共有的成分只有4種(香芹酮、β-波旁烯、石竹烯和右旋大根香葉烯)。

      本研究也從精油組分的角度證明了不同樣品間的親緣關(guān)系與之前本實驗室利用SRAP與ISSR分子標(biāo)記技術(shù)對貴州33份薄荷種質(zhì)資源進(jìn)行聚類分析的結(jié)論一致,8種薄荷樣品中畢節(jié)威寧、花溪區(qū)和興義市3個地區(qū)的親緣關(guān)系最近,其次依次為黔西南安龍和遵義地區(qū)。

      表2 貴州不同地區(qū)、不同品種留蘭香精油成分比較Table 2 Comparison of essential oils' components of different varieties of Mentha spicata from differemt areas of Guizhou %

      續(xù) 表

      續(xù) 表

      續(xù) 表

      注:“-”表示未檢測出。

      3 討論

      不同地區(qū)的同一品種留蘭香以及不同品種間精油成分有明顯差異。造成該差異的原因主要有兩種:一是自身基因差異和基因表達(dá)差異。其中基因表的差異有可能是自身編碼合成精油組分的基因不同,現(xiàn)變?yōu)榫徒M分的差異。不同地區(qū)間的同一種留蘭香由于長期處于不同的環(huán)境中導(dǎo)致其基因存在一定的差異,但相比其他品種,親緣關(guān)系較近。另一種原因可能是外界某種物質(zhì)的影響使原本基因型相同的薄荷品種產(chǎn)生不同的表現(xiàn)型,也會使精油組分產(chǎn)生差異。如陳小華[4]研究發(fā)現(xiàn)脫落酸處理能夠顯著影響薄荷精油合成相關(guān)基因的表達(dá)。另外,不同采收期對薄荷精油的含量及成分含量也有一定影響。一定功率的微波輻射可以提高薄荷精油的提取率,同時,不同的料液比和不同的處理時間對精油提取率也有一定影響[5]。不同濃度的氮、磷、鉀和不同氮素形態(tài)配比處理對薄荷精油的含量以及精油成分的相對含量影響顯著[6]。如果葉綠素缺乏,薄荷其還原草酸酶mRNA或酶活性低,產(chǎn)生的精油會比野生薄荷少[7],而精油的數(shù)量和組成也可以通過代謝工程來調(diào)節(jié)。薄荷精油的合成機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

      貴州不同地區(qū)和不同品種間薄荷精油組分差別比較大,其香氣成分以香芹酮為主,周露研究發(fā)現(xiàn)云南野生薄荷精油的主要成分為薄荷醇,葉蘭榮等[8]研究發(fā)現(xiàn)黑胡椒薄荷、薰衣草薄荷、菠蘿薄荷和留蘭香精油的主要成分分別為薄荷醇、芳樟醇和氧化胡椒烯酮。香芹酮具有趨避淡色庫蚊雌成蚊的活性,具備被開發(fā)為植物源衛(wèi)生害蟲防控劑的潛力[9]。因此,可以發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)、不同品種薄荷精油組分差異較大。

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