雙瓣茉莉5個花期揮發性成分GC—MS分析

張芊 郜祥雄 王平

摘 要 采用氣質聯用儀（GC-MS）對福州雙瓣茉莉花小花蕾期、大花蕾期、花開12 h開花期、花開24 h開花期和花敗期5個時期揮發性成分進行鑒定，并用峰面積歸一化法分析各組分含量。結果表明，開花期是揮發性物質集中釋放期，花敗期含量急劇下降，小花蕾和大花蕾時期僅少量釋放，這符合茉莉花為氣質花的特性。萜類和酯類揮發性物質是雙瓣茉莉花香主要成分，萜類揮發性物質在盛開時大量釋放，酯類揮發性物質通常在花開12 h開花期釋放量最高。5個不同時期共鑒定出43種揮發性成分，揮發性物質種類和絕大部分揮發性物質含量均是在開花期最高，其中含量較高的乙酸芳樟酯、α-金合歡烯、乙酸苯甲酯、苯甲醇、γ-依蘭油烯、乙酸甲酯、反式-法呢醇和β-羅勒烯等是雙瓣茉莉揮發性物質的主要成分。結果將為茉莉花精油的提取及茉莉花制茶的采摘時期提供依據，為開展雙瓣茉莉花揮發性物質代謝途徑的分子調控機理研究奠定基礎。

關鍵詞 雙瓣茉莉花；揮發性物質；氣質聯用儀

中圖分類號 S685.16 文獻標識碼 A

茉莉花[Jasminum sambac（L.） Aiton]屬于木犀科素馨屬，原產于印度和巴基斯坦，中國通過引種，各地都有種植，福建是主產地之一[1-2]。茉莉可為花茶[2]，根可入藥[3]，香氣可提取精油[4]。茉莉花為“氣質花”，不開不香，其香氣隨著花朵的開放逐漸釋放出來[5]。前人對茉莉花花香成分的鑒定，均局限于多個品種之間[6]，不同地區間茉莉花香揮發性成分的提取及比較分析[4]，或對食用茉莉揮發性成分的研究[7]等。對于雙瓣茉莉不同花期之間的揮發性成分差異以及歸類分析鮮有報道。本文采用GC-MS法對福建農林大學雙瓣茉莉花5個不同花期之間的花瓣揮發性物質變化進行鑒定、歸類和分析，從大類上對揮發性成分變化規律進行分析，旨在為今后開展雙瓣茉莉花制茶、提取精油采樣時期提供支持，為茉莉花香代謝途徑的分子調控機理研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料選自福建農林大學種植8 a的雙瓣茉莉[Jasminum sambac（L.）Aiton]，進行3次重復試驗。2014年6月現采伸冠期吐苞2 d小花蕾、露白期吐苞4 d大花蕾、盛花期花開12 h鮮花、盛花期花開24 h鮮花和凋零花5個不同時期花瓣鮮樣各0.7 g，放入干凈的頂空瓶，加蓋密封后置于GC-MS 60 ℃培養箱中，解析0.1 min，干吹5 min，出口分流進行色譜分析。

1.2 方法

氣質聯用儀為美國PerkinElmer公司Clarus SQ 8T型。

GC-MS條件：色譜柱為Elite-FFAP色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升溫程序：起始溫度50 ℃保持2 min，以8 ℃/min升至130 ℃，再以2 ℃/min升至150 ℃保持2 min，再以3 ℃/min升至240 ℃保持2 min至分析完成；載氣為高純度He（99.999%）。

質譜條件：電子轟擊（EI）離子源；捕集阱溫度60 ℃解析0.1 min，質量掃描范圍：45～550 amu。

1.3 數據處理

峰面積采用峰面積歸一化法進行定性的統計計算，即可定性的表示物質含量。某一時期或某物質的峰面積比例=某一時期或某物質的峰面積/5個時期總峰面積×100%。某大類物質種類比例=某大類物質中所包含的揮發性物質種類數/5個時期共鑒定出的揮發性物質總種類數×100%。重復3次，取平均值。

2 結果與分析

2.1 雙瓣茉莉5個時期揮發性物質的GC-MS總離子色譜圖

雙瓣茉莉花5個不同時期揮發性物質的GC-MS總離子色譜圖顯示（圖1），雙瓣茉莉花不同階段花香的揮發性物質峰面積差異明顯。最大峰面積時期是花開12 h，占5個時期總峰面積的68.79%，其次為花開24 h，占25.04%，后面依次為大花蕾時期2.88%，花敗期2.71%，小花蕾時期峰面積最小，占0.58%（表1）。花開12 h峰面積分別是花開24 h、大花蕾時期、花敗期、小花蕾時期的2.75、23.86、25.40和117.94倍。這些結果表明，雙瓣茉莉花的揮發性成分主要在開花期釋放，而且開花初期是揮發性物質釋放量最大時期。

2.2 雙瓣茉莉5個不同時期揮發性物質的化學成分種類和含量變化

雙瓣茉莉5個不同時期中， 花開12 h和24 h開花期揮發性物質種類相同，都是39種，其他3個時期化學成分種類明顯減少，分別為大花蕾時期19種，花敗期8種，小花蕾時期8種（表1）。說明開花期也是茉莉花揮發性物質釋放種類最多時期。

除了揮發性物質種類差異大外，不同時期揮發性物質峰面積也有很大變化。開花期39種物質中，大部分物質釋放量在花開12 h到達頂峰，隨后呈遞減趨勢。在花開12 h，乙酸芳樟酯峰面積最高，占5個時期揮發性物質總峰面積的29.23%，之后分別為α-金合歡烯、乙酸苯甲酯、苯甲醇、γ-依蘭油烯、乙酸甲酯、β-羅勒烯和反式氧化芳樟醇，分別占12.22%、8.85%、6.91%、1.94%、1.60%、1.11%和0.90%；花開24h時α-金合歡烯、乙酸芳樟酯、γ-依蘭油烯、反式-法呢醇、反式氧化芳樟醇、β-香葉烯、檸檬烯分別占12.42%、3.69%、2.00%、1.35%、0.63%、0.61%、0.39%；大花蕾時期從大到小排列依次是乙酸芳樟酯（1.10%）>β-蒎烯（0.57%）>α-金合歡烯（0.36%）>γ-依蘭油烯（0.34%）>甲酸薄荷醇酯（0.21%）；花敗期峰面積甲酸薄荷醇酯最大，占0.90%，其次是正十六烷（0.56%）、α-金合歡烯（0.56%）、乙酸芳樟酯（0.32%）、β-沒紅藥烯（0.16%）、石竹烯（0.10%）和反式-法呢醇（0.09%）。小花蕾時期甲酸薄荷醇酯0.21%，其次是苯甲醇、正十六烷、α-金合歡烯、鄰苯二甲酸二乙酯和吲哚，分別為0.10%、0.09%、0.05%、0.04%和0.04%。這些揮發性物質含量所占比例表明，乙酸芳樟酯、α-金合歡烯、乙酸苯甲酯、苯甲醇、γ-依蘭油烯、乙酸甲酯、反式-法呢醇和β-羅勒烯是雙瓣茉莉揮發性物質的主要成分。

2.3 雙瓣茉莉5個不同時期揮發性物質種類及所占比例

雙瓣茉莉花5個不同時期共鑒定出43種揮發性化合物，分為6大類：萜類、酯類、烷烴類、醇類、醛類和吲哚類。6大類中，萜類物質21種，占總的揮發性化合物種類比例最高，達48.84%，包括單萜化合物6種，半萜化合物1種，倍半萜化合物13種，倍半萜氧化物1種。其次是酯類化合物10種，烷烴類化合物6種，醇類化合物4種，最少的醛類化合物和吲哚化合物各1種，僅占2.32%（圖2）。說明萜類和酯類是雙瓣茉莉花揮發性物質釋放的主要種類。

2.4 雙瓣茉莉5個不同時期6大類揮發性物質峰面積

雙瓣茉莉5個不同時期6大類揮發性物質峰面積分析表明，萜類化合物在5個不同時期都有存在，主要出現在花開12 h和24 h時期，峰面積分別為25 806 291和27 227 461，占5個時期總峰面積的18.34%和19.35%，與大花蕾時期和花敗期相比，相差十幾倍；酯類在花開12 h最高，達到58 157 461，占總峰面積的41.32%，其次是花開24 h時期，占4.60%，后者只有前者的十分之一；醇類釋放高峰期也在花開12 h，但峰值相對萜類和酯類要小很多，為11 860 337，占8.43%，花敗期沒有檢測到醇類揮發性物質。烷烴類在5個不同時期都有釋放，峰值相對更小，占0.56%；吲哚類峰面積最小，花開12 h最大峰值260 686，僅占0.19%（圖3）。

3 討論與結論

有學者對福州小花茉莉和單瓣茉莉花進行了研究，大部分揮發性物質在剛采摘的待開放花蕾期釋放量很少，到存放11 h開花期酯類、醇類漸齊全，存放13h開花期含量較高，27 h后，花朵進入枯萎期，各物質含量急劇下降[8-13]，表明茉莉花開花期是花香類物質揮發期，花敗期和大花蕾時期僅少量釋放。這與本試驗的雙瓣茉莉香氣釋放時期相符，驗證了茉莉花“不開不香”的特質。

本研究共鑒定出福建雙瓣茉莉花5個不同時期揮發性物質組分43種，開花期成分最多，達39種，大花蕾時期19種，小花蕾期和花敗期成分最少，僅有8種。從5個時期鑒定出的揮發性物質組分差異中可以看出，有些揮發性物質只有在小花蕾期出現，如甲酸薄荷醇酯、苯甲醇和正十六烷。而在大花蕾時期出現的20種揮發性物質組分，在開花期幾乎都有檢測出來。表明雙瓣茉莉花揮發性物質從大花蕾時期開始合成，開花時大量釋放。這可能是因為茉莉花在花蕾期時，香氣以香氣前體物質形式存在，待開放時，香氣前體物質在酶的作用下揮發出來[14-15]。這一結論在Moon等[16]、Watanabe等[17]的研究中得到了證實，他們在研究茉莉花中香氣的糖苷前體和釋放酶的動態變化中指出，花開后的1～12 h是苯甲醇，芳樟醇，鄰氨基苯甲酸甲酯等物質的釋放期，至花開24 h后略有降低。花敗期香氣釋放量的急劇減少，可能是隨著花的衰敗，酶的活性快速下降所致。

其他研究同樣發現茉莉花各階段揮發性物質組成成分差異較大，不同品種以及使用不同萃取方法所分離出來的種類不完全相同。Lin等[7]對廣西食用茉莉揮發性組分進行鑒定，發現α-金合歡烯、（Z）-3-己烯-苯甲酸鹽、鄰氨基苯甲酸甲酯和吲哚芳樟醇是其主要物質。福建單瓣茉莉鮮花的主要香氣成分為β-蓽澄茄烯、α-金合歡烯、醋酸芐酯、芳樟醇和乙酸-4-己烯-1-醇酯[15]。埃及茉莉精油檢測出乙酸芐酯、E-E-α-法呢烯、Z-3-苯甲酸己烯酯、苯甲醇、芳樟醇和鄰氨基苯甲酸甲酯為其花香主要成分[18]。廣西橫縣茉莉花的香氣成分為反式-金合歡烯、芳樟醇、乙酸芐酯和順式-苯甲酸-3-己烯酯[19]。張麗霞等[4]則認為具有茉莉型香氣特征的主要組分有乙酸苯甲酯、茉莉酮和茉莉內酯。然而本研究發現，大花蕾期絕大多數被檢測到的揮發性物質釋放均延續到開花期，且含量升高幅度較大。雙瓣茉莉花開放過程中，乙酸芳樟酯、α-金合歡烯、乙酸苯甲酯、苯甲醇、γ-依蘭油烯、乙酸甲酯、反式-法呢醇和β-羅勒烯等物質是其揮發性物質的主要成分。其中α-金合歡烯在5個不同時期都有大量釋放，乙酸芳樟酯在后4個時期有較高釋放，說明α-金合歡烯和乙酸芳樟酯是雙瓣茉莉花香氣中很重要的成分。這些結果的不同可能是由于不同品種、不同區域、不同栽培條件、采樣時期和提取方法造成的。劉建軍[20]等認為晴天和雨水對重慶雙瓣茉莉揮發性物質組成差異不大，但會導致含量變化。郭友嘉[8]發現不同季節氣候改變精油提取率。說明茉莉花揮發性物質的釋放同時受到外界環境的影響。

高麗萍等[21]在研究茉莉花香氣形成機理時指出，在茉莉開花過程中乙酸苯甲酯是首先釋放的特征香氣。而本試驗發現α-金合歡烯在小花蕾時期已能被檢測出，其峰面積為71 763，到了大花蕾時期，峰面積明顯增大至504 065，隨著花的開放釋放量上升，花開24 h達最大值17 473 672。由此推測，α-金合歡烯可能是雙瓣茉莉首先釋放的特征香氣。水楊酸甲酯僅在大花蕾時期被檢測到，前人發現茉莉花香所含水楊酸甲酯的含量也較低[22]，說明水楊酸甲酯并非雙瓣茉莉花揮發性物質的主要組成物質。

雙瓣茉莉花揮發性物質主要種類是萜類和酯類物質，其次是醇類、烷烴類。萜類化合物的種類和釋放量遵循小花蕾期到開花期逐漸增多，開花期最盛，然后減少至花謝。萜類中，倍半萜化合物占有主導地位。酯類揮發的最佳時期是在花開12 h之前，醛類揮發僅存在于開花期。

這些試驗數據將為茉莉花精油的提取及茉莉花制茶的采摘時期提供依據，為開展雙瓣茉莉花揮發性物質代謝途徑的分子調控機理研究提供支持。

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