林寶妹, 邱珊蓮, 鄭開(kāi)斌, 吳妙鴻, 洪佳敏, 張帥

不同品種番石榴花的揮發(fā)性成分分析

林寶妹, 邱珊蓮*, 鄭開(kāi)斌, 吳妙鴻, 洪佳敏, 張帥

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

為探究番石榴()花揮發(fā)性成分組成，采用頂空/氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)10個(gè)番石榴品種(‘翠玉’、‘帝王’、‘本土’、‘紅葉’、‘粉紅蜜’、‘珍珠’、‘西瓜’、‘水蜜’、‘木瓜’和‘紅寶石’)花的揮發(fā)性成分進(jìn)行鑒定分析。結(jié)果表明，10個(gè)品種共檢出相對(duì)含量在0.1%以上的揮發(fā)性成分43種，包含共有成分10種，以萜烯類(lèi)化合物(89.77%～97.40%)為主。-石竹烯、-羅勒烯、桉葉油醇和d-檸檬烯為花主要揮發(fā)性成分。影響品種間揮發(fā)性成分差異的成分主要有7種，分別為-蒎烯、-羅勒烯、d-檸檬烯、3-蒈烯、香樹(shù)烯、-長(zhǎng)葉蒎烯和1-異丙基-4,7-二甲基-1,2,3,5,6,8a-六氫萘。按照香氣相似性，‘翠玉’和‘帝王’歸為一類(lèi)，‘水蜜’和‘本土’歸為一類(lèi)，‘粉紅蜜’、‘西瓜’、‘紅葉’、‘木瓜’和‘紅寶石’歸為一類(lèi)，‘珍珠’為單獨(dú)一類(lèi)。不同品種番石榴花揮發(fā)性成分存在相似性和差異性，為番石榴花混合采摘及后期個(gè)性化開(kāi)發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

番石榴；花；揮發(fā)性成分；頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法

番石榴()又稱(chēng)芭樂(lè)、喇叭番石榴、雞屎(矢)果等，為桃金娘科番石榴屬常綠小喬木，原產(chǎn)于從墨西哥南部到南美洲北部的熱帶地區(qū)，現(xiàn)廣泛種植于熱帶和亞熱帶地區(qū)[1]。番石榴的種植面積和產(chǎn)量?jī)H次于芒果()、香蕉(spp.)和柑橘()，并稱(chēng)四大重要水果作物，在我國(guó)福建、海南、廣東等地均有種植[2–3]。番石榴果實(shí)富含維生素C、維生素A、礦物質(zhì)元素鈣、磷、鐵和鎂等人體所需營(yíng)養(yǎng)成分，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[2,4]。番石榴植株的其他部位如根、莖皮、種籽和葉也具有一定的藥用價(jià)值。番石榴根水提取物中的單寧對(duì)金黃色葡萄球菌、芽孢桿菌和大腸桿菌具有良好的抑菌作用，效果優(yōu)于慶大霉素和氯霉素[5]。番石榴莖皮水提取物對(duì)機(jī)械或化學(xué)誘導(dǎo)疼痛的白化大小鼠均具有鎮(zhèn)痛效果[6]。番石榴種籽多糖通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡抑制PC-3前列腺癌細(xì)胞增殖[7]。番石榴葉含有揮發(fā)油、多酚類(lèi)化合物和多糖等活性成分，具有抗癌、抗糖尿病、抗氧化、止瀉、抗菌、降脂和保肝等多種功效[8]。因此，番石榴的綜合應(yīng)用價(jià)值高。

番石榴在自然情況下花量大、掛果多，需要通過(guò)疏花疏果達(dá)到豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和果大質(zhì)優(yōu)的要求[9]。番石榴幼果含有金絲桃苷、鞣花酸和楊梅苷等多酚類(lèi)化合物，具有體外抗氧化及降糖活性，可作為天然抗氧化劑和-葡萄糖苷酶抑制劑進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用[10]。目前對(duì)于番石榴花的研究主要在調(diào)控花期產(chǎn)果方面。鐘思強(qiáng)等[11]通過(guò)水肥調(diào)控促夏梢抽生的方法生產(chǎn)番花果，提高了果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。李平等[12]調(diào)查了番石榴的成花習(xí)性，闡明花朵著生處枝梢及葉片的理化性質(zhì)變化，為人工調(diào)控果實(shí)成熟期提供理論依據(jù)。Silva等[13]報(bào)道了番石榴葉和花的浸出液可作為傳統(tǒng)中藥用于治療腹瀉。關(guān)于番石榴植株多個(gè)部位如葉、果實(shí)的揮發(fā)性成分及多酚類(lèi)化合物的生物活性和組分分析已有較多報(bào)道，但關(guān)于花的揮發(fā)性成分研究則暫未見(jiàn)報(bào)道。植物花中含有多種次級(jí)代謝產(chǎn)物，如黃酮類(lèi)、有機(jī)酸和揮發(fā)油等成分，具有抗氧化、抗菌和抗黑色素生成等多種對(duì)人體有益的生物效應(yīng)[14–16]。隨著植物揮發(fā)性成分研究的深入及芳香療法的推廣，植物揮發(fā)油對(duì)人體的積極作用逐漸引起關(guān)注。不同植物揮發(fā)油在成分和功效方面有較大差異，研究揮發(fā)油成分有助于進(jìn)一步了解揮發(fā)性成分發(fā)揮功效的物質(zhì)基礎(chǔ)。以香茅醇為主要成分的玫瑰()精油具有鎮(zhèn)靜催眠的作用[17]。以檸檬醛為主成分的檸檬草()精油可發(fā)揮抗炎作用[18]。丁香()揮發(fā)油中的丁香酚是其抗驚厥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)[19], 丁香油中的石竹烯則是其發(fā)揮鎮(zhèn)定作用的主要成分[20]。含笑()花揮發(fā)油的主要成分為橙花叔醇(76.37%)[21]，橙花叔醇具有抗氧化、抗炎和抑制腫瘤細(xì)胞增殖等多種活性[22–23]。因此，揮發(fā)油的成分分析對(duì)其加工利用有重要意義。

揮發(fā)性成分的種類(lèi)和含量在不同植物種類(lèi)、品種、生長(zhǎng)環(huán)境等影響下差異明顯，因此，本文選取10個(gè)番石榴品種花為研究對(duì)象，采用HS-GC-MS (頂空-氣質(zhì)聯(lián)用)技術(shù)，檢測(cè)其揮發(fā)性成分及相對(duì)含量, 明確不同品種番石榴花揮發(fā)性成分組成，為番石榴花在醫(yī)藥、化工和食品領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材料和儀器

選擇福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所國(guó)家閩臺(tái)特色作物種質(zhì)資源圃?xún)?nèi)的10個(gè)番石榴品種，樹(shù)齡4～5 a，分別為‘翠玉’、‘帝王’、‘本土’ (漳州本地種)、‘紅葉’、‘粉紅蜜’、‘珍珠’、‘西瓜’、‘水蜜’、‘木瓜’和‘紅寶石’。于2021年5月7—11日采摘處于盛花期的花朵，每個(gè)品種挑選樹(shù)冠大小和長(zhǎng)勢(shì)較為接近的植株4～5株，按照東南西北中每個(gè)方向隨機(jī)選取10～15個(gè)花朵。

TriPlus 300頂空自動(dòng)進(jìn)樣器(美國(guó)賽默飛公司); Trace1300-TSQ9000氣質(zhì)聯(lián)用儀器(美國(guó)賽默飛公司)。

1.2 方法

頂空條件 取1.00 g番石榴鮮花，轉(zhuǎn)移至20 mL頂空螺紋瓶，待測(cè)。設(shè)置傳輸線(xiàn)溫度135 ℃、腔溫92 ℃、爐溫85 ℃，瓶靜態(tài)平衡時(shí)間8 min，壓力平衡時(shí)間0.2 min，進(jìn)樣時(shí)間0.2 min。

GC-MS檢測(cè) 氣相條件：氣相色譜柱為T(mén)G- 5SILMS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm, 0.25m)；進(jìn)樣口溫度225 ℃，分流比12:1，載氣為He (99.999%),體積流量1.2 mL/min。升溫程序?yàn)橹鶞叵淦鹗紲囟?0 ℃, 保持5 min，然后以5 ℃/min升溫到160 ℃,再以10 ℃/min升溫到250 ℃，保持5 min，總時(shí)間為45 min。質(zhì)譜條件：EI離子源，離子源溫度300 ℃，接口溫度280 ℃。質(zhì)量掃描范圍為30～550 amu。

定性和定量分析 將GC-MS采集得到的掃描質(zhì)量圖譜中的每個(gè)色譜峰與NIST標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)進(jìn)行匹配性檢索, 再結(jié)合文獻(xiàn)和人工譜圖分析最終確定各化學(xué)成分；揮發(fā)性物質(zhì)的定量分析采用峰面積歸一法計(jì)算各成分相對(duì)百分含量。參照王華夫等[24]的方法計(jì)算成分相似率。

1.3 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用SPSS 22.0軟件中的聚類(lèi)分析和主成分分析對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，圖表制作采用Excel 2007和Originpro 8.6完成。

2 結(jié)果和分析

2.1 揮發(fā)性物質(zhì)的組成

采用HS-GC-MS對(duì)10個(gè)品種番石榴花中的揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)與分析，相對(duì)含量在0.1% (含)以上的揮發(fā)性物質(zhì)共43種，其中單萜類(lèi)8種、倍半萜類(lèi)26種、酯類(lèi)2種、醇類(lèi)3種、醛類(lèi)2種和烴類(lèi)2種，相對(duì)含量占揮發(fā)性成分總量的91.19%～ 98.20% (表1)。10種番石榴花的共有揮發(fā)性成分有10種，分別為單萜類(lèi)4種(-蒎烯、d-檸檬烯、桉葉油醇、-松油醇)，倍半萜類(lèi)5種[雪松烯、-石竹烯、2--反式--石竹烯、1-異丙基-4,7-二甲基-1,2,3,5,6, 8-六氫萘、1,6-二甲基-4-(1-甲乙基)-1,2,3,4,4,7-六氫萘]和醛類(lèi)1種(苯甲醛)。不同品種番石榴花也檢測(cè)到其特有的香氣成分, ‘翠玉’特有-卡地烯，‘帝王’特有3-己烯-1-醇和乙酸橙花酯，‘粉紅蜜’特有(-)--蒎烯、(4,9)-2,4,5,6,7,9a-六氫-3,5,5,9-四甲基-1H-苯并環(huán)庚烯和(-)-異丁香烯，‘木瓜’特有-愈創(chuàng)木烯，‘紅寶石’特有佛術(shù)烯、-甜沒(méi)藥烯、-杜松醇乙酸酯和正二十烷。

不同品種番石榴花揮發(fā)性成分均以萜類(lèi)為主,含量范圍89.77%～97.40%。其中‘本土’、‘紅葉’、‘粉紅蜜’、‘珍珠’、‘西瓜’、‘水蜜’等品種主要以單萜類(lèi)為主，含量為59.79%～76.17%，‘珍珠’以單萜烴類(lèi)為主(81.34%)、‘本土’、‘紅葉’、‘西瓜’和‘水蜜’以單萜含氧衍生物為主，占比達(dá)52.45%～84.24%，‘粉紅蜜’單萜烴類(lèi)含量占比(50.21%)與單萜含氧衍生物(49.79%)接近；‘翠玉’、‘帝王’和‘紅寶石’主要以倍半萜類(lèi)為主，含量范圍54.97%～67.71%，其中倍半萜烴類(lèi)含量占99.65%～100%，幾乎不含倍半萜含氧衍生物；‘木瓜’番石榴花的單萜類(lèi)與倍半萜類(lèi)含量接近，分別為48.01%和41.76%。酯類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)和烴類(lèi)等成分在各品種番石榴花中含量均較低,此4類(lèi)化合物總含量為0.63%～2.25% (表2)。

2.2 不同品種主要揮發(fā)性成分比較

不同品種番石榴花的主要揮發(fā)性成分組成及含量有較大差異，以相對(duì)含量可達(dá)20%以上的成分包括-石竹烯、桉葉油醇、d-檸檬烯和-羅勒烯等4種成分為主要成分進(jìn)行品種間揮發(fā)性成分比較分析。從圖1可見(jiàn)，‘翠玉’、‘帝王’、‘水蜜’以-石竹烯和桉葉油醇為主要成分，相對(duì)含量可達(dá)57.00%～ 71.00%；‘本土’以桉葉油醇和d-檸檬烯為主要成分，相對(duì)含量為67.12%；‘紅葉’、‘西瓜’、‘粉紅蜜’以桉葉油醇和-羅勒烯為主要成分，相對(duì)含量可達(dá)60.98%～72.90%；‘木瓜’、‘紅寶石’以-羅勒烯和-石竹烯為主要成分，相對(duì)含量可達(dá)57.45%～59.71%；d-檸檬烯為‘珍珠’的最主要成分，含量達(dá)57.54%。

d-檸檬烯和-羅勒烯的相對(duì)含量在不同番石榴花品種間的差異最為明顯。除‘珍珠’和‘本土’外，其余8個(gè)品種中d-檸檬烯的相對(duì)含量均不超過(guò)1%,且‘珍珠’中的d-檸檬烯相對(duì)含量(57.54%)是‘本土’ (23.08%)的2.49倍。在相同的檢測(cè)條件下，‘翠玉’、‘帝王’、‘本土’和‘珍珠’未檢測(cè)到-羅勒烯，‘水蜜’中則僅含0.51%-羅勒烯，其余品種的-羅勒烯相對(duì)含量范圍為22.40%～34.24%。-石竹烯、d-檸檬烯和桉葉油醇在10個(gè)品種中均可檢測(cè)到，含量分別為10.32%～44.64%、0.37%～57.54%和13.94%～ 49.91%。-石竹烯、桉葉油醇、d-檸檬烯和-羅勒烯相對(duì)含量最高的品種分別為‘帝王’、‘水蜜’、‘珍珠’和‘西瓜’。

2.3 揮發(fā)性成分相似率比較

將10個(gè)品種的揮發(fā)性成分進(jìn)行相似率分析(表3)?！溆瘛汀弁酢?、‘粉紅蜜’和‘紅葉’、‘粉紅蜜’和‘西瓜’、‘西瓜’和‘紅葉’、‘木瓜’和‘紅寶石’等品種的相似率均大于0.95，分別為0.984、0.959、0.977、0.967和0.965，相似率極高，香型復(fù)配性好。‘水蜜’和‘本土’、‘水蜜’和‘紅葉’、‘西瓜’和‘木瓜’、‘紅寶石’和‘粉紅蜜’間的相似率為0.8～0.9，分別為0.892、0.884、0.841和0.880，這4個(gè)品種對(duì)香氣相似率較高，香型復(fù)配性較好。相似率為0.7～0.8的品種對(duì)共有10組，涵蓋除‘珍珠’品種外的9個(gè)品種，除‘珍珠’外，每個(gè)品種至少與其他一種具有相似的成分組成，香型復(fù)配性一般。在10個(gè)品種中，‘珍珠’的香氣組成最為獨(dú)特，‘珍珠’與‘本土’香氣相似率為0.675, 與其余8種的為0.192～0.303，說(shuō)明‘珍珠’的香氣類(lèi)型明顯不同于其他9個(gè)品種。

2.4 聚類(lèi)分析

將10個(gè)品種番石榴花的揮發(fā)性成分進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析(圖2)。當(dāng)橫坐標(biāo)距離為25時(shí)，可以將10個(gè)品種分為2類(lèi)，‘珍珠’為一類(lèi)，余下9個(gè)品種歸類(lèi)；‘珍珠’揮發(fā)性成分以d-檸檬烯為主，其他品種以-石竹烯、桉葉油醇或-羅勒烯為主且d-檸檬烯相對(duì)含量較低。當(dāng)距離為10時(shí)，10個(gè)品種分為4類(lèi)，‘珍珠’仍獨(dú)立為I類(lèi)；‘翠玉’和‘帝王’歸為II類(lèi)，該組品種中-石竹烯為相對(duì)含量最高的成分且均不含-羅勒烯；‘水蜜’和‘本土’歸為III類(lèi)，該組品種中桉葉油醇同為主要成分，且-羅勒烯相對(duì)含量極低；‘紅葉’、‘粉紅蜜’、‘西瓜’、‘木瓜’和‘紅寶石’歸為IV類(lèi)，該組品種大部分以-石竹烯、桉葉油醇和-羅勒烯為主要成分且d-檸檬烯相對(duì)含量低。當(dāng)距離為5時(shí)，10個(gè)品種分為5類(lèi)，其他分組保持不變，IV類(lèi)細(xì)分為2類(lèi)，‘木瓜’和‘紅寶石’歸為一類(lèi),該組-石竹烯和-羅勒烯相對(duì)含量較高；‘紅葉’、‘粉紅蜜’和‘西瓜’歸為一類(lèi)，該組桉葉油醇相對(duì)含量較高。隨著橫坐標(biāo)距離的變化，10個(gè)番石榴品種的分類(lèi)不同，但‘珍珠’始終單獨(dú)為一類(lèi)，明顯區(qū)別于其他9個(gè)品種，該結(jié)果與揮發(fā)性成分相似率分析結(jié)果一致,但聚類(lèi)分析可更加直觀看出番石榴的具體分類(lèi)。

表1 10個(gè)品種番石榴花揮發(fā)性成分組成

續(xù)表(Continued)

續(xù)表(Continued)

-: 未檢測(cè)到;=3; 同行數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)和大寫(xiě)字母分別表示差異顯著(<0.05)和極顯著(<0.01)。下同

-: Not detected;=3; Data followed different small and capital letters in the same line indicate significant different at 0.05 and 0.01 levels, respectively. The same below

表2 番石榴花的揮發(fā)性成分含量

表3 不同品種番石榴花揮發(fā)性成分的相似率

圖1 10個(gè)品種番石榴花的主要揮發(fā)性成分

2.5 不同品種香氣成分的主成分分析

利用SPSS軟件的因子分析對(duì)10個(gè)品種番石榴花揮發(fā)性成分(相對(duì)含量>0.30%)進(jìn)行主成分分析，得到主成分的特征值和特征向量(表4)。結(jié)果表明，前3個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為27.697%、23.282%、14.798%，累積總方差65.778%，說(shuō)明這3個(gè)主成分包含了番石榴花香氣的絕大部分信息。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇前3個(gè)主成分進(jìn)行分析。載荷系數(shù)的絕對(duì)值越大，表明該指標(biāo)與其對(duì)應(yīng)的主成分之間的聯(lián)系緊密程度越大。由表5可見(jiàn)，對(duì)第1主成分貢獻(xiàn)較大的成分主要是-蒎烯和1-異丙基-4,7-二甲基-1,2,3, 5,6,8-六氫萘，負(fù)影響較大的是-羅勒烯和-長(zhǎng)葉蒎烯；對(duì)第2主成分貢獻(xiàn)較大的成分是3-蒈烯和d-檸檬烯；對(duì)第3主成分貢獻(xiàn)較大的成分為香樹(shù)烯。

依據(jù)10個(gè)品種揮發(fā)性成分的相對(duì)含量，第1、第2和第3主成分的特征值及19種揮發(fā)性物質(zhì)的載荷值計(jì)算出主成分1值(PC1)、主成分2值(PC2)和主成分3值(PC3)，并以PC1為軸，PC2為軸, PC3為軸作主成分3D散點(diǎn)圖(圖3)。10個(gè)品種可分為4類(lèi)，‘翠玉’和‘帝王’為一類(lèi)，‘本土’和‘水蜜’為一類(lèi)，‘紅寶石’、‘西瓜’、‘紅葉’、‘粉紅蜜’和‘木瓜’為一類(lèi)，‘珍珠’為一類(lèi)。該分類(lèi)結(jié)果與聚類(lèi)分析距離為10時(shí)的分類(lèi)結(jié)果一致。

圖2 10個(gè)品種番石榴花的CA樹(shù)狀圖

表4 主成分的特征值和貢獻(xiàn)率

表5 主成分載荷矩陣

續(xù)表(Continued)

圖3 10個(gè)品種番石榴花主成分散點(diǎn)圖

3 結(jié)論和討論

植物的揮發(fā)性成分(精油)是一類(lèi)分子量較小的次級(jí)代謝產(chǎn)物，存在于多種植物[桃金娘科(Myrtaceae)姜科(Zingiberaceae)、龍腦香科(Dipte- rocarpaceae)、蕓香科(Rutaceae)、樟科(Lauraceae)、木蘭科(Magnoliaceae)等]的根、葉、花、果等器官中，其中花果的經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高，研究其香氣成分,有利于優(yōu)化品種特性，提高經(jīng)濟(jì)效益[25]。植物精油成分復(fù)雜，主要有烴、醇、醛、酯、酮、酸、酚和萜類(lèi)等揮發(fā)性成分，同一植株部位的揮發(fā)性成分的種類(lèi)、組成比例和特征成分在不同品種間明顯不同, 對(duì)精油的開(kāi)發(fā)及利用有較大影響[15]。番石榴的根、莖、葉、果均具有良好的藥用價(jià)值，而番石榴花的應(yīng)用研究則極為欠缺。本研究選取10個(gè)品種番石榴盛花期的花朵為研究對(duì)象，采用HS-GC-MS的方法對(duì)10個(gè)品種進(jìn)行揮發(fā)性成分檢測(cè)與分析，結(jié)果表明，番石榴花揮發(fā)性成分豐富，以萜烯類(lèi)化合物為主，但種間存在差異，主要揮發(fā)性成分組成和含量也有較大區(qū)別。

從化合物分類(lèi)上，番石榴花的萜類(lèi)化合物中單萜類(lèi)和倍半萜類(lèi)的相對(duì)含量在89%以上，酯類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)、烴類(lèi)化合物含量極少。該結(jié)果與番石榴葉片揮發(fā)油組成較為類(lèi)似，番石榴葉揮發(fā)性成分中萜烯類(lèi)化合物相對(duì)含量達(dá)95%以上[26]。但該結(jié)果與番石榴果實(shí)香氣相比，則有較大區(qū)別，不同品種番石榴始熟果以萜烯類(lèi)物質(zhì)為主要香氣成分，相對(duì)含量范圍77.13%～94.85%；而完熟果則以醛類(lèi)物質(zhì)為主要香氣成分，相對(duì)含量為82.56%～96.79%[27]。有研究表明，野菊花()[28]、金釵石斛()[29]、臘梅()[30]等的部分品種均以萜烯類(lèi)化合物為主要香氣成分，其相對(duì)含量分別為86.36%～98.37%、83.25%～94.93%和89.43%～90.79%，與番石榴花接近。

從化合物種類(lèi)上，在相同的檢測(cè)條件下，‘紅寶石’和‘粉紅蜜’化合物種類(lèi)最多，‘紅葉’次之，‘珍珠’最少。研究表明，植物花揮發(fā)性成分主要是萜類(lèi)和苯環(huán)型化合物，常見(jiàn)的有-羅勒烯、石竹烯、檸檬烯、-蒎烯、苯甲醛和苯甲醇等[31]。番石榴葉揮發(fā)油以廣藿香烯為主要成分，不同番石榴果實(shí)以3-己烯醛、己醛或石竹烯為主要成分[27]。本研究中大多數(shù)番石榴花揮發(fā)性成分以單萜類(lèi)為主，并以d-檸檬烯、桉葉油醇或-羅勒烯為主要成分，其中‘本土’、‘紅葉’、‘水蜜’的單萜含氧衍生物含量較高, 主要來(lái)源于桉葉油醇，因此香氣更為濃郁[32]；‘翠玉’、‘帝王’和‘紅寶石’則以倍半萜類(lèi)為主，幾乎不含倍半萜含氧衍生物，并以-石竹烯含量最高，香氣偏淡雅[33]。

從品種間的相似性上，不同品種間揮發(fā)性成分組成及含量不同，但也存在一定的相似性。對(duì)10個(gè)品種番石榴的花揮發(fā)性成分及主要成分進(jìn)行對(duì)比分析，可將10個(gè)品種分為4類(lèi)?！渲椤銡猹?dú)特，獨(dú)為一類(lèi)；‘翠玉’和‘帝王’有12種相同的揮發(fā)性成分，含量接近，相同成分的總含量可達(dá)86.72%～ 92.04%，香氣相似度高，歸為一類(lèi)；‘水蜜’和‘本土’有15種相同的揮發(fā)性成分，含量有一定的區(qū)別, 但主成分含量接近，歸為一類(lèi)；‘木瓜’、‘紅寶石’、‘粉紅蜜’、‘西瓜’和‘紅葉’中相同的揮發(fā)性成分有13種，5個(gè)品種間的成分相似率為0.771～0.967，相似率高于0.9的品種組合數(shù)達(dá)50%，歸為一類(lèi)。PCA對(duì)10個(gè)品種番石榴花的分類(lèi)結(jié)果與CA為10時(shí)的分類(lèi)一致，說(shuō)明2種方法均可對(duì)番石榴花進(jìn)行分類(lèi)，但是根據(jù)CA值不同可以有多種分類(lèi)結(jié)果，而PCA根據(jù)得分僅獲得1種側(cè)重于信息貢獻(xiàn)影響力綜合評(píng)價(jià)的分類(lèi)結(jié)果[34]。按照成分對(duì)各品種進(jìn)行劃分, 有利于將差異明顯的各類(lèi)品種區(qū)別利用，對(duì)同類(lèi)品種則可作為相同/相似資源，提高利用率。

從品種間的差異性上，為確認(rèn)引起品種間揮發(fā)性成分差異的主要化合物，采用主成分分析法提取出3個(gè)主成分，涵蓋了65.78%的樣品信息，基本可以說(shuō)明樣品間的差異，結(jié)果表明，引起10個(gè)品種番石榴花揮發(fā)性成分差異的主要化合物有7種，分別為-蒎烯、-羅勒烯、d-檸檬烯、3-蒈烯、香樹(shù)烯、-長(zhǎng)葉蒎烯和1-異丙基-4,7-二甲基-1,2,3,5,6,8-六氫萘。植物花香的影響因素有很多，如兜唇石斛()、金釵石斛和鐵皮石斛()等3種石斛花的揮發(fā)性成分差異顯著，分別以乙酸異辛酯、-石竹烯和-蒎烯為主要成分[33]。桃金娘科植物嘉寶果()花在不同發(fā)育期揮發(fā)性成分也明顯不同，花苞期和初花期以-蒎烯為主，盛花期時(shí)-蒎烯含量最高，末花期時(shí)d-檸檬烯含量最高[35]。此外，外界環(huán)境對(duì)植物的揮發(fā)性成分也有一定影響，例如盛花期的金釵石斛花一天內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)揮發(fā)性物質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量存在明顯差異，香氣釋放量在9:00時(shí)最高, 15:00最低[36]。本試驗(yàn)所用鮮花于同一時(shí)間采自相同花期、樹(shù)齡和栽培條件的番石榴植株，且采用相同的試驗(yàn)方法，因此，引起番石榴花成分差異的主要因素可能是品種間遺傳物質(zhì)不同。

植物揮發(fā)性成分來(lái)源豐富、成分復(fù)雜、多靶點(diǎn)并且在干預(yù)人體機(jī)能上有顯著優(yōu)勢(shì)，如因其分子量小、脂溶性好，易被人體吸收，具有速效潛力；在使用過(guò)程具有芳香氣息，達(dá)到身心愉悅的效果；成分豐富，藥理作用多樣，可能降低副作用，具有良好的開(kāi)發(fā)潛力。‘帝王’和‘翠玉’可作為-石竹烯的良好來(lái)源。-石竹烯有介于丁香和松節(jié)油之間的萜烯味，具有鎮(zhèn)痛、局麻、抗炎、抗焦慮和抑郁等藥理功效[37–38]，可應(yīng)用于以舒緩情緒為目的的芳香療法。-石竹烯對(duì)金葡菌有較強(qiáng)的抑制作用，最低抑菌濃度僅(3±1.0)mol/L，且抑制真菌活性?xún)?yōu)于卡那霉素[39]，可用于空氣抑菌，達(dá)到凈化空氣的效果?！就痢ⅰt葉’和‘水蜜’中桉葉油醇含量豐富。桉葉油醇有樟腦特有的清涼味道，具有黏液溶解和解痙作用，可用于呼吸道疾病治療[40]，桉葉油醇也具有一定的抑菌活性，同樣可應(yīng)用于環(huán)境抑菌[33]?！渲椤衐-檸檬烯含量極為豐富，超過(guò)50%，且其他成分含量均不超過(guò)15%，成分種類(lèi)最少，是d-檸檬烯的優(yōu)質(zhì)來(lái)源。d-檸檬烯具有類(lèi)似柑橘和檸檬()的香味，并具有預(yù)防和抑制腫瘤活性[37], 在化工和醫(yī)藥方面有較好的利用前景。植物的揮發(fā)性成分除了對(duì)人體具有一定的藥用價(jià)值，這些物質(zhì)還可能與植物的生理活動(dòng)如授粉、趨避害蟲(chóng)等相關(guān), 具有一定的農(nóng)藥研發(fā)價(jià)值[32]。如-羅勒烯具有草香、花香并伴有橙花油氣息，對(duì)害蟲(chóng)有毒害作用, 可做綠色殺蟲(chóng)劑利用[41]，在‘西瓜’和‘木瓜’中含量均較為豐富。除了4種主要成分外，番石榴花中雪松烯的含量也較為豐富，雪松烯具有檀香木香氣并帶有花香，可用于香水調(diào)配。

不同品種番石榴花揮發(fā)性成分存在多樣性，本研究結(jié)果明確了各品種番石榴花揮發(fā)性成分組成、優(yōu)勢(shì)成分和特征成分，可為番石榴花資源的開(kāi)發(fā)利用提供理論指導(dǎo)。

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Volatile Components in Flower of Ten Varieties of

LIN Baomei, QIU Shanlian*, ZHENG Kaibin, WU Miaohong, HONG Jiamin, ZHANG Shuai

(Fujian Academy of Agricultural Sciences, Institute of Subtropical Agriculture,Zhangzhou 363005, Fujian, China)

In order to investigate the volatile constituents from fresh flowers of, the volatile components of ten guava varieties, including ‘Cuiyu’, ‘Diwang’, ‘Bentu’, ‘Hongye’, ‘Fenhongmi’, ‘Zhenzhu’, ‘Xigua’, ‘Shuimi’, ‘Mugua’ and ‘Hongbaoshi’, were determined by headspace-GC-MS method. The results showed that a total of 43 volatile components with relative content of more than 0.1% were detected, contained 10 common components, mainly consisted of terpenes with the content of 89.77%-97.40%.-Ocimene, d-limonene, eucalyptol and-caryophyllene were the main volatile components in the ten varieties. Seven volatile compounds, includingpinene,-ocimene, d-limonene, 3-carene, alloaromadendrene,longipinene and1-isopropyl-4,7- dimethyl-1,2,3,5,6,8-hexahydronaphthalene, mainly caused the volatile components differences in different varieties. Ten guava varieties could be divided into 4 groups according to aroma similarity. ‘Cuiyu’ and ‘Diwang’ falled into a group, while ‘Shuimi’ and ‘Bentu’ belonged to one group, ‘Fenhongmi’, ‘Xigua’, ‘Hongye’, ‘Mugua’ and ‘Hongbaoshi’ were clustered one group, and the fourth group had only ‘Zhenzhu’. There were similarities and differences in the volatile components of different varieties of guava flowers, which provide a theoretical basis for the mixed picking and personalized development and utilization of guava flowers.

; Flower; Volatile component; Headspace-GC-MS

10.11926/jtsb.4545

2021-10-21

2022-03-10

福建省科技計(jì)劃公益類(lèi)專(zhuān)項(xiàng)(2019R1030-4, 2021R1030004); 福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2020J011369)資助

This work was supported by the Special Project for Public Welfare for Research Institute in Fujian (Grant No. 2019R1030-4, 2021R1030004), and the Project for Natural Science in Fujian (Grant No. 2020J011369).

林寶妹(1988年生)，女，助理研究員，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)。E-mail: yogobm@qq.com

E-mail: slqiu79@163.com