王少铭，侯颖辉，刘济明，冷家归，李德文*

(1.贵州省农业科学院香料研究所，贵阳 550006；2.贵州省农业科学院油料研究所， 贵阳 550006；3.贵州大学，贵阳 550006)

留兰香(MenthaspicataLinn.)，又名绿薄荷、香薄荷、荷兰薄荷、鱼香菜，是一种唇形科直立多年生草本植物。茎、叶经蒸馏可提取留兰香精油，可入药也可食用，在我国广泛种植。薄荷的品种多样，有常见的野生薄荷、欧薄荷、椒样薄荷、苹果薄荷和留兰香薄荷等[1]，薄荷被广泛应用于医疗、洗护和化工等产业。薄荷精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌有明显的抗菌活性[2]。薄荷提取物具有很强的抗氧化特性，尤其对清除超氧阴离子自由基能力和清除羟基自由基效果显著。Kanatt S R等对薄荷提取物的研究也证实了其清除超氧化物和羟基的活性[3]。在西南地区，留兰香薄荷和野生薄荷被人们采摘后直接食用。本研究主要对贵州地区(花溪区、兴义市、毕节威宁、黔西南州和遵义市)的留兰香精油进行比较分析，同时对不同品种间——野生薄荷、留兰香、小叶留兰香和圆叶留兰香精油进行比较。

1 实验材料

留兰香分别采自贵州省贵阳市花溪区金竹镇、兴义市、毕节威宁、黔西南州安龙县海星村和遵义市道真县三江口镇。野生薄荷、小叶留兰香和圆叶留兰香分别采自兴义市、花溪区和安顺普定。

1.1 留兰香精油提取

采摘留兰香地上茎、叶部分，准确称取200 g剪成1 cm左右，加入蒸馏水1 L，水蒸气提取法提取3 h，利用水蒸气蒸馏法提取精油。并加入无水硫酸钠吸收多余水分后，取50 μL精油溶于950 μL正己烷(色谱纯，美国MREDA公司)中，充分混匀备用。精油得率计算方法为：精油体积(mL)/薄荷用量(g)×100%。

1.2 精油成分分析

气相条件：Agilent 7890A；进样口温度：250 ℃；进样量：0.5 μL；分流比：50∶1。色谱柱：HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；载气(He)：0.8 mL/min。色谱柱程序升温：初温60 ℃，以2 ℃/min，的速度从60 ℃升至180 ℃，再以15 ℃/min的速度从180 ℃升至290 ℃，保持15 min。

质谱条件：Agilent 5975C质谱仪；EI离子源；电子能量70 eV；传输线温度250 ℃；离子源温度200 ℃；扫描范围：35～450 amu全扫描。用气质联用仪分离样品成分，再通过检索NIST11化学工作站标准质谱图库，使用MS软件进行谱库搜索，得到一个按匹配度由高到低排列的化合物匹配列表，鉴定组分的化学结构。采用面积归一法确定各主要组分的相对百分含量。

2 结果分析

2.1 精油得率

几种薄荷精油得率存在显著差异，见表1。

表1 留兰香精油得率Table 1 Essential oils' yield of Mentha spicata %

由表1可知，遵义道真县与花溪区留兰香精油含量明显高于兴义、毕节和黔西南州地区种植的留兰香样品。小叶留兰香比圆叶留兰香精油含量略高，但均低于花溪与遵义地区的留兰香。兴义的野生薄荷品种精油含量明显高于当地留兰香。由此可以得出同一留兰香品种在不同地区间精油的含量比较：遵义道真>花溪区>黔西南州>毕节威宁>兴义市；不同品种间含量比较：野生薄荷>留兰香>小叶留兰香>圆叶留兰香。

2.2 留兰香精油组分分析

留兰香精油组分分析见表2。

采用GC/MS法对8个精油样品进行分析共得到85种物质，其中在花溪区、兴义市、毕节、黔西南和遵义5个地区留兰香精油中分别得到38，44，45，47，23种物质；在野生薄荷精油中得到26种物质；在小叶留兰香精油中共得到24种物质；在圆叶留兰香精油得到44种物质。通过比较贵州5个地区(花溪区、兴义市、毕节、黔西南和遵义)留兰香茎、叶精油组分发现，黔西南和遵义地区与其他地区差异较大，花溪区、兴义市、毕节威宁地区该品种精油组分的相似度很高，且均以香芹酮为主，含量分别高达66.28%，53.29%，53.49%；黔西南州和遵义市则分别以香芹醇和薄荷脑为主；小叶留兰香和圆叶留兰香与花溪等地区相似，主要成分也是香芹酮，含量分别达到76.67%，30.81%，其中前者香芹酮含量为8个样品中最高。

5个不同地区留兰香精油样品中的共有物质有11种，包括β-月桂烯、3-辛醇、d-柠檬烯、反式-β-罗勒烯、芳樟醇、香芹酮、β-波旁烯、石竹烯、右旋大根香叶烯、(2E,4S,7E)-4-异丙基-1,7-二甲基环十二碳-2,7-二醇和α-毕橙茄醇，几种成分分别占5种精油中总香气成分的81.11%，74.42%，78.51%，24.0%，6.02%。遵义市道真县留兰香精油中共有成分占比最低，也表明该样品与其他样品的差异较大。花溪区、兴义市和毕节3个地区的留兰香精油中的共有组分有29种，除以上11种外，还包括桉树脑、2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-环己醇、反式-2-甲基-5-(1-甲基烯乙基)-环己酮、3-甲基-6-(1-甲基烯乙基)-2-环己-1-醇、2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-2-环己-1-醇、反式-8-对孟烯-2-醇乙酸酯、醋酸正丙酯、(Z)-3-甲基-2-(2-戊二酰基)-2-环戊烯-1-酮、(E)-β-金合欢烯、2-异丙基-5-甲基-9-亚甲基-双环[4.4.0]十二-1-烯、[1R- (1.α,2. α,3.β,6.α)]-3-乙酰基-3-甲基-2-(1-甲烯丙基)-6-(1-甲基乙基)-环己醇、弥罗松酚等。29种共有组分分别占其精油总量的94.45%，92.1%，93.5%，由此也用可看出花溪区、兴义市和毕节这3个地区的留兰香品种间具有很近的亲缘关系。

比较不同品种间留兰香的异同，发现留兰香、野生薄荷、小叶留兰香和圆叶留兰香在精油组成上差异较大。小叶留兰香和圆叶留兰香中主要成分与留兰香相同，均为右旋香芹酮，但是含量差异较大，分别为76.67%，30.81%，野生薄荷中则只有0.33%。不同品种间共有的成分只有4种(香芹酮、β-波旁烯、石竹烯和右旋大根香叶烯)。

本研究也从精油组分的角度证明了不同样品间的亲缘关系与之前本实验室利用SRAP与ISSR分子标记技术对贵州33份薄荷种质资源进行聚类分析的结论一致，8种薄荷样品中毕节威宁、花溪区和兴义市3个地区的亲缘关系最近，其次依次为黔西南安龙和遵义地区。

表2 贵州不同地区、不同品种留兰香精油成分比较Table 2 Comparison of essential oils' components of different varieties of Mentha spicata from differemt areas of Guizhou %

续 表

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注：“-”表示未检测出。

3 讨论

不同地区的同一品种留兰香以及不同品种间精油成分有明显差异。造成该差异的原因主要有两种：一是自身基因差异和基因表达差异。其中基因表的差异有可能是自身编码合成精油组分的基因不同，现变为精油组分的差异。不同地区间的同一种留兰香由于长期处于不同的环境中导致其基因存在一定的差异，但相比其他品种，亲缘关系较近。另一种原因可能是外界某种物质的影响使原本基因型相同的薄荷品种产生不同的表现型，也会使精油组分产生差异。如陈小华[4]研究发现脱落酸处理能够显著影响薄荷精油合成相关基因的表达。另外，不同采收期对薄荷精油的含量及成分含量也有一定影响。一定功率的微波辐射可以提高薄荷精油的提取率，同时，不同的料液比和不同的处理时间对精油提取率也有一定影响[5]。不同浓度的氮、磷、钾和不同氮素形态配比处理对薄荷精油的含量以及精油成分的相对含量影响显著[6]。如果叶绿素缺乏，薄荷其还原草酸酶mRNA或酶活性低，产生的精油会比野生薄荷少[7]，而精油的数量和组成也可以通过代谢工程来调节。薄荷精油的合成机制还有待进一步研究。

贵州不同地区和不同品种间薄荷精油组分差别比较大，其香气成分以香芹酮为主，周露研究发现云南野生薄荷精油的主要成分为薄荷醇，叶兰荣等[8]研究发现黑胡椒薄荷、薰衣草薄荷、菠萝薄荷和留兰香精油的主要成分分别为薄荷醇、芳樟醇和氧化胡椒烯酮。香芹酮具有趋避淡色库蚊雌成蚊的活性，具备被开发为植物源卫生害虫防控剂的潜力[9]。因此，可以发现不同地区、不同品种薄荷精油组分差异较大。