谷風(fēng)林 張林輝 房一明 劉光華 沈紹斌 姜太玲 段春芳 宋記明 蔡瑩瑩 黃菲菲
摘 要 測(cè)量云南省不同產(chǎn)地草果的物理性狀、單粒重,并采用水蒸氣蒸餾法提取草果揮發(fā)油,GC-MS法分析鑒定草果精油的化學(xué)成分。結(jié)果表明,云南省不同產(chǎn)地草果的物理長(zhǎng)寬比和單粒重存在較大差異,水蒸氣蒸餾法提取的精油,共分離鑒定出39種化合物,主要為單萜類化合物。不同產(chǎn)地的揮發(fā)油主要成分相似,含量存在差異,本研究可為鑒別草果真實(shí)性及評(píng)價(jià)其質(zhì)量提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞 草果;物理性狀;揮發(fā)油;氣相色譜-質(zhì)譜
中圖分類號(hào) R284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
Abstract The physical properties, mean weight and essential oil composition of Amomum tsao -ko from different origin of Yunnan, China were studied by gravimetric analysis, steam distillation and GC-MS. Results: A significant difference of physical properties exist among the thirteen samples, and thirty-nine compounds were isolated from the Amomum tsao-ko essential oil extracted by steam distillation, mainly monoterpenoid compounds. The main components of Amomum tsao -ko essential oil in different origins were similar, but the content was different, and the study provided a basis for the identification of the authenticity of Chinese Amomum tsao –ko and the evaluation of its quality.
Keywords Amomum tsao-ko; physical properties; essential oil; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)
DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.07.026
草果(Amomum tsao-ko Crevost et Lemaire)又名草果仁、草果子、老蔻,為姜科豆蔻屬多年生草本植物草果的成熟果實(shí)[1],是一種重要的藥食同源植物,主要分布在我國(guó)廣西、云南、四川和貴州等地,在云南主產(chǎn)于金平、元陽(yáng)、河口、屏邊、綠春、馬關(guān)、西疇、富寧、麻栗坡等地,其中尤以馬關(guān)縣、金平縣等地的產(chǎn)量最高,品質(zhì)優(yōu)良[2]。其味辛,性溫,入脾、胃二經(jīng),具有燥濕除寒、祛痰截瘧、消食化積等功效[3]。據(jù)報(bào)道,草果還有清新口氣[4]和減輕體重[5]的作用。同時(shí)草果也是我國(guó)一種傳統(tǒng)的中藥材,性味辛溫,能燥濕散寒,具有溫中、健胃、消食[6]、順氣的功能。草果精油中桉油素具有驅(qū)風(fēng)、鎮(zhèn)靜、抗菌、抗病毒、殺滅寄生蟲及發(fā)汗作用,檸檬醛、-蒎烯等具有平喘、祛痰、抑菌的作用,樟腦具有刺激神經(jīng)、使頭腦清醒靈活的作用,-松油醇、香葉醇、橙花叔醇等有明顯的鎮(zhèn)靜、抗菌作用[7]。目前,已有一些文獻(xiàn)報(bào)道了云南幾個(gè)主產(chǎn)區(qū)的草果揮發(fā)油組成[8],但對(duì)不同產(chǎn)地草果物理性狀和精油含量以及精油組成的研究尚未見報(bào)道。本研究通過(guò)比較云南不同產(chǎn)區(qū)草果果實(shí)物理性狀、精油含量與精油組成的差異,可以為草果精深加工和產(chǎn)品開發(fā)提供數(shù)據(jù),也可以指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),從而改進(jìn)種植措施提高產(chǎn)品品質(zhì)和農(nóng)業(yè)收益。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 草果原料 草果產(chǎn)于云南各個(gè)地區(qū):怒江州貢山縣獨(dú)龍江鄉(xiāng)、云南紅河州綠春縣、怒江州貢山縣、云南文山州麻栗坡縣、臨滄市雙江縣、云南瑞麗市、云南德宏州隴川縣、云南保山市隆陽(yáng)區(qū)、龍陵縣、云南元陽(yáng)縣、云南滄源縣、云南瀾滄縣、文山州馬關(guān)縣,分別編號(hào)1~13。樣品經(jīng)50 ℃烘箱干燥24 h,粉碎,過(guò)40目篩備用。
1.1.2 試劑 無(wú)水碳酸鈉(分析純)由西隴化工股份有限公司提供。
1.2 方法
1.2.1 物理性狀測(cè)定 采用游標(biāo)卡尺測(cè)定草果鮮果的長(zhǎng)度和寬度,每個(gè)產(chǎn)地隨機(jī)取20個(gè)樣品測(cè)量,并取平均值;采用電子天平對(duì)每個(gè)產(chǎn)地的10個(gè)草果鮮果樣品進(jìn)行測(cè)定,測(cè)量3次取平均值。
1.2.2 草果精油含量測(cè)定 參考李付惠等[9]提取草果精油方法,并略作修改。稱取約30 g草果粉末加入1 000 mL圓底燒瓶中,加入防爆沸玻璃珠;加入200 mL蒸餾水浸泡1 h,補(bǔ)足蒸餾水至400 mL,回流7 h,保持5滴/min的蒸餾速度。蒸餾結(jié)束后待冷卻到室溫,讀取精油體積,精確至0.05 mL,重復(fù)3次,計(jì)算精油含量。最后收集精油,4 ℃靜置保存待用。
1.2.3 草果精油化學(xué)成分分析GC-MS分析 取精油樣品50 μL用正己烷稀釋500倍,過(guò)0.45 μm微孔膜,液體進(jìn)樣;色譜柱型號(hào):DB-5MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)。升溫程序:起始溫度為40 ℃,以10 ℃/min 到100 ℃,以2 ℃/min到160 ℃,以10 ℃/min到250 ℃,280 ℃后運(yùn)行2 min;載氣(He)流速1.0 mL/min,進(jìn)樣量1.00 μL,不分流。全掃描:質(zhì)荷比30~300。
1.3 數(shù)據(jù)分析
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Origin 9.0和SPSS 9軟件及儀器自帶軟件處理,平均數(shù)之間的比較采用方差分析,顯著性水平0.05。
2 結(jié)果與分析
2.1 物理性狀比較
2.1.1 不同產(chǎn)地草果長(zhǎng)、寬比較 不同產(chǎn)地草果的長(zhǎng)度和寬度具有一定的差異性。由圖1可知,瑞麗市的草果長(zhǎng)度最長(zhǎng),其次是龍陵縣的草果,它們與其余11個(gè)產(chǎn)地的草果長(zhǎng)度差異顯著(p< 0.05),馬關(guān)縣與麻栗坡縣的草果的長(zhǎng)度最短,除了麻栗坡縣、瑞麗市、龍陵縣、馬關(guān)縣外,其余9個(gè)縣/區(qū)的草果長(zhǎng)度接近;草果的寬度相差不大,瑞麗市草果的寬度最長(zhǎng),除了與綠春縣、貢山縣、麻栗坡縣、滄源縣、馬關(guān)縣的草果寬度差異顯著外,與其余縣/區(qū)草果的寬度沒(méi)有顯著性差異。
2.1.2 不同產(chǎn)地草果的10粒重比較 由圖2可知,瑞麗市的草果最重,龍陵縣次之,這兩個(gè)地區(qū)的草果10粒重?zé)o顯著性差異,與其余11個(gè)縣/區(qū)的草果10粒重呈顯著性差異,麻栗坡縣草果的10粒重最輕。重量與前面的長(zhǎng)度和寬度結(jié)果存在一致性,果型大的重量大,說(shuō)明草果鮮果密度差異不大,主要還是由果實(shí)大小決定重量。
2.2 草果精油含量
由圖3可知,不同產(chǎn)地草果精油含量差異性較大,精油含量范圍1.3~2.7 mL/100 g。其中瑞麗市的草果精油含量最高,與其余12個(gè)縣/區(qū)的草果精油含量呈顯著性差異;麻栗坡縣和元陽(yáng)縣的草果精油含量最低,與其余11個(gè)縣/區(qū)草果精油含量呈顯著性差異。
2.3 草果精油化學(xué)成分分析
不同產(chǎn)地草果中揮發(fā)油的氣相色譜-質(zhì)譜分析結(jié)果如圖4所示。采用氣相色譜處理系統(tǒng),結(jié)果并用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)百分含量。經(jīng)過(guò)質(zhì)譜工作站系統(tǒng)檢索、人工譜圖解析,并查對(duì)有關(guān)質(zhì)譜圖集資料[10-14],從而確定出草果揮發(fā)油中的化學(xué)成分,結(jié)果如表1所示。由表1可知,從13種草果中共分離鑒定出39種組分。
由圖4和表1可知,在精油色譜圖總峰面積中占比最高為2-癸烯醛的草果有9種,占比最高為桉油精的草果有3種,占比最高為3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛的草果有1種。
云南紅河州綠春縣草果中分離鑒定出33種組分,占色譜總峰面積的96.69%,含量最高組分為2-癸烯醛占15.29%,其次為桉油精占13.72%,3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛占13.14%,香葉醇占11.77%,相對(duì)含量比較高的還有1-乙基丙基苯占7.81%,檸檬醛占7.44%,反-2-十二烯醛占7.11%,橙花叔醇占3.94%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛占3.61%,α-松油醇占2.78%等。
怒江州貢山縣草果中分離鑒定出32種組分,占總峰面積的95.87%,含量最高的組分2-癸烯醛占17.83%,其次為3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛16.64%,桉油精13.14%,相對(duì)含量較高的還有1-乙基丙基苯9.36%,檸檬醛9.24%,反-2-十二烯醛6.83%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛3.6%,橙花叔醇3.37%,α-松油醇3.04%等。
臨滄市雙江縣草果中分離鑒定出33種組分,占總峰面積的93.71%,含量最高的組分為2-癸烯醛17.28%,其次為桉油精15.12%,3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛14.19%,相對(duì)含量較高的還有檸檬醛9.55%,反-2-十二烯醛7.6%,橙花叔醇5.43%,ρ-傘花烴4.52%,香葉醇4.32%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛4.22%,α-松油醇3.01%等。
云南瑞麗市草果中分離鑒定出35種組分,占總峰面積的91.82%,含量最高組分2-癸烯醛占16.64%,其次為桉油精15.12%,3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛12.01%,相對(duì)含量較高的還有反-2-十二烯醛8.89%,檸檬醛7.63%,橙花叔醇5.22%,1-乙基丙基苯4.48%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛4.3%,α-松油醇2.96%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛4.3%等。
云南保山市隆陽(yáng)區(qū)草果中分離鑒定出32種組分,占總峰面積的92.82%,含量最高組分2-癸烯醛占19.19%,其次為桉油精18.12%,3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛14.09%,相對(duì)含量較高的還有檸檬醛7.63%,反-2-十二烯醛7.1%,橙花叔醇4.9%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛3.71%,香葉醇3.54%,α-松油醇3.38%等。
保山市龍陵縣草果中分離鑒定出33種組分,占總峰面積的91.97%,含量最高組分2-癸烯醛占18.18%,其次為桉油精16.99%,3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛12.63%,相對(duì)含量比較高的還有反-2-十二烯醛9.84%,檸檬醛8.21%,橙花叔醇5.82%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛4.75%,α-松油醇3.16%等。
云南元陽(yáng)縣草果中分離鑒定出31種組分,占總峰面積的91.13%,含量最高組分2-癸烯醛占16.93%,其次為3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛16.61%,桉油精15.26%,檸檬醛10.79%,相對(duì)含量比較高的還有反-2-十二烯醛8.47%,橙花叔醇4.34%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛3.19%,α-松油醇3.03%等。
云南瀾滄縣草果中分離鑒定出29種組分,占總峰面積的91.59%,含量最高組分2-癸烯醛占20.59%,其次為桉油精15.12%,3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛11.27%,相對(duì)含量比較高的還有檸檬醛9.67%,反-2-十二烯醛7.59%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛5.69%,橙花叔醇4.81%,α-松油醇3.03%等。
文山州馬關(guān)縣草果中分離鑒定出29種組分,占總峰面積的91.35%,含量最高組分2-癸烯醛占18.14%,其次為3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛15.85%,桉油精13.78%,相對(duì)含量比較高的還有檸檬醛9.26%,反-2-十二烯醛8.57%,香葉醇4.9%,橙花叔醇4.69%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛4.1%等。
云南文山州麻栗坡縣草果中分離鑒定出33種組分,占總峰面積的96.73%,含量最高組分桉油精占18.42%,其次為2-癸烯醛17.62%,3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛12.73%,反-2-十二烯醛10.4%,相對(duì)含量較高的還有1-乙基丙基苯7.78%,檸檬醛7.72%,橙花叔醇4.23%,α-松油醇3.63%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛3.03%等。
云南德宏州隴川縣草果中分離鑒定出30種組分,占總峰面積的92.38%,含量最高組分桉油精占18.87%,其次為2-癸烯醛18.33%,3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛13.87%,相對(duì)含量較高的還有反-2-十二烯醛9.48%,檸檬醛7.7%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛5.73%,橙花叔醇3.79%,香葉醇3.58%等。
云南滄源縣草果中分離鑒定出33種組分,占總峰面積的90.66%,含量最高組分桉油精占18.26%,其次為2-癸烯醛18.2%,3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛11.64%,相對(duì)含量比較高的還有檸檬醛7.32%,反-2-十二烯醛7.28%,橙花叔醇5.69%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛4.28%,香葉醇4.07%,α-松油醇2.83%等。
怒江州貢山縣獨(dú)龍江鄉(xiāng)草果中分離鑒定出35種組分,占色譜總面積的95.77%,其中3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛的含量最高,占18.43%,其次是2-癸烯醛占16.4%,桉油精占15.4%,檸檬醛占10.84%,相對(duì)含量較高的還有反-2-十二烯醛占9.41%,橙花叔醇占3.98%,α-松油醇占3.39%,2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛占3.05%等。
3 討論
云南省是我國(guó)草果的主產(chǎn)區(qū),主要分為三個(gè)片區(qū):一是紅河片區(qū),其中綠春、金平、屏邊和元陽(yáng)縣等地是主產(chǎn)區(qū);二是滇西片區(qū),包括保山、德宏和怒江州等地,以及臨界的緬甸八莫一帶,其中盈江和騰沖等地是主產(chǎn)區(qū);三是文山片區(qū),馬關(guān)縣到麻栗坡縣一帶是主產(chǎn)區(qū)。年產(chǎn)草果6 000 t到10 000 t。因不同產(chǎn)地氣候環(huán)境和土壤及管理?xiàng)l件不同,草果質(zhì)量差異較大。不同產(chǎn)地草果的物理性狀有較大差異,瑞麗市的草果長(zhǎng)、寬、10粒重都是最大的,麻栗坡縣、馬關(guān)縣的草果長(zhǎng)、寬都較小,10粒重較輕。羅曉霞[15]在報(bào)道中指出,果實(shí)長(zhǎng)橢圓形,靠果梗端短略小,具鈍三棱,長(zhǎng) 2.1~3.8 cm,直徑 1.5~2.3 cm,這與本文的研究結(jié)果有所不同,原因在于本研究測(cè)定的為草果鮮果,草果干燥后體型會(huì)明顯縮小。
雷恩等[16]研究表明梭形草果的單個(gè)小果重較高,為3.42 g;而橢圓形較低,為2.94 g。橢圓形草果果干重比最小,為19.9;而圓形和梭形的干重比表現(xiàn)較大。梭形草果干果長(zhǎng)度最大,為3.6 cm;其次是橢圓形;圓形最小,為2.9 cm。而3個(gè)栽培種的干果寬度卻無(wú)差異。梭形草果干果的長(zhǎng)寬比最大,為2.1;其次是橢圓形,為1.7;圓形表現(xiàn)最小,為1.4。這和本研究具有一定的一致性,同時(shí)也可以得出干果長(zhǎng)寬比是一個(gè)判斷或鑒別草果栽培種不同類型的有效的形態(tài)指標(biāo)。
不同產(chǎn)地草果揮發(fā)油的含量和成分均有差異,瑞麗市的草果精油含量最高,麻栗坡縣的精油含量最低,這可能與草果的種植環(huán)境、草果的形狀、大小、粒重有關(guān),但是不同產(chǎn)地的草果揮發(fā)油的主要成分相似,2-癸烯醛、桉油精、3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛、檸檬醛、反-2-十二烯醛的含量都比較高,其中2-癸烯醛的含量最高為20.59%,桉油精的含量最高為18.87%,3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛的含量最高為18.43%,檸檬醛、反-2-十二烯醛在揮發(fā)油中也占有一定比重。云南紅河州綠春縣的草果精油中香葉醇的含量要比其他產(chǎn)地要高,占11.77%,和其他產(chǎn)地相比,云南紅河州綠春縣、怒江州貢山縣、云南文山州麻栗坡縣草果揮發(fā)油中的1-乙基丙基苯的含量高,分別占7.81%、9.36%和7.71%,香葉醇、橙花叔醇、2-甲基-3-苯基-2-丙烯醛、α-松油醇的含量相對(duì)較高。與前人的研究[17-25]相比較可以發(fā)現(xiàn),桉油精在草果揮發(fā)油組分中均為主要成分。從化合物類型來(lái)看,在草果精油中,單萜類化合物(單萜和萜醇)為主要成分。此外,還含有倍半萜類化合物、醛類化合物、酯類化合物等。不同產(chǎn)地的草果葉中揮發(fā)油組成存在差異,以怒江州貢山縣獨(dú)龍江鄉(xiāng)、云南瑞麗的草果揮發(fā)油最為豐富。這種差異是否由草果種植環(huán)境差異所引起,有待進(jìn)一步證實(shí)。這些研究結(jié)果為草果的進(jìn)一步開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。
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