花叶良姜果实挥发油化学成分分析

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摘 要 采用水蒸气蒸馏法提取花叶良姜果实挥发油，通过GC-MS进行成分鉴定，结果发现：花叶良姜果实中的挥发油得率为0.109%；从中鉴定出41个成分，占挥发油总量的94.075%。主要成分为桉油精（35.730%），三环烯（7.463%），2-茨酮（5.737），4-蒈烯（5.640%），p-伞花烃（4.975%），γ-桉叶醇（4.300%），肉桂酸甲酯（4.273%），占总相对含量的68.118%。

关键词 花叶良姜 ；果实 ；挥发油 ；化学成分

分类号 S632.5 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.03.014

Abstract The volatile oil was extracted with the yield of 0.109% on fresh weight basis by hydro-distillation from the the fruits of Alpinia zerumbet. The volatile oil was analyzed for its chemical compositions by gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）. 41 components were identified from the volatile oil of the fruits， which accounted for 94.075% of total volatile substance. Eucalyptol （35.730%）， Tricyclene （7.463%）， （+）-camphor （5.737）， （+）-4-Carene （5.640%）， p-Cymol （4.975%）， （+）-γ-Eudesmol （4.300%） and Methyl cinnamate （4.273%） were the major compounds in the fruits which accounted for 68.118% of total contents.

Keywords Alpinia zerumbet ； volatile oil ； chemical constituents

花叶良姜（Alpinia zerumbet cv. Variegata），又名花叶艳山姜、彩叶姜、斑纹月桃等，是姜科山姜属多年生草本植物，因其叶片具有金黄色纵斑纹，叶姿挺拔潇洒，花姿雅致，花香诱人，具有很高的观赏价值，在园艺和园林中应用广泛[1-3]。目前，对花叶良姜的研究多集中于人工组培快繁技术，尤其是组织培养和茎尖离体繁殖，试管苗繁殖技术等[3-4]。

植物挥发油又称植物精油，具有较好的抗菌活性，近年来受到广泛关注[5-7]。姜科植物挥发油具有抗菌和抗氧化等多种生物活性，被广泛应用于食品防腐保鲜、化妆品、医药等领域[8]。花叶良姜为艳山姜的园艺栽培品种，艳山姜挥发油具有抗心肌缺氧、抗动脉粥样硬化、抗溃疡、抗氧化以及抗炎镇痛等多种药理作用和生物学活性，对脂多糖诱导的HUVECs 损伤具有保护作用[9-12]，但对于花叶良姜挥发油及其生物活性报道较少。陈建烟等[13]采用水蒸气蒸馏法，对花叶良姜叶片挥发油的提取工艺进行了优化，但尚未见其挥发油化学组成成分的报道。本研究对其实挥发油化学成分分析，旨在为花叶良姜果实挥发油资源的合理开发和利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

植物材料：花叶良姜果实于2014年7月12日采自华南农业大学校园，标本由华南农业大学林学与风景园林学院郑明轩老师鉴定。

仪器与试剂：6890A-5975C气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）（Agilent Technologies，USA）；水蒸气蒸馏装置（北京永光明医疗仪器厂）；正构烷烃C8-C40（美国Sigma公司）；氯化钠、无水乙醚、无水硫酸钠、二氯甲烷等均为国产分析纯（北京化学试剂公司）。

1.2 方法

1.2.1 挥发油的提取

参照Lou等[14]的方法，采集花叶良姜果实（1 452 g），称重后将其装入水蒸气蒸馏装置，加入适量蒸馏水，待温度升至100℃后连续蒸馏6 h，收集蒸出的挥发油，加入一定量的NaCl，用无水乙醚萃取3次，萃取液合并，加入无水硫酸钠进行干燥，浓缩萃取液或让无水乙醚自然挥发，4℃密封保存备用。

1.2.2 花叶良姜果实挥发油化学组分的GC-MS分析

色谱柱为DB-5（30 m×250 μm×0.25 μm），无分流进样，进样量1 μL。升温程序：起始温度70℃，保持1 min，然后8℃/min上升到120℃，保持1 min，然后30℃/min上升到150℃，保持1 min，然后5℃/min上升到175 ℃，保持0 min，然后1℃/min上升到180 ℃，保持0 min，然后5℃/min上升到240 ℃，保持0 min。离子源温度230℃，电离方式为EI，电离能量70 eV，载气为He，流速1 mL/min，全扫描采集，质谱检测器（MSD）检测。通过hist（2011）增库简谱，与标准化合物的保留时间和质谱图作对比，确定待测组分。

1.2.3 保留系数

保留系数（Retention index， RI）的测定[15]：系列正构烷烃C8-C40（Sigma）用氯仿稀释50倍，然后与上述GC条件一样进行分离，记录C8-C40各正构烷烃的保留时间。用线性升温公式计算各成分的RI值（Van den Dool et al，1963）：RI=100 n+100（lg tx-lg tn）/（lg tn+1-lg tn），其中tx、tn和tn+1分别为被分析组分和碳原子数处于n和n+1之间的正烷烃（tn

2 结果与分析

通过水蒸气蒸馏法，花叶良姜果实挥发油的得率为0.109%（以鲜重为基础）。对花叶良姜果实挥发油进行GC-MS分析，共鉴定出41种成分，采用GC峰面积归一化法定量分析，计算各成分的相对含量（表1，图1），占总相对含量的94.075%。其中主要成分有7种，分别为桉油精（35.730%），三环烯（7.463%），2-茨酮（5.737），4-蒈烯（5.640%），p-伞花烃（4.975%），γ-桉叶醇（4.300%），肉桂酸甲酯（4.273%），占总相对含量的68.118%。说明桉油精对花叶良姜果实挥发油的化学性质影响较大。

3 结论

本研究结果发现，桉油精的相对含量最高，高达35.730%。而沈祥春等[16]对艳山姜果实挥发油研究发现，β-水芹烯（16.388%）在艳山姜果实挥发油中的含量最高，桉油精的相对含量仅占10.956%，造成差异可能是由于品种、产地和采集时间不同。刘磊等[17]对10种山姜属植物的挥发油成分进行比较，分析发现10种中有9种含有桉油精，γ-杜松烯、γ-萜品烯、芳樟醇、莰烯、石竹素、4-萜烯醇等，也是山姜属植物挥发油的主要成分，说明山姜属植物辛温性味与挥发油成分具有一定的相关性，与本研究的结果一致。此外，山姜属植物具有较好的抗氧化和抗菌等多种活性[18-19]，而花叶良姜果实挥发油的生物学活性还有待更深入的研究。

参考文献

[1] 秦丽凤，文清岚，宋西娟. 花叶良姜组培生产与栽培管理技术[J]. 南方园艺，2013，24（5）：51，53.

[2] 鞠玉栋，吴维坚. 花叶良姜的生物学特性及栽培管理[J]. 中国园艺文摘，2010（1）：88.

[3] 黄 赛，潘 梅，戚华沙，等. 花叶艳山姜试管苗生产技术研究[J]. 现代农业科技，2013（19）：186-187.

[4] 潘 梅，符瑞侃，王景飞，等. 花叶艳山姜茎尖离体快繁技术[J]. 热带生物学报，2012，3（3）：267-270.

[5] 李文茹，施庆珊，莫翠云，等. 几种典型植物精油的化学成分与其抗菌活性[J]. 微生物学通报，2013，40 （11）：2 128-2 137.

[6] 张 颖，李 翔，宋 婷，等. 艾纳香挥发油的化学成分及抗细菌活性研究[J]. 北京农业，2015（17）：224-226.

[7] Oyemitan IA， Elusiyan CA， Akanmu MA， et al. Hypnotic， anticonvulsant and anxiolytic effects of1-nitro-2-phenylethane isolated from the essential oil of Dennettia tripetala in mice[J]. Phytomedicine， 2013， 20（14）： 1 315-1 322.

[8] 李 萍，何丽华，魏 华，等. 姜科植物精油抑菌作用的研究进展[J]. 食品工业科技，2014，35（6）：377-382.

[9] 文 波，令狐克刚，张彦燕，等. 艳山姜挥发油抑制JNK1/2/3磷酸化对OX-LDL诱导的HAECs损伤的影响[J]. 中国实验方剂学杂志，2015，21（22）：1-5.

[10] 张彦燕，文 波，陶 玲，等. 艳山姜挥发油对脂多糖诱导损伤的血管内皮细胞保护作用研究[J]. 中药药理与临床，2014，30（4）：66-68.

[11] 陶 玲，沈祥春，彭 佼，等. 艳山姜挥发油抗炎镇痛作用的实验研究[J]. 中国医院药学杂志，2010，30（9）：722-724.

[12] Shen XC， Tao L， Li W， et al. Evidence-based antioxidant activity of the essential oil from Fructus A. zerumbet on cultured human umbilical vein endothelial cells" injury induced by ox-LDL[J]. BMC Complementary and Alternative Medicine， 2012， 12： 174.

[13] 陈建烟，李欣欣，余雪芳，等. 花叶艳山姜叶片精油提取工艺优化[J]. 热带作物学报，2014，35（5）：1 012-1 015.

[14] Lou J， Mao Z， Shan T， et al. Chemical composition， antibacterial and antioxidant properties of the essential oils from the roots and cultures of Salvia miltiorrhiza[J]. Journal of Essential Oil Bearing Plants， 2014， 17（3）： 380-384.

[15] 龚佑文. 芸香科植物花椒和川黄柏果实精油化学组成及其抗真菌活性[C]. 北京：中国农业大学，2007.

[16] 沈祥春，胡涵帅，肖海涛. GC-MS法分析艳山姜根茎、茎、叶及果实等部位挥发油化学成分[J]. 药物分析杂志，2010，30（8）：1 399-1 403.

[17] 刘 磊，秦华珍，王晓倩，等. 10味山姜属药物挥发油成分的气相-质谱联用分析[J]. 广西植物，2012，32（4）： 561-566，493.

[18] Wong LF， LimYY， Omar M. Antioxidant and antimicrobial activities of some Alpina species[J]. Journal of Food Biochemistry， 2009， 33（6）： 835-851.

[19] Chan EWC， Lim YY， Wong LF， et al. Antioxidant and tyrosinase inhibition properties of leaves and rhizomes of ginger species[J]. Food Chemistry， 2008， 109（3）： 477-483.