李海明，吳水金，黃惠明

(福建省農(nóng)業(yè)科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所， 福建 漳州 363005)

檸檬香茅CymbopogoncitratusDC.Stapf，也稱檸檬草、香茅草，是種全株具有香味的植物，為禾本科、香茅屬多年生草本[1]。原產(chǎn)于熱帶亞洲如印度、斯里蘭卡，目前國內(nèi)廣東、海南、臺灣均有種植，主要從莖、葉蒸餾萃取精油，可應用于食品或制造化妝品、香水和肥皂香料。國內(nèi)外眾多研究表明，植物精油是由多種具有揮發(fā)性成分組合的天然混合物，成分較為復雜[2-4]。

目前對香茅草揮發(fā)性成分的分析已有不少報道，香茅草主要含有香茅醛、香葉醇、檸檬醛等化學成分[5]，對香茅草的揮發(fā)性成分檢測主要通過水蒸氣蒸餾法、超臨界CO2萃取技術提取精油進行GC-MS分析，存在樣品需要量多、提取時間長、效率較低的問題[6-8]。本研究應用Thermo Scientific TriPlus 300頂空與氣相色譜質譜聯(lián)用，測定檸檬香茅葉片(去除葉中脈)及葉中脈的揮發(fā)性成分，具有所需樣品量少、效率高的優(yōu)點。通過對檸檬香茅葉片(去除葉中脈)及葉中脈的揮發(fā)性成分的研究，可為檸檬香茅的開發(fā)利用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

試驗材料為檸檬香茅，種植于福建省農(nóng)業(yè)科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所。該資源來源于福建漳州本地，莖稈基部呈紅色，檸檬香氣濃郁。取3棵新割取的檸檬香茅，取莖基部以上30～40 cm處葉片，剪取10 cm左右，分成葉片(去除葉中脈)及葉中脈兩個處理，分別切碎混勻，稱取1.0 g放入頂空瓶。

試驗儀器主要為：Thermo Scientific TSQ 9000三重四級桿氣相-質譜聯(lián)用儀，Thermo Scientific TriPlus 300頂空自動進樣器；分析天平。

1.2 試驗方法

頂空條件：爐溫70℃，腔溫80℃，傳輸線溫度135℃，瓶平衡時間10 min。

GC-MS分析條件：色譜柱TG-5SilMS(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；載氣為高純He(純度>99.999%)；升溫程序：50℃ 保持5 min，以5 ℃·min-1升至165℃保持1 min，以20 ℃·min-1升至220℃保持3 min。進樣口溫度：220℃ ；分流比20∶1。EI 源溫度：280℃ ；質譜全掃描方式，掃描范圍40～800 amu。

1.3 數(shù)據(jù)處理

計算方法：測定氣相色譜峰用標準質譜數(shù)據(jù)庫NIST進行匹配，各組分的百分含量根據(jù)對應色譜峰面積，使用歸一化法計算而得, 表示為各香氣組分的峰面積占總峰面積之比值。用標準質譜數(shù)據(jù)庫NIST進行匹配。

2 結果與分析

2.1 檸檬香茅葉片(去除葉中脈)的揮發(fā)性成分分析

檸檬香茅葉片(去除葉中脈)中檢測出27個色譜峰(圖1)。從表1可知，葉片中共檢測出27種揮發(fā)性成分，主要有醇類、醛類和烯烴類物質，其中醇類主要有香葉醇(30.44%)、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇(1.35%)，3-己烯-1-醇(0.94%)；醛類主要有香茅醛(27.6%)、橙花醛(19.69%)、檸檬醛(0.42%)等；烯烴類特質主要以α-蒎烯(5.65%)、石竹烯(2.91%)和β-羅勒烯(2.33%)為主。

2.2 檸檬香茅葉中脈的揮發(fā)性成分分析

檸檬香茅葉中脈共檢測出17個色譜峰(圖2)，從表1可知，葉中脈中共檢測出17種揮發(fā)性成分，主要有醇類、醛類和烯烴類物質，其中醇類主要有香葉醇(51.52%)、芳樟醇(0.95%)、3-己烯-1-醇(0.68%)；醛類主要有香茅醛(15.69%)、橙花醛(11.15%)、檸檬醛(1.87%)等；烯烴類物質主要以α-蒎烯(4.74%)、石竹烯(4.42%)和β-羅勒烯(2.26%)為主。

2.3 檸檬香茅葉片(去除葉中脈)和葉中脈的揮發(fā)性成分比較

從檸檬香茅葉片(去除葉中脈)和葉中脈的揮發(fā)性成分檢測結果來看，主要成分的組成差別不大，均以醇類、醛類和烯烴類物質為主。從表1可知，3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇、苯甲醇、4-己烯-1-醇、4-戊烯-1-醇、3,7-二甲基-6-辛烯醛、反式菊醛、癸醛、順-β法尼烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、12-甲基-雜氧環(huán)十二烷-6-烯-2-酮、3-甲基-2-(2-甲基-2-丁烯基)-呋喃等10種成分在檸檬香茅葉中脈中未檢出。氟乙炔1種成分在檸檬香茅葉片(去除葉中脈)中未檢出。

3 討論與結論

3.1 不同產(chǎn)地的檸檬香茅揮發(fā)性成分有差異

香茅草的揮發(fā)性成分檢測報道表明不同產(chǎn)地的香茅草呈現(xiàn)差異。云南產(chǎn)香茅草揮發(fā)油的主要成分為β-月桂烯、橙花醛、香葉醛[9]；廣西產(chǎn)香茅草揮發(fā)油主要化學成分為檸檬醛、橙花醛，還有月桂烯[10]；云南文山香茅草揮發(fā)性主要成分為香茅醛、乙酸香葉酯、大香葉烯D-4- 醇、乙酸香茅酯、香葉醇、香茅醇等成分[11]；瑞麗檸檬香茅草精油的主要成分為橙花醛、檸檬醛、β-蒎烯、香茅醇、紅樟油等[12]。本研究中的檸檬香茅主要成分為香葉醇、橙花醛、香茅醛、α-蒎烯。不同產(chǎn)地的香茅草揮發(fā)油主要成分及含量有差異，表明香茅草揮發(fā)性成分復雜，其原因與香茅草的品種、生長環(huán)境、氣候及檢測和提取方法有關。

表1 檸檬香茅葉片及葉中脈揮發(fā)性成分及相對含量

圖1 檸檬香茅葉(去除葉脈)揮發(fā)性成分氣相色譜離子圖Fig. 1 GC-TMS diagram of volatile components in Lemongrass leaves(removing the midvein of leaves)

圖2 檸檬香茅葉中脈揮發(fā)性成分氣相色譜離子圖Fig. 2 GC-TMS diagram of volatile components in the midvein of Lemongrass leaves

3.2 不同部位的檸檬香茅揮發(fā)性成分及含量存在差異

香茅屬植物精油的產(chǎn)率、組成及含量也因不同組織部位的葉片而不同，已有研究表明從葉尖到基部葉片的精油產(chǎn)率和組分不同，發(fā)現(xiàn)隨著葉片的順序差異，精油產(chǎn)率和組分也有變化。精油產(chǎn)率從以葉尖為起始的第1葉開始增加，在第8葉達最高，然后降低；對不同葉片的組分進行比較，發(fā)現(xiàn)嫩葉和擴展葉的月桂烯、β-石竹烯、乙酸香葉酯、己酸香葉酯的比例較高[13]。本研究發(fā)現(xiàn)檸檬香茅葉中脈的香葉醇含量占葉中脈所有揮發(fā)性成分的51.52%，說明香葉醇在葉中脈的含量比在葉片(去除葉中脈)中的含量(30.44%)高。

3.3 采用頂空-氣質聯(lián)用檢測香茅揮發(fā)性成分的優(yōu)點

應用頂空-氣質聯(lián)用的方法測定香茅葉片中的揮發(fā)性成分，具有試驗材料用量少、效率高、重復性好的優(yōu)點。頂空進樣器是氣相色譜法中一種方便快捷的樣品前處理方法，通過加熱升溫使揮發(fā)性組分從樣品基體中揮發(fā)出來，在氣液(或氣固)兩相中達到平衡，直接抽取瓶中頂部氣體進行色譜分析，從而檢驗樣品中揮發(fā)性組分的成分和含量[14]。另外氣相色譜質譜聯(lián)用是一種新的分離分析技術，具有檢測時間短、靈敏度高、定量準確等特點，質譜檢索提供的特征譜圖可以提供有意義的分子結構信息，從而對香味物質進行定性分析[15]。本研究應用頂空-氣質聯(lián)用的方法對檸檬香茅葉片中的揮發(fā)性成分進行檢測分析，可為檸檬香茅的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。