鄭冉冉，吳景芝，谷志佳，袁文斌，吳紅芝*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院，昆明650201；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明650201）

花香是植物最重要的觀賞品質(zhì)之一，被譽為“花卉的靈魂”[1]?；ㄏ氵€具有重要的商業(yè)價值和吸引力，可以有效刺激消費，激起消費者的購買欲望。SEXTON 等[2]研究表明，香豌豆花的香味比形狀更容易得到消費者的青睞。近年來，眾多學(xué)者對梅花[3]、桂花[4]、蠟梅[5]、蘭花[6]、百合[7]、玫瑰[8]、玉簪[9]等植物花香展開了廣泛的探索和研究，發(fā)現(xiàn)花香成分是由一系列低分子質(zhì)量、低沸點、低極性的揮發(fā)性有機化合物（volatile organic compound,VOC）組成的混合物。目前，已鑒定出1 700多種VOC，主要包括萜類、苯型烴類與苯丙素類、脂肪酸及其衍生物和一些含氮含硫化合物等[10-12]。

百合（Lilium spp.）作為深受人們喜愛的世界著名鮮切花，栽培種系豐富；但目前其栽培種存在的主要問題是，亞洲百合栽培種系的花幾乎沒有香味，而東方百合（oriental hybrids,O）、東方百合和喇叭百合的雜交栽培種系（oriental×trumpet hybrids,OT）及麝香百合栽培種系（longiflorum hybrids, L）大多花香過于濃郁，特別是在較為封閉的環(huán)境中，其濃郁的花香使人頭暈?zāi)垦?，已成為影響人們購買百合的限制因素之一[13]。因此，改良現(xiàn)有栽培百合品種的花香特性，培育清香型百合新品種以豐富百合市場及滿足人們的社會需求已成為當下百合育種的研究熱點。張輝秀等[14]對香味濃淡不同的百合品種花香成分進行分析，初步確定β-羅勒烯和芳樟醇為百合花關(guān)鍵致香成分；回瑞華等[15]用蒸餾-萃取法測定百合花香成分，共檢測到鄰苯二甲酸二異丁酯、十二酸、十四烯酸、2-十四醇、鄰苯二甲酸二丁酯等19種物質(zhì)；DU等[16]依據(jù)主要香氣成分，首次將41個百合栽培品種分成6種香型，即淡香型、清涼香型、果香型、麝香型、水果甜香型和百合花香型；JOHNSON 等[17]對4 個濃香型百合品種（OT）和1 個淡香型百合品種（O）的花香成分進行分析發(fā)現(xiàn)，有3個品種的花香成分以單萜烯烴、單萜烯醇和醛為主，2個品種的花香成分以單萜烯醇和醛及苯丙酸為主，其中淡香型百合品種花香物質(zhì)總釋放量約為濃香型百合的1/5。雖然已有不少關(guān)于百合花香類型和花香成分的研究報道，但目前關(guān)于具有玫瑰香味、橙香味等宜人香型百合及其花香成分的研究尚未見報道。為此，本研究以清香且香味獨特的玫瑰香味的玫紅百合、橙香味的紫紅花滇百合為材料，以濃香型野生百合紫花百合及栽培百合‘西伯利亞’（‘Siberia’, O）和‘羅賓娜’（‘Robina’, OT）為對照，采用頂空固相微萃?。╤eadspace-solid-phase microextraction, HS-SPME）和氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）聯(lián)用技術(shù)探索這2種清香型百合與濃香型百合花香成分的差異及其關(guān)鍵致香成分，以期為培育清香型百合新品種奠定科學(xué)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

清香型野生百合玫紅百合和紫紅花滇百合采自云南省昆明市小哨村，濃香型野生百合紫花百合（香味刺鼻）采自云南省迪慶藏族自治州，濃香型栽培百合品種‘Robina’和‘Siberia’（香味不刺鼻）購自昆明斗南花卉市場。

65 μm PDMS/DVB 型固相微萃取纖維頭（美國SUPELCO 公司）；HP6890GC/5973MS 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent Technologies公司）。

1.2 試驗方法

在2019 年7 月，選擇晴朗的天氣，采集盛花期長勢良好的百合植株的花朵，立刻放入采樣袋中，密封，備用。每次取1朵花，平行重復(fù)3次。

先將固相微萃取纖維頭在氣相色譜儀的進樣口中250 ℃老化20 min，載氣流量為0.9 mL/min，不分流。然后，將型號為65 μm PDMS/DVB的固相微萃取纖維頭通過聚四氟乙烯隔墊插入到采樣瓶中，推至花朵上方約1 cm 處，吸附50 min 后，取出纖維頭并插入GC進樣口，解析5 min。

GC 條件：HP-5MS 石英毛細管柱（30 mm×0.25 mm×0.25 mm）；起始柱溫40 ℃，程序升溫按3 ℃/min至80 ℃，再5 ℃/min至280 ℃，保持20 min；柱流量1.0 mL/min；進樣口溫度250 ℃；柱前壓100 kPa；分流比2∶1；載氣為高純氦氣。

MS條件：采用電子轟擊（electron impact,EI）離子源，電子能量70 eV，傳輸線溫度250 ℃，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，掃描范圍35～500 amu。

感官評價參照翟營營等[18]的方法，略有改進，具體如下：共3 組成員，每組10 人，男女各半；小組成員近距離嗅聞供試的5 種百合的花香（在測試之前小組成員不使用、食用和穿戴具有香味和刺激性味道的產(chǎn)品）后，分別對其花香濃郁程度打分（滿分10分），其中，0分表示不香，1～5分表示怡人清香，6～8 分表示濃香，9～10 分表示濃香引起人的不適，總分為3組得分的平均值（取整）。

表1 百合花香濃郁程度感官評分表Table 1 Sensory score table of lily fragrance intensity

采用Wiley7n.l 和NIST98.L 標準譜庫計算機檢索并結(jié)合人工譜圖及查閱相關(guān)文獻對供試百合的揮發(fā)性物質(zhì)成分進行定性分析，采用峰面積歸一法對其進行定量分析。

2 結(jié)果與分析

將不同香型百合花香成分總離子流圖（圖1～圖5）與Wiley7n.l和NIST98.L標準譜庫比對，同時，采用保留指數(shù)定性的方法并輔助質(zhì)譜檢索，確定揮發(fā)性物質(zhì)的主要成分。

2.1 不同香型百合的花香成分種類分析

如表2 所示，供試的5 種百合共被檢測到95 種揮發(fā)性物質(zhì)，可分為7大類，即烷烴類10種、芳香族類11種、萜烯類48種、醇類5種、醛類3種、酮類2種、酯類16種。清香型百合中，玫紅百合共被檢測鑒定出33 種花香物質(zhì)，其中萜烯類（17 種）最多，烷烴類（8種）、酯類（6種）次之，醇類和酮類未被檢測到；紫紅花滇百合共被檢測鑒定出26種花香物質(zhì)，其中萜烯類（14種）最多，烷烴類（4種）、醛類（3種）次之，未檢測到酮類。濃香型百合中，紫花百合共被檢測鑒定出30 種花香物質(zhì)，其中萜烯類（21 種）最多，醇類（3 種）、芳香族類和烷烴類（各2 種）次之，酯類未被檢測到；‘Siberia’共被檢測鑒定出27種花香物質(zhì)，其中萜烯類（13 種）最多，酯類（8 種）、芳香族類（5 種）次之，醇類、醛類和酮類均未被檢測到；‘Robina’共被檢測鑒定出34種花香物質(zhì)，其中萜烯類（15種）最多，其次是酯類（9種）和芳香族類（5種）。

圖1 玫紅百合揮發(fā)性香氣成分的GC-MS總離子流圖Fig.1 GC-MS total ion current diagram of volatile scent components in L.amoenum

圖2 紫紅花滇百合揮發(fā)性香氣成分的GC-MS總離子流圖Fig.2 GC-MS total ion current diagram of volatile scent components in L.bakerianum var.rubrum

從表2還可以看出：2種清香型百合有9種共有成分，分別為烷烴類4 種（十五烷、十六烷、十七烷、2，6，10，14-四甲基十五烷），萜烯類3 種（dl-檸檬烯、芳樟醇、α-金合歡烯），醛類1 種（壬醛），酯類1種（苯甲酸甲酯），二者都含有揮發(fā)量最高的單物質(zhì)芳樟醇。2種清香型百合的萜烯類和烷烴類化合物種類數(shù)相近，但玫紅百合酯類多，紫紅花滇百合醛類多。3 個濃香型百合中，紫花百合與‘Siberia’含有芳樟醇和α-萜品烯2 種共有成分，而前者與‘Robina’除均含芳樟醇外，還有4 種共有萜烯類物質(zhì)（α-蒎烯、β-月桂烯、dl-檸檬烯、檜烯），這4 種萜烯類物質(zhì)占紫花百合萜烯類物質(zhì)揮發(fā)總量的59.93%，卻僅占‘Robina’萜烯類物質(zhì)揮發(fā)總量的7.77%。2個濃香型栽培百合‘Siberia’和‘Robina’有13 種共有成分，分別為萜烯類6 種（β-蒎烯、反式-β-羅勒烯、順式-β-羅勒烯、芳樟醇、別羅勒烯、α-金合歡烯），芳香族類3 種（丁香油酚、異丁香酚、對烯丙基苯酚），酯類物質(zhì)4 種（苯甲酸甲酯、水楊酸甲酯、異戊酸芐酯、水楊酸芐酯）；二者花香香氣成分種類差異較小。

2.2 不同香型百合花香成分相對含量分析

圖3 紫花百合揮發(fā)性香氣成分的GC-MS總離子流圖Fig.3 GC-MS total ion current diagram of volatile scent components in L.souliei

圖4 ‘Siberia’揮發(fā)性香氣成分的GC-MS總離子流圖Fig.4 GC-MS total ion current diagram of volatile scent components in‘Siberia’

如表3 所示，不同香型百合各類花香成分含量差異顯著。5 種不同香型百合的主要花香成分中，萜烯類化合物是相對含量最高的一類物質(zhì)，為53.95%～90.73%，其中芳樟醇為其共有成分，相對含量為6.92%～48.53%。清香型百合中，玫紅百合花香成分中萜烯類物質(zhì)總相對含量最高，達53.95%，其次為烷烴類（17.15%）和酯類（16.66%）；紫紅花滇百合花香成分中萜烯類物質(zhì)相對含量最高，達90.73%，遠高于其他物質(zhì)含量。濃香型百合中，紫花百合花香成分中萜烯類物質(zhì)總相對含量最高，達86.50%，遠高于其他物質(zhì)含量；‘Robina’花香成分中萜烯類物質(zhì)相對含量最高，達58.67%，酯類（26.37%）和芳香族類（11.23%）其次；‘Siberia’花香成分中萜烯類物質(zhì)相對含量最高，達65.03%，酯類（27.60%）和芳香族類（7.00%）其次。

由表2 和表3 可以看出：清香型玫紅百合的花香成分以萜烯類和酯類為主，萜烯類主要有芳樟醇（15.42%）、桉油精（7.54%）、α-金合歡烯（7.05%）、4-萜烯醇（4.70%）、γ-萜品烯（3.84%）等，酯類主要有乙酸葉醇酯（9.93%）等；紫紅花滇百合的花香成分以萜烯類為主，主要為芳樟醇（46.38%）、順式-β-羅勒烯（33.08%）、β-月桂烯（4.75%）等。濃香型紫花百合的花香成分以萜烯類和醛類為主，萜烯類主要有dl-檸檬烯（45.31%）、芳樟醇（13.57%）、α-萜品烯（3.92%）、香芹酮（3.57%）、β-月桂烯（3.32%）等，醛類主要有苯乙醛（4.01%）；‘Robina’的花香成分以萜烯類、酯類、芳香族類為主，萜烯類主要有順式-β-羅勒烯（33.43%）、桉油精（11.93%）、芳樟醇（6.92%）等，酯類主要有苯甲酸甲酯（10.27%）、水楊酸甲酯（8.21%）、水楊酸芐酯（3.65%）等，芳香族類主要有異丁香酚（7.67%）等；‘Siberia’花香成分以萜烯類、酯類、芳香族類為主，萜烯類主要有芳樟醇（48.53%）、順式-β-羅勒烯（13.99%）等，酯類主要有苯甲酸甲酯（23.24%）、水楊酸甲酯（2.91%）等，芳香族類主要有異丁香酚（6.12%）等。

圖5 ‘Robina’揮發(fā)性香氣成分的GC-MS總離子流圖Fig.5 GC-MS total ion current diagram of volatile scent components in‘Robina’

2.3 不同香型百合中α-金合歡烯和β-月桂烯含量比較分析

α-金合歡烯具有清新花香并伴有香脂香氣，主要存在于甜橙油、玫瑰油、依蘭依蘭油和橘子油等精油中，是玫瑰油香氣成分中的主要物質(zhì)[19]。α-金合歡烯在玫紅百合、紫紅花滇百合、‘Robina’和‘Siberia’這4類百合花香成分中均被檢測到，但在不同百合中其相對含量差異明顯。由表2 可知，α-金合歡烯在玫紅百合中相對含量最高，達7.05%，而在其他3類百合中相對含量極低，且均未超過1%。因此，推測玫紅百合的玫瑰香味可能來自α-金合歡烯。

β-月桂烯也稱為香葉烯，具有清淡的香脂香氣和柑橘甜香，主要存在于甜橙油、檸檬油中[20]。在紫紅花滇百合、紫花百合、‘Robina’這3類百合花香成分中均被檢測到，且在紫紅花滇百合中相對含量最高，而在玫紅百合和‘Siberia’花香成分中未被檢測到（表2）。因此，推測紫紅花滇百合的橙香味可能與β-月桂烯有關(guān)。

表2 5種百合揮發(fā)性香氣成分及相對釋放量Table 2 Volatile scent components and their relative release amounts from five types of lilies %

表2（續(xù)）Continuation of Table 2%

表2（續(xù)）Continuation of Table 2%

表2（續(xù)）Continuation of Table 2%

表3 5種百合揮發(fā)性香氣成分種類及其相對釋放量Table 3 Categories of volatile scent components and their relative release amounts from five types of lilies %

3 討論與結(jié)論

本研究中，清香型百合即玫瑰香味玫紅百合、橙香味紫紅花滇百合花香濃淡適宜、香味獨特。羅婧[19]研究表明，α-金合歡烯普遍存在于從甜橙、玫瑰、依蘭依蘭和橘子上提取的天然精油中，陳秋鵬等[21]在新疆大馬士革玫瑰精油中檢測到金合歡烯，丁成斌等[22]在毛葉薔薇花精油的關(guān)鍵致香成分中也發(fā)現(xiàn)了金合歡烯，員夢夢[23]、徐艷等[24]的研究都表明α-金合歡烯是玫瑰的關(guān)鍵致香成分之一。因此，推測玫紅百合的玫瑰香味可能與α-金合歡烯有關(guān)。本研究表明，紫紅花滇百合花香物質(zhì)主要成分為芳樟醇、順式-β-羅勒烯、β-月桂烯等，花香味為橙香；李源棟等[20]和董麗等[25]研究發(fā)現(xiàn)，檸檬烯、月桂烯等為甜橙油關(guān)鍵致香成分。本研究結(jié)果與此大致相同。因此，推測紫紅花滇百合獨特的橙香味可能與β-月桂烯有關(guān)。

本研究從濃香型百合‘Siberia’中檢測到其主要花香成分為芳樟醇、順式-β-羅勒烯，這與張輝秀等[7]和范燕萍等[26]的研究結(jié)果基本一致；但本研究還發(fā)現(xiàn)，‘Siberia’花香成分中苯甲酸甲酯等酯類物質(zhì)含量也較高，這可能是由于動態(tài)頂空吸附技術(shù)在洗脫時需用大量溶劑，導(dǎo)致帶入或損失了某些組分[27]。濃香型栽培百合‘Siberia’和‘Robina’花香物質(zhì)主要成分相同但揮發(fā)量不同，說明物質(zhì)揮發(fā)量的差異會導(dǎo)致二者香味不同。此外，濃香型‘Siberia’‘Robina’和清香型紫紅花滇百合主要香氣成分中均含有芳樟醇和順式-β-羅勒烯，但‘Siberia’‘Robina’花香成分中苯甲酸甲酯、水楊酸甲酯等酯類物質(zhì)相對含量遠高于紫紅花滇百合。黃海濤等[28]研究發(fā)現(xiàn)，濃郁花香型綠茶的主要香氣成分中含有酯類物質(zhì)，而其在清香型綠茶香氣成分中未被檢測到。因此，推測苯甲酸甲酯、水楊酸甲酯等酯類物質(zhì)是導(dǎo)致‘Siberia’‘Robina’這2個栽培百合花香濃郁的原因。本研究表明，紫花百合的主要香氣成分為dl-檸檬烯（45.31%）、芳樟醇（13.57%）、苯乙醛（4.01%）、α-萜品烯（3.92%）等，未檢測到順式-β-羅勒烯和酯類物質(zhì)。因此，推測其香味濃烈刺鼻是由于缺乏這2 類物質(zhì)對香氣的中和。

花香作為評價百合品質(zhì)的重要指標之一，因香氣成分及釋放量差異，使得不同百合香味濃淡及特點不同，且近年來也越來越受到人們的重視。但是，目前關(guān)于百合花香特點，花香揮發(fā)性物質(zhì)的釋放規(guī)律、機制及不同香氣成分嗅覺閾值還不清晰，在今后的研究中可結(jié)合不同香氣成分嗅覺閾值對百合花香特點及花香濃淡進行深入的探討并統(tǒng)一定義，從而為百合的花香育種提供理論依據(jù)。

本研究結(jié)果表明：5 種百合的花香物質(zhì)均以萜烯類為主，其中芳樟醇是5 種百合共有的主要花香成分，苯甲酸甲酯、水楊酸甲酯等酯類在‘Siberia’和‘Robina’香氣成分中相對含量較高。玫紅百合的玫瑰花香味可能與其香氣成分中的α-金合歡烯有關(guān)，紫紅花滇百合的橙香味可能與其香氣成分中的β-月桂烯有關(guān)。