不同果型益智果實揮發油GC-MS分析

晏小霞，邱燕連，王茂媛，王清隆，王祝年

(中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所，海南 儋州 571737)

益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)為姜科(Zingiberaceae)山姜屬(AlpiniaRoxb.)，主產于海南，以干燥成熟果實入藥，是我國著名的四大南藥之一，為歷版《中華人民共和國藥典》收載，具有暖腎固精縮尿、溫脾止瀉攝唾的功效，用于腎虛遺尿、小便頻數、遺精白濁、脾寒泄瀉、腹中冷痛、口多唾涎等癥[1,2]。現代藥理及臨床醫學研究表明，益智還具有心血管保護、神經保護、抗癌、強心、舒張血管、鎮靜、鎮痛、抗過敏、抗衰老、抗氧化、提高免疫力等多種藥理活性[3-6]。益智也是重要的食品原料，中華人民共和國衛生部于1998年將其列入藥食同源目錄，被廣泛應用于醫藥、食品、調味品等行業。民間常用益智仁做藥膳，如用益智仁燉牛肉、豬肚或煲粥，有健脾益氣、補腎助陽等功效。益智鮮果用于加工成涼果、蜜餞、腌菜等多種休閑食品，如九制益智、甜酸益智、糖沙益智、蜜餞益智等，益智酒、益智香辣醬、益智調味醬等產品也相繼進入市場。

植物揮發油又稱植物精油，是植物產生的一種具有芬芳氣味的次生代謝產物，因其生物活性多樣化，被廣泛應用于食品、醫藥、化妝品等行業[7-11]。揮發油是益智藥用的主要成分，近年來越來越多關于益智揮發油成分的研究，但相關研究更多注重的是不同產地、不同部位、不同加工和提取方式的差異[12-16]，而未從種質類型遺傳基礎的差異方面進行研究。海南益智種質資源豐富，按果實形狀可分為近圓形、橢圓形和長橢圓形果，按果實大小可分為大果、中果、小果[17]，目前對不同果型的益智所含揮發性成分的研究尚未見報道。本研究采用氣質聯用法對不同果型益智的揮發性成分進行分析，探討不同果型益智所含揮發油的差異性成分，以了解各種質類型所含揮發油化學成分的差異，為選育高產優質益智新品種提供了科學依據。

1 材料和方法

1.1 材料

供試樣品于2015年6月采自海南省儋州市寶島新村大吉隊橡膠林下，由中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所王祝年研究員鑒定為姜科植物益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)成熟果實。益智供試材料見表1。

表1 益智供試材料

1.2 方法

1.2.1 揮發油的提取

采用水蒸氣蒸餾法提取揮發油。將干燥的益智果實搗碎后稱取40.0 g，裝入揮發油提取器中，加入蒸餾水，用恒溫加熱器加熱提取約5 h，至測定器中油量不再增加，靜置分層后收集揮發油，并計算得率。

1.2.2 GC-MS分析

用毛細管氣相色譜-質譜聯用儀(HP6890/HP5975C GC/MS聯用儀，美國惠普公司)進行GC-MS分析。

氣相色譜條件：色譜柱為HP-5MS 5% 苯基甲基硅氧烷(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細管柱，柱溫50 ℃(保留1 min)，以5 ℃/min升溫至280 ℃，保持2 min；汽化室溫度250 ℃；載氣為高純He(99.999%)；柱前壓7.62 psi，載氣流量1.0 mL/min；進樣量1 μL；分流比40∶1。

質譜條件：離子源為EI源；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；發射電流34.6 μA；倍增器電壓1871 V；接口溫度280 ℃；質量范圍20～550 amu。

1.3 數據處理及質譜檢索

通過HPMSD化學工作站，結合Nist 05質譜圖庫和Wiley質譜圖庫對樣品成分進行鑒定，按峰面積歸一化法進行計算求得各化學成分在揮發油中的相對含量。

2 結果與分析

2.1 不同果型益智揮發油含量

表2 不同果型益智揮發油含量 (n=3)

由表2可知，不同果型益智果實的揮發油含量存在明顯差異，其揮發油得油率從大到小依次為CT-2>JY-2>TY-1>TY-3>JY-1>CT-1>TY-2>JY-3，揮發油平均得油率為1.62%，含量均高于中國藥典規定的1%(mL/g)的標準，以近圓形中果和長橢圓形中果揮發油含量最高，近圓形小果含量最低。從外觀性狀看，揮發油均為具有特殊濃郁香味的透明油狀物，除近圓形小果益智揮發油為淡綠色外，其他揮發油均為淡黃色或黃色。

2.2 不同果型益智揮發油成分及其含量

采用GC-MS分析技術對8種不同果型益智果實的揮發油成分進行測定，總離子流見圖1。對總離子流圖中的各峰經質譜計算機數據系統檢索及核對Nist 2005和Wiley 275標準質譜圖，確定揮發性成分，用峰面積歸一化法測定各化學成分的相對質量分數，見表3。

圖1 不同果型益智揮發油GC-MS總離子流色譜圖

表3 不同果型益智揮發油化學成分和相對含量

續 表

GC-MS分析結果表明，從8個不同果型益智果實揮發油中共鑒定出73個化合物，主要為萜類及含氧衍生物，不同果型益智揮發油的主要成分基本相似，但含量差異較大。從橢圓形大果、橢圓形中果、橢圓形小果、近圓形大果、近圓形中果、近圓形小果、長橢圓形大果、長橢圓形中果中分別鑒定出64，64，62，61，59，57，63，65個化合物，分別占揮發油總含量的88.85%、85.17%、84.46%、80.41%、76.57%、66.13%、79.01%、82.35%。它們共有的46個化合物占各自揮發油總量的59.12%～76.41%，有6個化合物為各個果型益智所特有，TY-1、TY-2、CT-2中鑒定出特有化合物各2個，其他成分則在2個以上果型益智中存在。特有化合物含量較少，僅TY-1中2個特有化合物相對含量超過1%，其他5個均低于0.5%。

不同果型益智揮發油成分均以圓柚酮含量最高，但相對含量差異較大，長橢圓中果益智圓柚酮含量最高，相對含量達38.84%，其次為近圓形大果、橢圓中果益智，相對含量分別為38.61%、36.60%，近圓形小果益智含量最低，相對含量僅為18.42%。8個不同果型的益智果實揮發油化合物相對含量超過2%的成分較相近，各自化合物個數為6～11個，占各自揮發油總量的41.23%～64.90%。

3 討論與結論

本研究中益智果實揮發油成分以萜類及含氧衍生物為主，與前人研究報道的相似。從不同果型益智中共鑒定出73個化合物，其中共有成分46個，分別占揮發油總含量的59.12%～76.41%，且均以圓柚酮含量最高，說明不同種質所含揮發油的主要組成成分比較相近。雖然不同果型益智果實揮發油主要組成成分相似，但不同果型間仍存在一定差異，各自含有特有成分，而且各成分的含量也差異較大，如含量最高的圓柚酮相對含量范圍為18.42%～38.84%，不同果型益智揮發油得率和外觀性狀也各不相同。

本研究采用GC-MS法，對不同果型益智果實中所含揮發性成分進行定量、定性研究，并對其中的差異性成分進行比較，研究表明不同果型益智揮發油得率和所含揮發性成分存在明顯差異，該研究可為益智品種選育和其在醫藥、食品、調味品等行業中的應用提供科學依據。