不同薄荷品種花和莖葉中揮發油成分分析

馬曉娟 莊衛東 陳品品 劉靚 湯紅玲 謝少和

不同薄荷品種花和莖葉中揮發油成分分析

馬曉娟 莊衛東 陳品品 劉靚 湯紅玲 謝少和

（泉州市農業科學研究所 福建晉江 362212）

分析椒樣薄荷、日本薄荷、銀披薄荷與葡萄柚薄荷品種花和莖葉中揮發油成分的含量差異，為薄荷的質量控制和開發利用提供科學依據。采用水蒸氣蒸餾法提取不同薄荷花與莖葉的揮發油，運用氣相色譜-質譜法（GC-MS）對揮發油的化學成分及相對含量進行分析鑒定。結果顯示：在本試驗條件下，4個薄荷品種花的揮發油含量均高于莖葉，且顏色較深；椒樣薄荷花和莖葉中揮發油的主成分含量差異較大，花中含量較多的為薄荷呋喃，莖葉中含量較多的為薄荷醇；日本薄荷花和莖葉中揮發油的主要成分均為薄荷醇與-薄荷酮；銀披薄荷花和莖葉揮發油含量最多的成分均為-香芹酮；葡萄柚薄荷花和莖葉揮發油含量最多的成分均為芳樟醇。8個揮發油樣品中共有成分僅-檸檬烯一種，特有成分19種；4個品種的花中皆含有3-蒈烯，在莖葉中未檢測到。

薄荷；揮發油；水蒸氣蒸餾；GC-MS

薄荷是唇形科薄荷屬（L.）植物統稱，全世界約有30個種，140多個變種，廣泛分布于北半球的溫帶地區，少數種見于南半球，我國有12個種[1]。薄荷是重要的芳香油資源植物，全草可提取薄荷精油，用于食品、藥品、日化產品等多種行業。薄荷精油有散熱解表、提神醒腦、解熱鎮痛、止痛止癢及驅除害蟲等作用。添加薄荷精油的中成藥如百花油、人丹、清涼油、風油精等已成為家庭必備之物[2]。關于薄荷全草揮發油成分的研究報道很多[3-6]，但關于薄荷花與莖葉揮發油含量及其成分差異的研究鮮有報道。本研究采用水蒸氣蒸餾法分別提取花和中上部莖葉揮發油，通過氣相色譜?質譜聯用儀（GC-MS）分析其組成，研究薄荷不同部位揮發油差異，旨在為薄荷的質量控制和開發利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 薄荷 2021年6月從泉州國家農業科技園區創新中心薄荷良種篩選圃中分別采集椒樣薄荷、日本薄荷、銀披薄荷與葡萄柚薄荷的花與中上部莖葉進行試驗。

1.1.2 儀器 水蒸氣蒸餾裝置（包括1 000 mL圓底燒瓶、揮發油測定器與球形冷凝管），氣相色譜?質譜聯用儀（GC-MS）（安捷倫 7890B-5977）。

1.2 方法

1.2.1 揮發油樣品制備 分別取4個薄荷品種新鮮薄荷花或上部莖葉材料100 g，剪碎后放入1 000 mL圓底燒瓶中，加水300 mL，連接揮發油測定器與球形冷凝管，加熱蒸餾2 h至測定器中揮發油量不再增加；停止加熱后收集揮發油，重復提取3次，計算平均含油率；將收集到的揮發油經微孔濾膜過濾后，取各樣品100 μL于樣品瓶中，加900 μL無水乙醇溶解得到GC-MS供試樣品。

1.2.2 GC-MS分析

1.2.2.1 色譜條件 氣相色譜條件：色譜柱為HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm），進樣口溫度為230℃；載氣為高純氦氣（99.999%），恒定流量0.8 mL/min；分流比50∶1；進樣量1.0 μL。升溫程序：初始溫度50℃，保持2 min；以3℃/min升至70℃；以2℃/min升至135℃；以3℃/min升至200℃。

1.2.2.2 質譜條件 四級桿溫度150℃，離子源溫度 250℃，電離方式為EI電離，電子能量70 eV，掃描范圍50～600 m/z，溶劑延遲時間5 min；采集方式為SCAN掃描。

2 結果與分析

2.1 不同薄荷品種花和莖葉的揮發油外觀特征及含量

由表1可知，4個薄荷品種莖葉的揮發油顏色均為無色，椒樣薄荷花揮發油顏色為黃色，其余3個品種為淺黃色。銀披薄荷平均含油率高于另外3個品種，銀披薄荷花和莖葉的揮發油平均含油率最高，分別為11.78‰和9.30‰；椒樣薄荷花和莖葉的平均含油率最低，分別為7.70‰和4.25‰。4個薄荷品種花揮發油平均含油率均高于莖葉。

表1 不同薄荷品種花與莖葉揮發油顏色差異及含量

2.2 揮發油化學成分分析

2.2.1 不同薄荷品種花與莖葉揮發油總離子流圖 通過GC-MS檢測可知，不同薄荷品種花與莖葉揮發油總離子流圖差異明顯（圖1）。結合計算機，將各峰經質譜數據系統檢索和NIST2014標準質譜圖數據庫比對可知：椒樣薄荷花的揮發油中含13種化學成分，莖葉揮發油含21種化學成分；日本薄荷花的揮發油含13種化學成分，莖葉揮發油含10種化學成分；銀披薄荷花的揮發油含15種化學成分，莖葉揮發油含16種化學成分；葡萄柚薄荷花的揮發油含9種化學成分，莖葉揮發油含13種化學成分。

2.2.2 不同薄荷品種花與莖葉揮發油共有成分與特有成分 椒樣薄荷花與莖葉揮發油共有成分有9種，分別為桉葉油醇、薄荷醇、-松油烯、-檸檬烯、-可巴烯、-薄荷酮、長葉薄荷酮、-香芹酮、薄荷呋喃（表2）。椒樣薄荷花中特有成分為3-蒈烯（1.05%）、-水芹烯（0.06%）、異石竹烯（0.89%）異薄勒酮（1.29%）；莖葉中特有成分為4-側柏醇（1.90%）、芳樟醇（0.41%）、-松油醇（0.36%）、綠花白千層醇（1.00%）、-波旁烯（0.50%）、，，-1,5,9,9- 四甲基-1,4,7-環十一碳三烯（0.30%）、-倍半水芹烯（0.98%）、雙環大牻牛兒烯（0.97%）、胡椒酮（0.51%）、薄荷基碳酸丁酯（3.38%）、3-烯丙基過氧-對-薄荷烷（0.25%）、2-亞甲基-4,8,8-三甲基-4-乙烯基-雙環[5.2.0]壬烷（6.35%）。

日本薄荷花與莖葉揮發油共有成分有7種，分別為薄荷醇、-檸檬烯、-薄荷酮、胡薄荷酮、長葉薄荷酮、胡椒酮、薄荷基碳酸丁酯。日本薄荷花中特有成分為新異胡薄荷醇（0.49%）、3-蒈烯（0.76%）、檜烯（0.80%）、4-甲基-1-(1-甲基乙基)-雙環[3.1.0]十六烷-2-烯（0.95%）、-香芹酮（1.59%）、氧化胡椒酮（2.50%）；莖葉中特有成分為-異蒲勒醇（0.63%）、-石竹烯（0.97%）、-可巴烯（0.53%）。

銀披薄荷花與莖葉揮發油共有成分有9種，分別為桉葉油醇、4-萜烯醇、-水芹烯、-檸檬烯、-可巴烯、-二氫香芹酮、-香芹酮、胡椒酮、2-亞甲基-4,8,8-三甲基-4-乙烯基-雙環[5.2.0]壬烷。銀披薄荷花中特有成分為3-辛醇（0.72%）、香芹醇（0.76%）、紅沒藥醇氧化物B（0.75%）、-紅沒藥醇（2.40%）、3-蒈烯（0.74%）、檜烯（0.96%）；莖葉中特有成分為4-側柏醇（2.64%）、,-二甲基-4-亞甲基環己烷甲醇（0.77%）、-薄荷醇（0.64%）、α-松油醇（1.24%）、-松油烯（0.99%）、4-甲基-1-(1- 甲基乙基)-雙環[3.1.0]十六烷-2-烯（0.58%）、-波旁烯（1.75%）。

圖1 四個薄荷品種花與莖葉揮發油總離子流圖

續圖1 四個薄荷品種花與莖葉揮發油總離子流圖

葡萄柚薄荷花與莖葉揮發油共有成分有8種，分別為芳樟醇、-松油醇、橙花醇、4-甲基-1-(1-甲基乙基)-雙環[3.1.0]十六烷-2-烯、-檸檬烯、甲酸芳樟酯、丙酸橙花醇酯、(E)-3,7-二甲基-2,6-二烯基碳酸乙酯。葡萄柚薄荷花中特有成分為3-蒈烯（0.81%）；莖葉中特有成分為桉葉油醇（0.93%）、-倍半水芹烯（0.94%）、-可巴烯（1.41%）、松樟酮（0.85%）、1-辛烯-3-醇乙酸酯（0.60%）。

將8個揮發油樣品全部成分進行對比，共有成分僅有-檸檬烯一種，特有成分有19種。4個品種的花中皆含有3-蒈烯，在莖葉中未檢測到。

2.2.3 不同薄荷品種花與莖葉揮發油主要成分

4個薄荷品種花和莖葉揮發油主要成分差異較大。椒樣薄荷花與莖葉的主成分不同，莖葉中相對含量最高的成分為薄荷醇，24.84%，其次是-薄荷酮，22.25%；椒樣薄荷花中相對含量最高的成分是薄荷呋喃，達39.85%，花中薄荷醇與-薄荷酮的相對含量僅為4.30%和7.40%，日本薄荷花與莖葉主要成分均為薄荷醇與-薄荷酮，花中-薄荷酮含量最高，為37.92%；莖葉中薄荷醇含量最高，為41.47%。銀披薄荷花與莖葉中相對含量最高的成分均為-香芹酮，分別為67.82%與56.77%。葡萄柚薄荷花與莖葉含量最高的成分均為芳樟醇，分別為52.86%與50.18%，其次是甲酸芳樟酯，分別為31.36%與34.48%。

表2 四個薄荷品種花與莖葉化學成分分析

續表2 四個薄荷品種花與莖葉化學成分分析

注：“–”表示未檢測出該成分。

2.2.4 不同薄荷品種花與莖葉成分類別及其相對含量 8個揮發油樣品共檢測到46種成分（表2）。其中醇類16種，萜烯類13種，酮類9種，酯類5種，烷烴類2種，呋喃類1種。

椒樣薄荷花的揮發油中酮類化合物相對含量最高，為43.00%（圖2），而莖葉揮發油中醇類化合物相對含量最高，為32.30%。日本薄荷和銀披薄荷花與莖葉揮發油均為酮類化合物相對含量最高，其中銀披薄荷花揮發油酮類化合物相對含量高達71.84%。葡萄柚薄荷花與莖葉揮發油均為醇類化合物相對含量最高，分別為61.76%和56.22%。4個薄荷品種中僅椒樣薄荷的揮發油中含有呋喃類化合物。

圖2 不同薄荷品種花與莖葉揮發油成分類別及其相對含量

3 討論與結論

薄荷不同部位揮發油含量不同。平晟等[7]提取了湖北武漢的野生薄荷全草根莖葉3個不同部位揮發油，莖葉揮發油含量遠高于根，但未檢測花的揮發油含量。本研究發現，4個薄荷品種花的揮發油含量均高于莖葉，且顏色較深。

薄荷醇與薄荷酮是薄荷油中重要的成分[8]。日本薄荷莖葉中薄荷醇的含量達41.47%，花中薄荷醇的含量達31.99%，高于其他3個品種，可作為生產薄荷醇和薄荷酮的品種。銀披薄荷莖葉中揮發油中-香芹酮含量達56.77%，花揮發油中-香芹酮含量達67.82%，可用于生產-香芹酮。薄荷呋喃是薄荷油中含量較少但極為重要的一種香料，其獨特的感官特性不容易被其他化合物所取代，產量低但價格很高[9]。椒樣薄荷花中含薄荷呋喃39.85%，可用于開發天然薄荷呋喃。

孟憲鑫等[10]分析了產自西安的薄荷品種，結果表明，薄荷花與花苞、薄荷葉的化合物基本相同。本試驗中的4種薄荷品種莖葉和花的揮發油成分差異較大，共有成分僅有-檸檬烯一種。4種薄荷品種花中揮發油均含有3-蒈烯，莖葉揮發油中未檢測到3-蒈烯。3-蒈烯是揮發油中單萜烯的主要組分，具有強烈的松木樣香氣，可應用于多種食用香精中，具有抗菌及促眠的作用[11-12]。

8個揮發油樣品中含有不同的特有成分19種。其中，銀披薄荷花中含特有的成分-紅沒藥醇是一種重要的化妝品功效成分，具有止痛、消炎、抑菌等作用[13]。這些特有成分有待于進一步研究利用。

薄荷屬植物揮發油中的主要化學成分包括醇、酮、酯、萜烷、萜烯等[14]，且這些成分的種類、含量隨薄荷種類和品種、產地以及采集時間的不同而變化。在本試驗條件下，薄荷不同部位的主要化學成分類別存在差異。

[1] 房海靈, 劉艷, 梁呈元, 等. 薄荷屬植物分類和育種研究概述[J]. 中國中醫藥信息雜志2010, 17(8): 101-103.

[2] 王羽梅. 中國芳香植物精油成分手冊[M]. 武漢: 華中科技大學出版社, 2014: 198.

[3] 李國明, 李守嶺, 白燕冰, 等. GC-MS法分析瑞麗椒樣薄荷精油化學成分[J]. 熱帶農業科學, 2017, 37(10): 84-88.

[4] 李曉俠, 翟姣, 張效寶, 等. 8種薄荷屬植物在黃河三角洲地區精油含量及成分研究[J]. 山東林業科技, 2018, 48(3): 32-34.

[5] 趙凱, 任瑞芬, 任才, 等. 3個薄荷材料芳香類化學成分比較[J]. 草原與草坪, 2018, 38(1): 31-34.

[6] 林立, 徐路慶, 金夢璐. 6個薄荷品種揮發油成分的GC-MS分析[J]. 智慧農業導刊, 2021, 1(14): 24-26.

[7] 平晟, 朱才會, 晏婷, 等. 薄荷不同部位揮發油成分比較研究[J]. 武漢輕工大學學報, 2015, 34(2): 31-35.

[8] 竇懷智, 吳雯雯, 丁黎, 等. 10種薄荷含油量及薄荷醇和薄荷酮含量對比分析[J]. 香料香精化妝品, 2017(6): 1-4+7.

[9] 呂海榮, 連杰, 陳逸陽, 等. 由香茅醛合成薄荷呋喃反應研究——南開大學本科生創新科研“百項工程”的實踐[J]. 化學教育, 2014, 35(16): 31-34.

[10] 孟憲鑫, 趙亮, 宋寧, 等. 鮮(干)薄荷葉、薄荷花及花苞揮發油的GC-MS比較分析[J]. 中國林副特產, 2019(3): 1-3+6.

[11] Shu H, Chen H, Wang X, et al. Antimicrobial activity and proposed action mechanism of 3-Carene againstand[J]. Molecules, 2019, 24(18): 3 246.

[12] Woo J, Yang H, Yoon M, et al. 3-Carene, a Phytoncide from ine ree as a Sleep-enhancing ffect by targeting the GABAA-benzodiazepine receptors[J]. Exp Neurobiol, 2019, 28(5): 593-601.

[13] 楊保剛, 符昌雨, 呂慶, 等. 液相色譜法測定化妝品中-紅沒藥醇的含量[J]. 香料香精化妝品, 2017(2): 49-50+54.

[14] 楊睿, 陳炫好, 李晉, 等. 薄荷化學成分及藥理活性研究進展[J]. 天津中醫藥大學學報, 2022, 41(1): 4-13.

Volatile Oil Components in Flowers, Stems and Leaves of Different Mint Varieties

MA Xiaojuan ZHUANG Weidong CHEN Pinpin LIU Liang TANG Hongling XIE Shaohe

(Quanzhou Institute of Agricultural Sciences, Jinjiang, Fujian 362212, China)

The content differences of volatile oil components in flowers, stems and leaves of peppermint, Japanese mint,silver mint and grapefruit mint were analyzed to provide scientific basis for the quality control and rational development and utilization of mint. The volatile oil from flowers, stems and leaves was extracted by steam distillation. The chemical components and relative content of volatile oil were analyzed by GC-MS. Under the experimental conditions, the contents of volatile oil in flowers of four mint varieties were higher than those in stems and leaves, and the color was deeper. The main components of volatile oil in peppermint flowers and stems and leaves were quite different, mentholfuran was the most abundant in flowers, and menthol was the most abundant in stems and leaves.The principal components of volatile oil in flowers and stems and leaves of Japanese mint were menthol and-menthone.-carvone was the most volatile oil in flowers and stems and leaves of silver mint. Linalool is the most abundant volatile oil in grapefruit mint flowers and stems and leaves.-limonene was the only common component in the 8 volatile oil samples, and there were 19 specific components. Flowers of all four varieties contain 3-carene, not detected in stems and leaves.

mint; volatile oil; steam distillation; GC-MS

S567.235

A

10.12008/j.issn.1009-2196.2022.06.014

2022-03-07；

2022-04-07

福建省科技計劃項目（No.2019N0046）。

馬曉娟（1984—），女，碩士，助理研究員，研究方向為芳香植物種質資源、栽培及育種，E-mail：271135762@qq.com。

（責任編輯 林海妹）