金邊百里香不同部位揮發性成分比較分析

任瑞芬，尹大芳，任才，武曦，趙凱，楊秀云

（山西農業大學林學院，山西太谷030801）

金邊百里香不同部位揮發性成分比較分析

任瑞芬，尹大芳，任才，武曦，趙凱，楊秀云

（山西農業大學林學院，山西太谷030801）

為進一步探討金邊百里香植株內揮發性物質生物合成的組織特異性及其機理，以1年生金邊百里香（Thymus mongolicus Ronn）幼苗為試驗材料，采用頂空固相微萃取（SPME）結合氣相色譜-質譜聯用（GC-MC）技術對金邊百里香葉、側枝、主枝和根的揮發性成分進行了檢測，并用峰面積進行歸一化定量。結果表明，金邊百里香不同部位的芳香成分及其含量差異顯著，葉、側枝、主枝、根中分別檢測出32，35，31，28種揮發性物質，其含量分別為各部位總揮發性物質的99.03%，99.33%，79.98%，91.30%。金邊百里香葉、側枝、主枝、根中有6種共有成分，分別為鄰異丙基甲苯、丙烯酸異冰片酯、莰烯、4-萜烯醇、NA、十一烷，其中，鄰異丙基甲苯為最主要的揮發性成分。此外，有差異組分的化合物種類少且相對含量也比較低。

金邊百里香；揮發性成分；頂空固相微萃??；GC-MS

百里香（Thymus）為唇形科多年生草本植物，全世界約有450種，我國約有15種、2個變種[1-3]。百里香生態適應性強，兼有香化、綠化和環保等作用，有較高的應用價值，是一種開發潛力較大的芳香植物[4-7]。近年來，隨著百里香精油的廣泛應用，其芳香治療和保健作用也逐漸引起人們的重視[8-10]。因此，研究和分析百里香芳香成分的組成具有非常重要的現實意義，既可以從中提取大眾所需的化學成分，又可以根據其成分的組成培育出具有特殊香氣的優良品種。目前，關于百里香的研究主要集中于種質資源、應用價值、生態適應性及芳香成分分析等方面[11-16]，關于植株不同組織間芳香成分對比分析方面的報道較少。

本試驗以1年生金邊百里香（Thymus mongolicus Ronn）為材料，利用頂空固相微萃取技術（SPME）結合氣相色譜-質譜（GC-MS）技術提取、分離并鑒定了金邊百里香葉、側枝、主枝、根的揮發性成分，并對各組織間的成分差異進行比較分析，旨在為揮發性物質生物合成的組織特異性及其機制研究奠定基礎，為百里香精油的生產應用提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年7月在山西農業大學試驗中心進行。選取長勢優良的金邊百里香幼苗，于測試當天進行取樣。將整株幼苗置于水中清洗干凈，再用去離子水沖洗3次，然后用吸水紙將植株上的水分吸干，取無病蟲害、無損傷的新鮮組織，并將其剪成碎片。樣品用量均為1 g，試驗所用葉、側枝、主枝、根離體時間均不超過30 min。稱取1 g剪碎的樣品置于10 mL的樣品瓶中，并加入5 mL乙醇，迅速封口。

1.2 試驗方法

采用產于德國Thermo Fisher公司的Trace-ISQ型頂空固相微萃取自動進樣系統（SPME）。

色譜條件：色譜柱為HP-5MS石英毛細管柱（30.00 mm×0.25 mm×0.25 μm），起始溫度為70℃，停留5min，毛細管柱采用程序升溫，以速率2℃/min升到90℃，停留10 min，以5℃/min升到160℃，停留4 min。不分流進樣，進樣口溫度為250℃，載氣為高純氦氣，流速為1 mL/min。萃取頭為DVB/ CAR/PDMS，60℃振蕩20 min，吸附10 min，進樣口解吸附5 min，250℃。

質譜條件：離子源為EI源，離子傳輸線250℃，離子源溫度230℃，質量掃描范圍50～550 amu。

1.3 數據分析

使用計算機質譜數據庫NBS進行檢索，按峰面積歸一化法計算得出金邊百里香各部位成分的相對百分含量。然后，進行人工圖譜解析，確認香味物質的各種化學成分，運用峰面積歸一化法求得各成分相對含量。

2 結果與分析

2.1 金邊百里香葉的揮發性成分分析

圖1為金邊百里香葉的揮發性成分總離子流色譜圖，其揮發性成分的種類與相對含量如表1所示。葉部共鑒定出32種揮發性成分，其中，已知名和未知名的化合物均為16種，其相對含量分別占總揮發性物質的84.46%，14.57%。金邊百里香葉部主要的揮發性成分有萜品烯（43.16%）、鄰異丙基甲苯（24.15%）、月桂烯（6.14%）、2-蒎烯（5.25%）、莰烯（2.57%）以及百里香酚、α-石竹烯等32種揮發性成分。

2.2 金邊百里香側枝的揮發性成分分析

圖2為金邊百里香側枝的揮發性成分總離子流色譜圖，其揮發性成分的種類與相對含量如表1所示。側枝中共鑒定出37種揮發性成分，其中，已知名的化合物為19種，其相對含量占總揮發性物質的87.92%；未知名的化合物均為18種，其相對含量占總揮發性物質的11.41%。金邊百里香側枝中主要的揮發性成分有萜品烯、鄰異丙基甲苯、莰烯、左旋-alpha-蒎烯、萜品油烯以及4-萜烯醇，其相對含量分別為總揮發性物質的23.86%，19.18 %，10.97%，6.38%，2.25%，1.14%。此外，鑒定出相對含量較高的化合物還有丙烯酸異冰片酯（8.55%）和2，2，4，6，6-五甲基庚烷（4.11%）、十一烷（2.70%）。

2.3 金邊百里香主枝的揮發性成分分析

圖3為金邊百里香主枝的揮發性成分總離子流色譜圖，其揮發性成分的種類與相對含量如表1所示。主枝中共鑒定出33種揮發性成分，其中，已知名的化合物為17種，其相對含量占總揮發性物質的61.74%；未知名的化合物為16種，其相對含量占總揮發性物質的18.24%。金邊百里香主枝中主要的揮發性成分有丙烯酸異冰片酯（24.87%）、NA（4.17%）、苯甲酸甲酯（3.87%）、4-萜烯醇（3.70%）、十一烷（3.60%）、鄰異丙基甲苯（3.28%）、萜品烯（1.41%）、2-甲基-5-（1-甲基乙基）-1，4-環己二烯（1.36%）以及特有的芳香成分3-蒈烯（5.42%）。

2.4 金邊百里香根的揮發性成分分析

圖4為金邊百里香根部的揮發性成分總離子流色譜圖，其揮發性成分的種類與相對含量如表1所示。主枝中共鑒定出29種揮發性成分，其中，已知名的化合物為12種，其相對含量占總揮發性物質的61.95%；未知名的化合物為17種，其相對含量占總揮發性物質的29.35%。金邊百里香根部主要的揮發性成分有丙烯酸異冰片酯、鄰異丙基甲苯、十一烷、苯甲酸甲酯、4-萜烯醇、莰烯、2-十六烷醇、NA、乙酸異龍腦酯，其相對含量分別為總揮發性物質的26.63%，8.64%，5.59%，4.24%，3.79%，2.60%，2.47%，2.41%，2.14%。此外，根部還鑒定出一種常見的抗氧化芳香化合物異龍腦（1.16%）。

2.5金邊百里香不同部位揮發性成分的對比分析

大量研究表明，植物不同部位香氣成分的組成有很大的差異[17-20]。金邊百里香葉、側枝、主枝、根中共有的揮發性成分為6種，分別為鄰異丙基甲苯、丙烯酸異冰片酯、莰烯、4-萜烯醇、NA、十一烷。其中，鄰異丙基甲苯為最主要的揮發性成分，各部位之間的相對含量呈現顯著差異，在葉、側枝、主枝、根中分別占24.15%，19.18%，3.28%，8.64%，表現為葉部＞側枝＞根部＞主枝（表1）。此外，酯類化合物丙烯酸異冰片酯在葉、側枝、主枝、根中的揮發性成分所占百分比分別為0.96%，8.55%，24.87%，26.63%。

葉部、側枝、主枝中共有的揮發性成分為萜品烯，各部位的相對含量分別為總量的43.16%，23.86%，1.41%，各部位間的含量呈現顯著差異。側枝、主枝、根中共有的揮發性成分為2種，分別為苯甲酸甲酯、2-十六烷醇，各部位間的含量差異顯著，表現根部＞主枝＞側枝。

兩兩比較發現，葉部和側枝的共有成分為4種，分別為2-蒎烯、β-蒎烯、2，2，4，6，6-五甲基庚烷、甲酸-莰酯；側枝和主枝的共有成分為2種，分別為左旋-beta-蒎烯、蝶呤-6-羧酸；側枝和根部的共有成分只有1種，即1-石竹烯。

金邊百里香不同部位揮發性成分的對比分析結果表明，葉部、側枝、主枝和根中揮發性成分的種類有明顯的組織特異性。此外，葉部檢測出的特有的芳香成分百里香酚、月桂烯，而側枝和主枝中都鑒定出了左旋-alpha-蒎烯，根部檢測出一種常見的抗氧化芳香成分異龍腦。

表1 金邊百里香葉、側枝、主枝、根揮發性成分鑒定結果

3 結論

金邊百里香不同部位的芳香成分及其含量差異顯著，葉部和側枝、主枝和根部的離子流色譜圖的峰型契合度很高，但葉部和側枝的萜烯類化合物含量較高，而根部和主枝的酯類化合物含量較高。其中，主枝中檢測出的成分明顯較其他部位少，側枝檢測出的芳香成分數量較其他部位多，但主要芳香成分的相對含量明顯低于葉部。

有差異組分的化合物種類少且相對含量也比較低，葉部檢測出特有的芳香成分百里香酚、月桂烯，而側枝和主枝中都鑒定出了左旋-alpha-蒎烯，根部檢測出一種常見的抗氧化芳香成分異龍腦。

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Comparative Analysis on Volatile Compounds of Different Parts of Thymus mongolicus Ronn

RENRuifen，YINDafang，RENCai，WUXi，ZHAOKai，YANGXiuyun
（College of Forestry，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

To lay the foundation of further explore the plant volatile compounds in biosynthesis of tissue specificity and mechanism of Thymus mongolicus Ronn,this paper took one-year-old Thymus mongolicus Ronn seedings as materials,adopted the solid-phase micro-extraction（SPME）and gas chromatography mass spectrometry（GC-MS）to determination the volatile compounds of the leaf, lateral branch,main branch,root of Thymus mongolicus Ronn,and analyzed quantitatively by area normalization.The results showed that the aromatic components and the content of different parte of Thymus mongolicus Ronn were significant difference,32,35,31 and 28 chemicals were identified by GC/MS correspondingly from the leaf,lateral branch，main branch，root of Thymus mongolicus Ronn,the identified components accounted for 99.03%,99.33%,79.98%and 91.30%of the total volatile compounds.The common constituents of the volatile compounds of the leaf,lateral branch，main branch，root of Thymus mongolicus Ronn were p-Cymene,Is obornyl acrylate, Camphene,Terpinen-4-ol,NA,Undecane.Among,the p-Cymene was the main volatile compounds of Thymus mongolicus Ronn.In addition,less species were different components of compound and the relative content was lower.

Thymus mongolicus Ronn;volatile compounds;HS-SPME;GC-MS

S573＋.9

A

1002-2481（2016）10-1479-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.10.13

2016-07-28

山西省科技攻關項目（20140311013-4）

任瑞芬（1990-），女，山西右玉人，在讀碩士，研究方向：植物生理生態。楊秀云為通信作者。