任瑞芬，尹大芳，任才，武曦，趙凱，楊秀云

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西太谷030801）

金邊百里香不同部位揮發(fā)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(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西太谷030801）

為進一步探討金邊百里香植株內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)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?。⊿PME）結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MC）技術(shù)對金邊百里香葉、側(cè)枝、主枝和根的揮發(fā)性成分進行了檢測，并用峰面積進行歸一化定量。結(jié)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(cè)枝、主枝、根中分別檢測出32，35，31，28種揮發(fā)性物質(zhì)，其含量分別為各部位總揮發(fā)性物質(zhì)的99.03%，99.33%，79.98%，91.30%。金邊百里香葉、側(cè)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(fā)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(fā)性成分；頂空固相微萃取；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(tài)適應(yīng)性強，兼有香化、綠化和環(huán)保等作用，有較高的應(yīng)用價值，是一種開發(fā)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(yīng)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(xiàn)實意義，既可以從中提取大眾所需的化學(xué)成分，又可以根據(jù)其成分的組成培育出具有特殊香氣的優(yōu)良品種。目前，關(guān)于百里香的研究主要集中于種質(zhì)資源、應(yīng)用價值、生態(tài)適應(yīng)性及芳香成分分析等方面[11-16]，關(guān)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(shù)（SPME）結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）技術(shù)提取、分離并鑒定了金邊百里香葉、側(cè)枝、主枝、根的揮發(fā)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(fā)性物質(zhì)生物合成的組織特異性及其機制研究奠定基礎(chǔ)，為百里香精油的生產(chǎn)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年7月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗中心進行。選取長勢優(yōu)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(cè)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(chǎn)于德國Thermo Fisher公司的Trace-ISQ型頂空固相微萃取自動進樣系統(tǒng)（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(zhì)譜條件：離子源為EI源，離子傳輸線250℃，離子源溫度230℃，質(zhì)量掃描范圍50～550 amu。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用計算機質(zhì)譜數(shù)據(jù)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(zhì)的各種化學(xué)成分，運用峰面積歸一化法求得各成分相對含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 金邊百里香葉的揮發(fā)性成分分析

圖1為金邊百里香葉的揮發(fā)性成分總離子流色譜圖，其揮發(fā)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(fā)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(fā)性物質(zhì)的84.46%，14.57%。金邊百里香葉部主要的揮發(fā)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(fā)性成分。

2.2 金邊百里香側(cè)枝的揮發(fā)性成分分析

圖2為金邊百里香側(cè)枝的揮發(fā)性成分總離子流色譜圖，其揮發(fā)性成分的種類與相對含量如表1所示。側(cè)枝中共鑒定出37種揮發(fā)性成分，其中，已知名的化合物為19種，其相對含量占總揮發(fā)性物質(zhì)的87.92%；未知名的化合物均為18種，其相對含量占總揮發(fā)性物質(zhì)的11.41%。金邊百里香側(cè)枝中主要的揮發(fā)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(fā)性物質(zhì)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(fā)性成分分析

圖3為金邊百里香主枝的揮發(fā)性成分總離子流色譜圖，其揮發(fā)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(fā)性成分，其中，已知名的化合物為17種，其相對含量占總揮發(fā)性物質(zhì)的61.74%；未知名的化合物為16種，其相對含量占總揮發(fā)性物質(zhì)的18.24%。金邊百里香主枝中主要的揮發(fā)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(huán)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(fā)性成分分析

圖4為金邊百里香根部的揮發(fā)性成分總離子流色譜圖，其揮發(fā)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(fā)性成分，其中，已知名的化合物為12種，其相對含量占總揮發(fā)性物質(zhì)的61.95%；未知名的化合物為17種，其相對含量占總揮發(fā)性物質(zhì)的29.35%。金邊百里香根部主要的揮發(fā)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(fā)性物質(zhì)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(fā)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(cè)枝、主枝、根中共有的揮發(fā)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(fā)性成分，各部位之間的相對含量呈現(xiàn)顯著差異，在葉、側(cè)枝、主枝、根中分別占24.15%，19.18%，3.28%，8.64%，表現(xiàn)為葉部＞側(cè)枝＞根部＞主枝（表1）。此外，酯類化合物丙烯酸異冰片酯在葉、側(cè)枝、主枝、根中的揮發(fā)性成分所占百分比分別為0.96%，8.55%，24.87%，26.63%。

葉部、側(cè)枝、主枝中共有的揮發(fā)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(xiàn)顯著差異。側(cè)枝、主枝、根中共有的揮發(fā)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(xiàn)根部＞主枝＞側(cè)枝。

兩兩比較發(fā)現(xiàn)，葉部和側(cè)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(cè)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(cè)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(fā)性成分的對比分析結(jié)果表明，葉部、側(cè)枝、主枝和根中揮發(fā)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(cè)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(cè)枝、主枝、根揮發(fā)性成分鑒定結(jié)果

3 結(jié)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(cè)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(cè)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(cè)枝檢測出的芳香成分數(shù)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(cè)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。

［1］中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會.中國植物志（66卷）[M].北京：科學(xué)出版社，1977：258-259.

［2］楊恒，曾凡景，郭甜，等.百里香研究進展[J].中國野生植物資源，2012，31（2）：4-7.

［3］王玲，張秀珍，仲軼，等.4種百里香屬植物種皮微形態(tài)比較[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，38（4）：20-28.

［4］Hudaib M，Speroni E，Pietra A M D.GC/MS evaluation of thymus（Thymus vulgaria L.）oil composition and variations during the vegetative cycle[J].Journal of Phamaceutical and Biomedical Analysis，2002，29（4）：691-700.

［5］卞金山，杜廣明，趙波.我國百里香屬植物研究進展[J].草原與草坪，2007，120（1）：78-81.

［6］Solomakos N，Govaris A.The antimicrobial effect of thyme essential oil，raisin，and their combination against Listeria monocytogenes in minced beef during refrigerated storage[J].Food Microbiology，2008，25：120-127.

［7］Iraj Rasooli，Mehdi Razzaghi Abyaneh.Inhibitory effects of thyme oils on growth and aflatoxin production by Aspergillus parasiticus [J].Food Control，2004，15：479-483.

［8］徐世千，李曉東，張建國.不同方法提取組培百里香精油質(zhì)量及成分的比較分析[J].植物科學(xué)學(xué)報，2013，31（6）：609-615.

［9］裴海閏，韓笑，曹學(xué)麗.百里香精油的成分分析及其抗氧化和抑菌活性評價[J].中國食品學(xué)報，2011，11（5）：182-187.

［10］樊明濤，陳錦屏.采收時間對百里香芳香油產(chǎn)量和化學(xué)成分的影響研究[J].西北植物學(xué)報，2002，22（6）：1451-1456.

［11］權(quán)俊萍，呂國華，何樹蘭，等.我國百里香屬植物資源調(diào)查分析[J].北方園藝，2012（2）：87-91.

［12］周秀梅，李保印.抗寒耐旱的百里香屬植物資源及其開發(fā)利用[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2008，22（7）：198-200.

［13］任茂生，王娣，田長城.百里香屬植物的功能利用與成分研究進展[J].中國釀造，2010，225（12）：8-10.

［14］穆丹，梁英輝.佳木斯地區(qū)百里香的引種栽培及園林應(yīng)用研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2013，19（16）：29-32.

［15］張知俠.百里香芳香油化學(xué)成分的研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2004，13（3）：151-153.

［16］賈海燕，張吉樹.百里香的價值及應(yīng)用前景[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（5）：1347-1350.

［17］張玄兵，王健，謝琳，等.極香羅勒的花、葉和莖揮發(fā)性成分比較分析[J].熱帶作物學(xué)報，2013，34（6）：1182-1187.

［18］張然然，郝麗寧，單素蘭，等.不同結(jié)果部位黃瓜果實芳香物質(zhì)含量和成分及相關(guān)因素分析[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報，2015，23（8）：1031-1039.

［19］謝建春，孫寶國，余敏.芳香植物荊條葉、枝的揮發(fā)性成分分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2005，31（7）：100-103.

［20］徐艷，豐震，趙蘭勇，等.玫瑰葉片和鮮花芳香成分的測定[J].北方園藝，2012（9）：26-33.

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(guān)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(tài)。楊秀云為通信作者。