草果不同栽培品種揮發性成分的GC-MS分析

發布時間：2020-01-04所屬分類：農業論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要：采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜分析草果果實的揮發性成分。8個栽培品種共檢測出88種揮發性成分，其中共有成分26種。共有組分中含量高的成分是：-檸檬醛、順式-2-癸烯醛、桉樹腦、反式-2-十二烯醛、-檸檬醛、-乙基苯乙醛、反式橙花叔醇、-松油醇。

　　摘要：采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜分析草果果實的揮發性成分。8個栽培品種共檢測出88種揮發性成分，其中共有成分26種。共有組分中含量高的成分是：α-檸檬醛、順式-2-癸烯醛、桉樹腦、反式-2-十二烯醛、β-檸檬醛、α-乙基苯乙醛、反式橙花叔醇、α-松油醇。雖然不同草果栽培品種揮發性成分存在差異，但其主要成分相同，因此，在草果優良品種選育中，主要考慮其果實的生物產量。

　　關鍵詞：草果;揮發油;氣相色譜-質譜法(GC-MS);化學成分

　　草果(AmomumtsaokoCrevostetLem)，又稱草豆蔻，為姜科(Zingiberaceae)豆蔻屬(AmomumL)植物。草果因其果實具有香辛氣息，為藥食兩用植物。我國草果主產于云南、貴州、廣西等省區，云南又以金平、河口、屏邊、麻栗坡、馬關等地產量較大，馬關縣因栽培草果歷史長，被評為中國“草果之鄉”。草果果實中含有蛋白質、氨基酸、糖類、有機酸、酚類、鞣質、黃酮、皂苷、蒽醌、香豆素、甾體、萜類、內酯、強心苷、油脂、花青素、揮發油等多種化學成分[1]，具有燥濕溫中、截瘧祛痰、瘟疫發熱、消食化亂之功效、可以治療寒濕內阻，胺腹脹痛，痞滿嘔吐，瘧疾寒熱，瘟疫發熱等病癥[2]。現代研究表明，草果揮發油中含有桉油精、香葉醇、檸檬醛等化學成分，是草果中的主要有效成分，具有抗真菌、細菌的作用[3-4]，抗癌[5]、清除DPPH自由基的作用[6]，廣泛應用于醫藥和香料工業[7]。目前，國內外學者對不同地區草果揮發油的含量及組分進行了廣泛的研究[8-9]，但對同一地區不同栽培品揮發性成分的研究未見報道。本研究采用頂空固相微萃取、氣相色譜-質譜法(GC-MS)對文山地區8個草果栽培種的揮發性成分及含量進行了研究，以期為草果優良品種的選育提供參考依據。

　　1材料與方法

　　1.1材料

　　2015年10月10日，在云南省文山州麻栗坡縣下金廠鄉小新沖村采集8個草果栽培品種，根據《中國植物志》鑒定為姜科、豆蔻屬、草果的果實。不同栽培品種在果實的形態、果長、果寬、平均單果重等方面各不相同(見表1)。

　　1.2儀器與設備

　　ALC210.3型電子天平(德國賽多利斯(Sartorius)集團);FW100型高速萬能粉碎機(天津市泰斯特儀器有限公司);PDMS/DVB萃取頭(美國Supelco公司);HP5890/HP5973氣相色譜-質譜聯用儀(美國惠普公司)。

　　1.3方法

　　1.3.1材料處理

　　將采集的新鮮草果放置于恒溫干燥箱中50℃烤干，用高速萬能粉碎機把烤干的草果粉碎后備用。

　　1.3.2頂空固相微萃取

　　用電子天平稱取1.0g粉碎后干燥草果粉裝入萃取瓶后密封，70℃水浴加熱10min，室溫下插入美國Supelco公司的PDMS/DVB萃取頭，萃取30min后取出，插入GC-MS進樣口解吸3min后進行GCMS分析。

　　1.3.3色譜條件

　　色譜柱：DB-5msUI(30m×0.25mm×0.25μm);升溫程序：50℃保持1min，以4℃/min升至165℃保持1min;以25℃/min升至280℃保持3min;柱流速1.0mL/min;進樣口溫度：250℃;分流100∶1。

　　1.3.4質譜條件

　　EI離子源;傳輸線溫度：280℃;離子源溫度：230℃;溶劑切除時間：0min;電子倍增器能量：70eV;采集方式：SCAN(全掃描);m/z：40-800。

　　2結果與分析

　　按上述實驗條件測定，8個草果栽培品種揮發油成分氣相色譜總離子流見圖1。用標準質譜數據庫NIST98進行匹配對照解析，采用峰面積歸一化法計算相對百分含量。8個草果品種揮發油的成分及相對含量的GC-MS分析結果見表2。

　　從表2中可以看出，每個草果栽培品種檢測出50種揮發性成分，8個品種共檢測出88種揮發性成分，其中共有成分26種(表2中化合物名稱這一欄中左上角帶“*”號的組分)，非共有成分62種，說明不同栽培品種草果揮發性成分復雜。共有組分中含量高的成分是：α-檸檬醛(22.12%，15.49%)、順式-2-癸烯醛(20.97%，12.19%)、桉樹腦(15.22%，8.70%)，反式-2-十二烯醛(12.51%，8.71%)、β-檸檬醛(11.14%，7.34%)、α-乙基苯乙醛(11.04%，8.13%)、反式橙花叔醇(5.99%，2.47%)、香葉醇(3.79%，1.08%)、α-松油醇(3.32%，1.83%)，這些組分中大多數為草果中的主要藥用有效成分。表2中7個草果品種共有的組分為：順-β-萜品醇，2-庚基呋喃，2-甲基-3-亞甲基環戊甲酸甲酯，1，3，3-三甲基-2-氧雜雙環[2.2.2]辛烷6-醇，反式-2-癸烯醛，四環[3.3.1.0.1(3，9)]癸烷-10-酮，可巴烯，1-(2-硝基-2--丙烯基)-環己烯，香樹烯。6個品種共有的組分為：反式1甲基-4-(1-甲基乙基)-2-環己烯-1-醇，β-蒎烯，1，7，7-三甲基-二環[2.2.1]庚-2-醇，4-亞甲基-1-異丙基-雙環[3.1.0]-3-已醇乙酸酯，2-辛基呋喃，(反式)-3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇醋酸酯，1-甲基-3-[2，2，6-三甲基-二環[4.1.0]庚-1-基]-烯丙基乙酸酯，[1R-(1α，3α，4β)]-4-乙烯基-α，α-4-三甲基-3-(1-甲基乙烯基)環己烷甲醇。5個品種共有的組分為：2，6，6-三甲基二環[3.1.1]庚-2，3-二醇，[1R-(1α，7β，8aα)]-1，2，4a，5，6，8a-八氫-4，7-二甲基-1-(1-甲基乙烯基)-萘，十氫-α，α-4a-三甲基-8-亞甲基-2-萘甲醇。4個品種共有的組分為：3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇甲酸酯，(順式)-7-羥甲基-3-環丙烷基二環[4.1.0]庚烷，2-十五炔-1-醇。以上分析表明，草果不同品種之間揮發性成分有很大的相似性。

　　統計表2中不同品種間揮發油成分的差異，1號品種與2、3、4、5、6、7、8號品種之間揮發性成分相異的數目分別為35、21、21、21、20、22、23個成分;2號品種與3、4、5、6、7、8號品種之間揮發性成分相異的數目分別為26、26、29、22、26、34個成分;3號品種與4、5、6、7、8號品種之間揮發性成分相異的數目分別為14、14、14、18、13個成分;4號品種與5、6、7、8號品種之間揮發性成分相異的數目分別為14、12、13、13個成分;5號品種與6、7、8號品種之間揮發性成分相異的數目分別為18、18、18個成分;6號品種與7、8號品種之間揮發性成分相異的數目分別為18、20個成分;7號品種與8號品種之間揮發性成分相異的數目為18個成分。品種間揮發性成分差異最大的是1號品種與2號品種，35個組分不相同，品種間揮發性成分差異最小的是4號品種與6號品種，12個組分不相同。多數品種揮發性成分的差異數在20個左右，草果不同品種間揮發性成分有很大的差異性。

　　1號品種6種特有的揮發性成分為：2-羥基-1，1，10-3甲基-6，9-環二氧十氫萘(0.19%)，順，順，順，7，10，13-十六碳烯醛(0.24%)、10-十一烯醛(0.61%)、2，6，10-三甲基-9-烯-十一醛(0.17%)、順-2-十四碳烯-1-醇醋酸酯(0.10%)、反式-2-十三烯醛(0.12%)，2號品種7種特有的揮發性成分為：6-甲基-5-庚烯-2-酮(0.17%)、1-甲基-4-(1-甲基乙基)-1，4-環己二烯(0.19%)、4-(1，2-二甲基-環戊-2-烯基)-2-丁酮(0.12%)、2-亞甲基-環戊醇(0.32%)、α-衣蘭油烯(0.11%)、聚甘油-3-癸酸酯(0.12%)、[1.α.(R*)，2.α.]-α-2-二甲基-2-(4-甲基-3-戊烯基)環丙基甲醇(0.12%)，3號品種特有的揮發性成分為：三環[5.2.1.0(1，5)]-2-葵烯(0.13%)，4號品種3種特有的揮發性成分為：4，4-二甲基-2-環己基-1-醇(0.20%)、(順式)-1-(3-乙氧基-1-丙烯基]-1-環己烯(0.13%)、1-乙烯基-1，5-二甲基-4-己烯基辛酸酯(0.04%)，5號品種4種特有的揮發性成分為：2-硝基苯基乙酸酯(0.13%)、(1-乙基丙基)苯(0.08%)、1，2-環氧-5，9-環十二烷二烯(0.23%)、β-愈創木烯(0.27%)，6號品種特有的揮發性成分為：α-水芹烯(0.35%)、1，3，3-三甲基-2-氧雜雙環[2.2.2]辛烷-6-醇醋酸酯(0.09%)，7號品種特有的揮發性成分為：6-甲基-5-庚烯-2-酮(0.30%)，8號品種3種特有的揮發性成分為：(1S)-6，6-二甲基-2-亞甲基二環[3.1.1]-庚烷-3-醇(0.07%)、(3aS，3bR，4S，7R，7aR)八氫-7-甲基-3-亞甲基-4-(1-甲基乙基)-1H-環戊[1，3]環丙[1，2]苯(0.04%)、匙葉桉油烯醇(0.08%)。根據特有的揮發油成分，可以將不同品種的草果區別開來。

　　相關知識推薦閱讀：農作物相關期刊有哪些

　　我國是農業大國，所以農作物方面的期刊還是非常多的，至于這些農作物相關的期刊有哪些是sci。小編經過查詢，給大家整理了一部分，本文就給大家分享一些，供大家選擇。要想了解更多農作物sci期刊，或是有投稿需求的作者，可以咨詢期刊天空在線編輯。

　　在62種非共有組分中，僅有1、6、7、8號草果的揮發油成分：四環[3.3.1.0.1(3，9)]癸烷-10-酮的相對含量超過1.0%，最高含量為1.26%(1號草果)，1號草果的揮發油成分：2，6，6-三甲基二環[3.1.1]庚-2，3-二醇的相對含量為1.00%，(順式)-7-羥甲基-3-環丙烷基二環[4.1.0]庚烷的相對含量為1.2%，其余59種非共有組分的相對含量都在1.0%以下，為低含量組分。以上分析表明，雖然8個草果栽培品種在長、寬、單果重、形態方面存在差異(見表1)，并且不同草果栽培品種揮發性成分及相對含量也存在差異(見表2)，但主要成分是高含量的共有組分，其非共有組分含量低，極大部分相對含量在1.0%以下。

　　3討論

　　草果為多年生常綠叢生草本經濟植物，其果實既可作為中草藥材，也可作為調味香料用于菜肴烹飪，一般種植3～4年后即可開花結果，可連續結果20年以上。種植草果是山區農民增收的重要經濟來源，是脫貧致富的一條重要途徑[10]。草果揮發油是草果中的主要有效成分，如草果揮發油中的桉樹腦具有驅風、鎮靜、抗菌、抗病毒、殺滅寄生蟲及發汗作用，檸檬醛具有平喘、祛痰、抑菌的作用;樟腦具有刺激神經，使頭腦清醒靈活的作用;α-松油醇、香葉醇、橙花叔醇有明顯的鎮靜、抗菌作用，并且是一種香料，廣泛用于食品、化妝品、香精香料中。根據有關文獻報道，有關學者采用水蒸氣蒸餾法[11]、微波萃取[12]、超聲波萃取法[11]、超臨界CO2流體萃取[13]和頂空固相微萃取[14]等方法提取草果揮發油，采用GC-MS分析其化學成分，其研究結果表明，草果揮發油的化學組成很復雜，提取方法的不同，草果揮發油的成分不同[11]，不同地區草果所含揮發油的成分也呈現一定的差異[8-9]，但揮發油的主要成分相似，主要是桉樹腦、檸檬醛、香葉醇、反-2-十一烯醛、2-癸烯醛、β-蒎烯等成分;本研究中，不同草果栽培品種揮發性的主要成分為桉樹腦、松油醇、β-檸檬醛、香葉醇等，這與中外文獻中有關草果揮發油的報道相似[3，15]。雷恩、楊耀文的研究表明，不同居群草果的形態、大小存在顯著的差異[16-17]，本研究結果證明，同一地區8個形態、大小等方面各不相同的草果栽培品種中揮發性主要成分相似，在草果優良品種選育過程中，果實的產量的高低是一個重要考慮的因素，本研究可為草果進一步的開發利用提供參考依據。