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不同果型益智果实挥发油GC-MS分析

2020-11-26晏小霞邱燕连王茂媛王清隆王祝年

中国调味品 2020年11期
关键词:椭圆形益智挥发油

晏小霞,邱燕连,王茂媛,王清隆,王祝年

(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南 儋州 571737)

益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)为姜科(Zingiberaceae)山姜属(AlpiniaRoxb.),主产于海南,以干燥成熟果实入药,是我国著名的四大南药之一,为历版《中华人民共和国药典》收载,具有暖肾固精缩尿、温脾止泻摄唾的功效,用于肾虚遗尿、小便频数、遗精白浊、脾寒泄泻、腹中冷痛、口多唾涎等症[1,2]。现代药理及临床医学研究表明,益智还具有心血管保护、神经保护、抗癌、强心、舒张血管、镇静、镇痛、抗过敏、抗衰老、抗氧化、提高免疫力等多种药理活性[3-6]。益智也是重要的食品原料,中华人民共和国卫生部于1998年将其列入药食同源目录,被广泛应用于医药、食品、调味品等行业。民间常用益智仁做药膳,如用益智仁炖牛肉、猪肚或煲粥,有健脾益气、补肾助阳等功效。益智鲜果用于加工成凉果、蜜饯、腌菜等多种休闲食品,如九制益智、甜酸益智、糖沙益智、蜜饯益智等,益智酒、益智香辣酱、益智调味酱等产品也相继进入市场。

植物挥发油又称植物精油,是植物产生的一种具有芬芳气味的次生代谢产物,因其生物活性多样化,被广泛应用于食品、医药、化妆品等行业[7-11]。挥发油是益智药用的主要成分,近年来越来越多关于益智挥发油成分的研究,但相关研究更多注重的是不同产地、不同部位、不同加工和提取方式的差异[12-16],而未从种质类型遗传基础的差异方面进行研究。海南益智种质资源丰富,按果实形状可分为近圆形、椭圆形和长椭圆形果,按果实大小可分为大果、中果、小果[17],目前对不同果型的益智所含挥发性成分的研究尚未见报道。本研究采用气质联用法对不同果型益智的挥发性成分进行分析,探讨不同果型益智所含挥发油的差异性成分,以了解各种质类型所含挥发油化学成分的差异,为选育高产优质益智新品种提供了科学依据。

1 材料和方法

1.1 材料

供试样品于2015年6月采自海南省儋州市宝岛新村大吉队橡胶林下,由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所王祝年研究员鉴定为姜科植物益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)成熟果实。益智供试材料见表1。

表1 益智供试材料

1.2 方法

1.2.1 挥发油的提取

采用水蒸气蒸馏法提取挥发油。将干燥的益智果实捣碎后称取40.0 g,装入挥发油提取器中,加入蒸馏水,用恒温加热器加热提取约5 h,至测定器中油量不再增加,静置分层后收集挥发油,并计算得率。

1.2.2 GC-MS分析

用毛细管气相色谱-质谱联用仪(HP6890/HP5975C GC/MS联用仪,美国惠普公司)进行GC-MS分析。

气相色谱条件:色谱柱为HP-5MS 5% 苯基甲基硅氧烷(30 m×0.25 mm×0.25 μm)弹性石英毛细管柱,柱温50 ℃(保留1 min),以5 ℃/min升温至280 ℃,保持2 min;汽化室温度250 ℃;载气为高纯He(99.999%);柱前压7.62 psi,载气流量1.0 mL/min;进样量1 μL;分流比40∶1。

质谱条件:离子源为EI源;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;电子能量70 eV;发射电流34.6 μA;倍增器电压1871 V;接口温度280 ℃;质量范围20~550 amu。

1.3 数据处理及质谱检索

通过HPMSD化学工作站,结合Nist 05质谱图库和Wiley质谱图库对样品成分进行鉴定,按峰面积归一化法进行计算求得各化学成分在挥发油中的相对含量。

2 结果与分析

2.1 不同果型益智挥发油含量

表2 不同果型益智挥发油含量 (n=3)

由表2可知,不同果型益智果实的挥发油含量存在明显差异,其挥发油得油率从大到小依次为CT-2>JY-2>TY-1>TY-3>JY-1>CT-1>TY-2>JY-3,挥发油平均得油率为1.62%,含量均高于中国药典规定的1%(mL/g)的标准,以近圆形中果和长椭圆形中果挥发油含量最高,近圆形小果含量最低。从外观性状看,挥发油均为具有特殊浓郁香味的透明油状物,除近圆形小果益智挥发油为淡绿色外,其他挥发油均为淡黄色或黄色。

2.2 不同果型益智挥发油成分及其含量

采用GC-MS分析技术对8种不同果型益智果实的挥发油成分进行测定,总离子流见图1。对总离子流图中的各峰经质谱计算机数据系统检索及核对Nist 2005和Wiley 275标准质谱图,确定挥发性成分,用峰面积归一化法测定各化学成分的相对质量分数,见表3。

图1 不同果型益智挥发油GC-MS总离子流色谱图

表3 不同果型益智挥发油化学成分和相对含量

续 表

GC-MS分析结果表明,从8个不同果型益智果实挥发油中共鉴定出73个化合物,主要为萜类及含氧衍生物,不同果型益智挥发油的主要成分基本相似,但含量差异较大。从椭圆形大果、椭圆形中果、椭圆形小果、近圆形大果、近圆形中果、近圆形小果、长椭圆形大果、长椭圆形中果中分别鉴定出64,64,62,61,59,57,63,65个化合物,分别占挥发油总含量的88.85%、85.17%、84.46%、80.41%、76.57%、66.13%、79.01%、82.35%。它们共有的46个化合物占各自挥发油总量的59.12%~76.41%,有6个化合物为各个果型益智所特有,TY-1、TY-2、CT-2中鉴定出特有化合物各2个,其他成分则在2个以上果型益智中存在。特有化合物含量较少,仅TY-1中2个特有化合物相对含量超过1%,其他5个均低于0.5%。

不同果型益智挥发油成分均以圆柚酮含量最高,但相对含量差异较大,长椭圆中果益智圆柚酮含量最高,相对含量达38.84%,其次为近圆形大果、椭圆中果益智,相对含量分别为38.61%、36.60%,近圆形小果益智含量最低,相对含量仅为18.42%。8个不同果型的益智果实挥发油化合物相对含量超过2%的成分较相近,各自化合物个数为6~11个,占各自挥发油总量的41.23%~64.90%。

3 讨论与结论

本研究中益智果实挥发油成分以萜类及含氧衍生物为主,与前人研究报道的相似。从不同果型益智中共鉴定出73个化合物,其中共有成分46个,分别占挥发油总含量的59.12%~76.41%,且均以圆柚酮含量最高,说明不同种质所含挥发油的主要组成成分比较相近。虽然不同果型益智果实挥发油主要组成成分相似,但不同果型间仍存在一定差异,各自含有特有成分,而且各成分的含量也差异较大,如含量最高的圆柚酮相对含量范围为18.42%~38.84%,不同果型益智挥发油得率和外观性状也各不相同。

本研究采用GC-MS法,对不同果型益智果实中所含挥发性成分进行定量、定性研究,并对其中的差异性成分进行比较,研究表明不同果型益智挥发油得率和所含挥发性成分存在明显差异,该研究可为益智品种选育和其在医药、食品、调味品等行业中的应用提供科学依据。

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