不同茶梅品种花朵挥发性成分研究

王洁　李辛雷　范正琪　殷恒福　李纪元

摘要： 为了探明不同茶梅品种花朵挥发性成分的差异，该研究采用固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术，分析了6个茶梅品种花朵挥发性成分及其相对含量。结果表明：‘冬星挥发性成分为29种，‘小玫瑰24种，‘冬玫瑰42种，‘昭和之荣25种，‘新乙女31种；5种茶梅品种花朵挥发性成分及相对含量有较大差异，但其主体特征成分均为苯乙酮、顺式-芳樟醇氧化物及芳樟醇；成分分类以醛酮类和醇类为主。完全重瓣型茶梅‘富士之峰挥发性成分为21种；主体特征成分分别是顺式-芳樟醇氧化物、丁香醇、环己酮和十四烷；成分分类以醇类为主，其次为烷烃类。不同茶梅品种花朵挥发性成分化合物种类和相对含量差异较大；雄蕊、花瓣是挥发性成分释放的主要部位。

关键词： 茶梅， 花朵， 挥发性成分， 主体特征成分， 气相色谱-质谱联用技术

中图分类号： Q946文献标识码： A文章编号： 1000-3142（2018）07-0934-09

Abstract： This study aimed to determine the difference of the volatile components in flowers of six Camellia sasanqua cultivars by solid phase micro-extraction and gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）. The results showed that there were 29 components identified in ‘Dongxing， 24 in ‘Xiaomeigui， 42 in ‘Dongmeigui， 25 in ‘Zhaohe Zhirong and 31 in ‘Xinyinv. The volatile components and relative contents had greater differences among the five C. sasanqua cultivars， but the main characteristic volatile components of them were all acetophenone， cis-linaloloxide and linalool， and the main component types were alcohols， aldehydes and ketones. There were 21 components identified in ‘Fushi Zhifeng with formal double. The main characteristic volatile components of ‘Fushi Zhifeng were cis-linaloloxide， eugenol， cyclohexanone andtetradecane， and the main component types were alcohols， then alkanes. Analysis of volatile components showed obvious differences. These indicate that there are obvious differences of volatile components kinds and their relative contents of different C. sasanqua cultivars； Petals and stamens are the main flower parts of volatile components releasing.

Key words： Camellia sasanqua， flower， volatile components， main component types， gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）

茶梅（Camellia sasanqua）為山茶科（Theaceae）山茶属（Camellia）植物，具有较高观赏价值（张宏达和任善湘，1998），在园林绿化上广泛应用。同时与山茶（C. japonica）等品种相比，茶梅品种还具有芳香类挥发性成分高等特点（徐碧玉，2007）。Matsuda et al（2010）研究认为茶梅与山茶花朵有相似的药理作用，如止血、消炎、健胃、滋补等，Sukito & Tachibana（2014）研究发现茶梅花有抗氧化、抗衰老作用，Wang et al（2016）发现茶梅的提取物有抗癌效果。因此，对茶梅挥发性成分的研究有利于开发其食品药品价值，提高其经济附加值。

目前，国内外对茶梅的研究多见于园林栽培与应用（徐碧玉，2007）、品种资源的收集、保存与评价鉴定（林田等，2012）、生理特性（Oitate et al，2011；李璐璐等，2016）、遗传变异及病理研究（Uesugi & Sato，2011；Luo et al，2012）等，但关于茶梅挥发性成分分析的研究较少（徐文晖和梁倩，2012；Yamada et al，2014）。鉴于此，本研究以6个生产上大量应用的典型茶梅品种为材料，研究其花朵挥发性成分及其相对含量，明确其主体挥发性成分、含量及变异特征，以期为茶梅花朵挥发性成分的进一步开发利用提供参考。

1材料与方法

1.1 材料

试验材料为茶梅品种‘冬星（单瓣型）、‘小玫瑰（半重瓣型）、‘冬玫瑰（托桂型）、‘昭和之荣（牡丹型）、‘新乙女（玫瑰重瓣型）和‘富士之峰（完全重瓣型）等盛花期花朵（花瓣完全张开，花药已发育成熟），样品采集时间为2016年12月。同种环境条件下每个处理选取5株，每株重复采样3次，采后30 min内进行挥发性物质的测定。

1.2 仪器

6890N/5975B气相色谱—质谱联用仪、HP-5MS石英毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）美国Agilent 公司，PDMS/DVB萃取头（65 μm）美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 挥发性成分提取将样品置于顶空样品瓶，加入0.5 μL的40 ng·μL-1的癸酸乙酯作为内标物，采用固相微萃取法，40 ℃条件下，65 μm PDMS/DVB萃取头萃取30 min进样。

1.3.2 GC/MS条件电离方式为电子轰击电离，电子能量为70 eV，进样口温度为250 ℃，柱温35 ℃保持2 min，以5 ℃·min-1升至80 ℃，再以8 ℃·min-1升至180 ℃，再以8 ℃·min-1升至250 ℃；四级杆温度为150 ℃，离子源温度230 ℃，接口温度280 ℃；扫描质量数范围为30～500 u。

1.3.3 数据分析根据质谱数据和GC-MS 标准图谱数据库的检索结果对各成分进行鉴定；运用离子流峰面积归一化法计算各成分的相对含量。

2结果与分析

2.1 不同茶梅品种花朵挥发性成分

GC/MS分析结果表明，茶梅‘冬星花朵中有挥发性成分29种，‘小玫瑰24种，‘冬玫瑰42种，‘昭和之荣25种，‘新乙女31种，‘富士之峰21种。芳香气味较浓的托桂型茶梅‘冬玫瑰挥发性成分较其它5种茶梅更为复杂，而完全重瓣型的‘富士之峰挥发性成分最少。图1为不同茶梅品种盛花期挥发性成分的总离子图。

表1所示为6个茶梅品种花朵中至少有1种相对含量在1%以上的主要挥发性成分化合物，从表1可以看出，每个茶梅品种挥发性成分都十分复杂，相对含量差异很大，如‘新乙女相对含量最高的成分苯乙酮为61.54%，最低的十七烷为0.15%。‘冬星‘小玫瑰‘冬玫瑰‘昭和之荣和‘新乙女等5个品种有12种相同的挥发性成分，且同种挥发性成分在5个茶梅品种中相对含量差异不同；12种挥发性成分总相对含量分别为816%、8352%、73.62%、84.47%和86.89%，占到总含量的绝大部分；主要包括醛酮类1种（苯乙酮），芳樟醇类2种（顺式-芳樟醇氧化物和芳樟醇），烷烃类4种（十三烷、十四烷、十五烷和十七烷），烯类3种（酚表-二环倍半水芹烯、2-异丙基-5-甲基-9-亚甲基-双环 [4.4.0]十二-1-烯和荜澄茄油烯）和酚类2种（2，6-二叔丁基苯酚及其同分异构体2，6-二叔丁基对甲苯）。12种挥发性成分中，‘富士之峰相同的成分有10种，其总相对含量占58.33%；其最大的差异是未检测到苯乙酮，其次是荜澄茄油烯。

2.2 不同茶梅品种花朵主体特征挥发性成分

表2所示为6个茶梅品种中至少有1种相对含量在7%以上的挥发性成分化合物，从表2可以看出，8种化合物占总相对含量介于62.75%～88.66%之间，为主体特征挥发性成分。‘冬星‘小玫瑰‘冬玫瑰‘昭和之荣和‘新乙女5个茶梅品种的主体挥发性成分大部分相同，但其相对含量差异较大；苯乙酮在5个茶梅品种中相对含量均最高，是最重要的挥发性成分，其中‘新乙女相对含量最高，为61.54%，明显高于其他茶梅品种，而‘冬玫瑰相对含量最低，为30.27%；顺式-芳樟醇氧化物在5种茶梅中的相对含量仅次于苯乙酮，为14.40%～27.75%；芳樟醇在5种茶梅中的相对含量也较高，除‘昭和之荣外，均大于5%；其它挥发性成分差异亦较大，如‘冬星和‘冬玫瑰中没有检测到环己酮，而其它茶梅中环己酮相对含量均大于1%；‘昭和之荣中未检测到环氧芳樟醇，而该化合物在其它茶梅中均高于2%。

茶梅‘富士之峰主体挥发性成分与以上5种茶梅明显不同，如苯乙酮是5种茶梅品种中相对含量最高的化合物，但在‘富士之峰中未检测到，而‘富士之峰相对含量最高的挥发性成分为顺式-芳樟醇氧化物；丁香醇为‘富士之峰中相对含量仅次于顺式-芳樟醇氧化物的成分，但在其它5种茶梅中未检测到或相对含量极低（均小于1%）； 环己酮和十四烷在 ‘富士之峰中的相对含量也较高，且明显高于其它5种茶梅。

2.3 不同茶梅品种花朵挥发性成分分类

将不同茶梅品种挥发性成分归类为芳香类、烯类、醛酮类、醇类、酚类、烷烃类和酯类共7类，各类的组分及相对含量如图3所示。‘冬玫瑰‘昭和之荣和‘新乙女醛酮类化合物相对含量最高，分别为35.17%、50.55%和64.4 %；其次为醇类，分别占24.11%、29.03%和22.56%；‘冬玫瑰中烯类相对含量也较高（21.4%）。‘冬星和‘小玫瑰中醇類相对含量最高，分别占46.4%和42.64%；其次为醛酮类，分别占38.02%和39.46%。‘富士之峰挥发性成分中醇类相对含量最高，达37.19%；其次是烷烃类，为23.63%，该类化合物其它茶梅中所占比例均较小；醛酮类在‘富士之峰中相对含量仅占13.22%，但却是其它茶梅的主要成分类型。

3讨论与结论

已有研究表明，不同植物香气成分挥发性成分存在较大的差异（Pripdeevech，2011；王洁等，2012），如石榴（Punica granatum）鲜花的主体挥发性成分为2，3-丁二醇和丁香酚（Meknia et al，2013）、梅花（Prunus mume）的主体挥发性成分为乙酸苯甲酯（赵印泉等，2010）、香水文心兰（Oncidium sharry Baby.）的主体特征成分为3，7-二甲基-1，3，6-辛三烯（张莹等，2011）。本研究中，茶梅的主体挥发性成分与已有山茶属其他植物的研究也不完全相同（Rawat et al，2007；Joshi et al，2011），如芳樟醇是茶梅与油茶（Camellia oleifera）、山茶（C. japonica）和茶树（C. sinensis）花朵共同的重要挥发性成分（甘秀海等，2013）；顺式-芳樟醇氧化物在茶梅、山茶和茶树花朵中含量较高，但油茶中未检测到（甘秀海等，2013；范正琪等，2014；吴颖瑞等，2016）。本研究中，‘富士之峰主体特征成分为顺式-芳樟醇氧化物，其次为丁香醇、环己酮和十四烷，而其余茶梅品种最重要的主体特征成分均为苯乙酮，最后为顺式-芳樟醇氧化物和芳樟醇，说明同一物种不同品种之间主体特征成分也存在基因型差异，这与已有研究一致（乜兰春等，2004）。

徐碧玉（2007）认为茶梅花朵的芳香类挥发性成分主要来自雄蕊，雄蕊发育健全的品种香味会更浓郁。本研究中，‘冬星等5个茶梅品种除花瓣多少不同外，均具有1个雌蕊及数量不等的雄蕊，完全重瓣型品种‘富士之峰无雌雄蕊。托桂型茶梅‘冬玫瑰部分雄蕊瓣化，但其挥发性成分较其它茶梅复杂；牡丹型茶梅‘昭和之荣与玫瑰重瓣型‘新乙女多数雄蕊瓣化，但其苯乙酮含量尤其在‘新乙女中明显高于其他茶梅品种，说明除雄蕊外花瓣也是挥发性成分释放的主要部位，且挥发性成分含量还可能与花瓣多少有关，这与已有研究相符（范正琪等，2014）。苯乙酮是‘冬星等5个茶梅品种中相对含量最高的主体挥发性成分，但在 ‘富士之峰中却未检测到该成分，说明‘富士之峰花瓣中不含苯乙酮，具体原因有待于进一步研究。‘冬星等5个茶梅品种挥发性成分以醛酮类和醇类为主，完全重瓣型茶梅‘富士之峰挥发性成分除醇类外，主要为烷烃类，且该类化合物在其它茶梅品种中所占比例均较小，说明烷烃类化合物可能主要存在于茶梅品种的花瓣中，而雄蕊中可能含量较少。茶梅品种挥发性成分除存在基因型差异外，亦可能与其不同花型相关，具体原因有待于进一步研究。

在茶梅挥发性成分提取方面，已有研究多采用水蒸气蒸馏法，如徐文晖和梁倩（2012）用水蒸气蒸馏法对茶梅鲜花挥发性成分进行提取，共检测到19种主要挥发性成分。与本研究采用固相微萃取法提取相比，所检测到的主要挥发性成分明显偏少，这可能主要由于水蒸气蒸馏法处理导致很多挥发性成分损失，同时所检测的多为游离在组织细胞间的残留挥发性成分，不仅种类较少，且一些成分在受热后发生变化，难以真实代表自然挥发的花香成分。本研究采样后直接采用固相微萃取法提取挥发性成分，有效克服了水蒸气蒸馏法提取存在的问题，不仅检测到的挥发性成分种类较多，且避免了挥发性成分的变化，减少了试验误差。不同于已有关于茶梅花朵（徐文晖和梁倩，2012）和叶片（Yamada et al，2014）挥发性成分的研究，本研究首次在茶梅花朵中检测到苯乙酮，且除完全重瓣型品种‘富士之峰外，苯乙酮在‘冬星等5个茶梅品种中含量均较高，为其主体特征成分。

茶梅的主体挥发性成分与茶树花朵、茶叶基本一致，苯乙酮、芳樟醇及其氧化物均是其主要呈香物质（甘秀海等，2013；吴颖瑞等，2016），这为开发茶梅花茶及相关产品提供了一定的物质基础。茶梅中苯乙酮具有强烈的山楂香味和甜香，芳樟醇具有铃兰香味（曾亮等，2015），顺式-芳樟醇氧化物具有百合花或玉兰花香型（范正琪等，2006），可提取挥发油，将其应用于香精香料等产业。茶梅主体成分中的顺式-芳樟醇氧化物有抗焦虑、抗惊厥的作用（Souto-Maior et al，2011，2017），芳樟醇还有助于空气负离子的释放、加快人体血液循环，有消炎镇痛、保护心血管等作用（Batista et al，2008；Maria et al，2016；雷凌华等，2017），可利用其特点进行植物合理配置，开发养生园林。

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