1 前言
1.1研究背景
21世紀,人類進入以健康消費為主體的時代,在滿足物質生活的基礎上更加強調精神生活的需求,因而人們特別重視周圍生活環境的質量。由此,園林學家提出建設生態城市,以園林綠化的方式將改善城市環境質量,滿足人們渴望回歸自然生態的需求。但是,目前大規模的城市綠地營建過程中,仍然存在以下兩個問題:其一,與發達國家相比,我國各大中城市存在公共綠地面積小、城市周圍缺乏大面積森林的普遍難題,因此在大規模城市綠地營建的時候不應僅僅停留在審美層面,更應該充分考慮城市綠地在維護城市生態平衡、改善環境質量、凈化空氣組分、美化景觀等方面也起著十分重要的作用;其二,在傳統的綠地建設中,園林學家只考慮其景觀生態作用,很少將園林植物的化學生態效應融入其中,更未將園林植物對人體健康、凈化環境起作用的化學生態因素考慮在內。現有關于園林植物生態效益的研究涉及人與植物環境的關系方面的內容較少,在園林綠地植物配置時也很少考慮植物的保健功能。
觀賞竹作為一種重要的園林植物資源,是我國園林重要的組成部分,也是具有高吸碳能力的造林樹種。在綠化方面著重體現在綠化環境,陶冶情操。竹子生長周期短,萌發塊,造林容易,能迅速恢復植被,發揮植物的景觀和生態功能;主要依靠無性繁殖繁衍后代,一次栽植,永續利用,可持續發揮生態保護功能;具有龐大的根莖系統,可保持水土、涵養水源;竹子用途廣泛,“以竹代木”能減少森林資源消耗,從而達到保護環境的目的。竹子還能凈化空氣,減少噪音,清除城市中的“三廢”,有利于人們身心健康;優美的環境,給人們的情操以凈化,各種園林竹類型給人們創造不同景觀,美化生活空間,樂在其中,使人們享受到觀賞竹的生態效益[1-3]。
1.2 文獻綜述
1.2.1 兩種竹類基本介紹
筇竹(Qiongzhuea tumidinoda)系地下莖復軸混生的小型竹種,是目前竹亞科中僅有的兩種國家三級重點保護植物之一,只分布于金沙江下游的云南省昭通地區11個縣(市)和四川省雷波、敘永、筠連、馬邊等縣中山濕性常綠闊葉林地區, 具有重要的經濟、生態和觀賞價值。由于筍肉厚,質脆,味美,干筍黃褐色并略具光澤,因而每年有大量的筍干外銷。竿為制作手杖和煙竿的上等材料,具有較高的美術和經濟價值。幼竿用于造紙,質量優于其他竹種。筇竹竿環極為隆起而呈一顯著的圓脊,狀如二圓盤上下相扣合,中有環行縫線似的淺溝,猶如算盤珠狀。筇竹竹稈奇特,枝葉纖細,為名貴觀賞竹[4]。目前本種竹仍屬于野生狀態,有必要對其天然竹林進行保護管理,加以人工培育并充分發揮其在園林環境美化中的觀賞作用。
峨眉箬竹(Indocalamus emeiensis)竿較矮小纖細;葉耳發達,呈新月形;葉舌短矮,先端具發達的流蘇狀繸毛;葉片長圓狀披針形,葉片常多少有些兩側不對稱,下表面粉綠色,葉緣有向上的細鋸齒[4]。只分布于四川峨眉山洪椿坪,具有生長快、產量高、繁殖容易、資源豐富等優點。峨眉箬竹葉大、植株矮小、常綠、姿態優美,是理想的庭院觀賞和園林綠化竹種。但是峨眉箬竹現仍屬于野生竹種,人工栽培甚少,還沒有納入城市園林建設中應用。為此,有必要開展其城市園林用園的營建,進行引種馴化,提高資源的總量、質量和利用率,促進峨眉箬竹的高效利用。
1.2.2 揮發性有機物
植物揮發性有機物是通過植物體內的次生代謝途徑合成的低沸點、易揮發的小分子化合物[5,6],含量雖低,化學活性卻高。
經研究發現,竹葉中揮發性物質的主要成分為醇、酮、醛、酚、羧酸及呋喃等類化合物。不同竹種竹葉揮發油的化學成分在含量和組成上不同,竹葉揮發油主要化學成分是3-甲基-2-丁醇,其他主要化學成分有4-乙烯基-2-甲氧基-苯酚、己-2-烯醛、橙花叔醇、植物醇、苯乙醛、天竺葵醛、植酮、二氫獼猴桃內酯和異植物醇[7]。
慈竹葉水蒸汽蒸餾物共鑒定出53種成分,主要有α-紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮、芳姜黃烯、α-姜倍半萜、β-倍半菲蘭烯、苦橙油醇、β-姜黃酮、芳姜黃酮、α-姜黃酮、肉豆蔻醛、(+)-α-大西洋(萜)酮、新植二烯、六氫法呢基丙酮、(E,E)-金合歡醇丙酮、二倍-1(2-環戊酮)甲烷等[8]。淡竹竹葉揮發油中主要香味成分有:十六酸、金合歡基丙酮、植醇、石竹烯和7,11-二甲基-3-亞甲基-1,6,10-十二碳三烯,占總含量的58.6%。化合物種類最多的是醛類,相對含量最高的是酮類 [9]。而闊葉箬竹葉提取的揮發油的主要成分為葉醇、1-己醇、苯甲醇、己醛、2-乙基呋喃、β-紫羅蘭酮等。箬竹葉提取的揮發油的主要成分為葉醇、苯甲醇、β-紫羅蘭酮、2-己烯醛、苯乙醇、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、2-乙基呋喃等。兩種箬竹葉揮發油中相對含量最高的成分都為葉醇,都含有酮、醛、醇、酚、酯類化合物,且酮、醛、醇的含量明顯高于其他成分[10]。苦竹、毛竹葉揮發物中含量最高的為葉醇,其次為2-己烯醛。首次從苦竹葉中鑒別出彌猴桃內酯,含量為0.38%[11,12]。童曉濱從干雷竹葉和鮮雷竹葉中分別提取了23種和18種化合物,并發現干竹葉比鮮竹葉不僅組分的數量和種類多,且增加了3種復雜酮類及10種新組分[13]。并且提取方法不同,竹葉揮發油成分在化合物種類、個數及相對含量方面差異也很大[14]。
1.2.3 國內外研究現狀
1.2.3.1 國外
近幾十年,隨著有機化學和分析化學實驗手段的突破性進展,一些發達國家從不同角度對森林植物散發氣味物質的種類、結構、功能進行了深入、細致、全面的科學研究,通過分析植物散發氣味物質的化學成分以及了解人體吸收植物氣味后產生的保健功效,發現利用植物散發出的氣味和分泌物質能夠改善人體的心理和生理狀態,起到健體強身的作用,以消除高度緊張帶來的文明病,解除心里緊張、情緒煩躁以及精神憂郁等問題。
日本對于人與植物環境關系的研究較為全面、細致,研究對象直接針對活體植物(群),著重考察植物視覺、嗅覺等感覺中的一種效應,并做出人體生理、心理反應評價,比如對森林浴的研究。在森林浴研究的醫學效果方面,借鑒溫泉沐浴、藥草熏蒸、香料評價及腦科學研究等多領域的思路與技術,獲得有關動物及人體生理測試指標數據;森林浴的心理效果評價基本上都是借助芳香心理學的方法進行,其難點在于感覺形容術語不可能實現完全標準化,因而研究結論僅適用于特定范疇[15],即使是利用計算機軟件作統計評價,目前也只是達到快速獲得數據的效果,而并不能提供芳香心理醫學研究的統一指標[16]。所以,與森林浴有關的方向生理心理學研究至今仍面臨不少障礙[17]。
現代芳香療法及森林浴都起源于歐洲,芳香療法由法國人首先提出,森林浴則是德國人在100多年前率先興起。歐洲國家應用植物精油對人體進行香療的研究較全面細致,分門別類進行的精油療效研究涉及植物至少在百種以上[18,19],根據調香師對香氣的感官評價所作的分類法也最多[20-24]。瑞士、英國等在植物揮發成分分析方面具備較好的技術基礎[25,26];奧地利等國在人體情緒與芳香物質關系研究方面開展的生理反應實驗提出了較好的方案[27-30]。因此。歐洲科學家在人與植物環境關系的研究方面自有獨到之處。目前的不足之處是,化學成分分析和人體生理測試評價之間沒能很好地建立聯系,各研究方向的出發點不同。總體上看,歐洲科學家在這方面的研究著重于與香料有關的情感分析,對于感覺評價的客觀化不及日本深入。
對于植物揮發物應用的研究,北美的起步時間相對較晚。在有關植物揮發物的生態學特性及分析技術研究方面與歐洲相似。不過,美國的一項專利產品卻在不經意中成為活體植物揮發物收集的優選材料。這種惰性極好的食品包裝袋可經受微波爐的高溫加熱而不產生異味,因此被植物揮發物研究者用于套袋采集樣品。
1.2.3.2 國內
我國植物資源豐富,很早就有人注意到植物散發氣味物質的藥理功效,但對于植物有機揮發物的系統研究卻落后于其他發達國家。研究方法主要是直接針對活體植物(群),考察其在視覺、嗅覺等感覺方面的效應,并做出人體生理、心理反應評價其難點在于感覺形容術語不可能實現完全標準化,因而研究結論僅適用于特定范疇,研究至今仍然面臨不少障礙。目前的不足之處是,化學成分分析和人體生理測試評價之間沒能很好地建立聯系,各研究方向的出發點不同。研究多集中在北京、上海、南京等經濟發達的城市進行開展,研究對象多針對針葉樹種、花卉植物等味濃的園林植物,采用方法不一,差別較大。謝慧玲(1999)、張慶費(2000)、鄭林森(2002)、洪榮(2002)、鄭華(2002,2003)、孫啟祥(2004)、高巖(2005)、李妮(2006)等對園林植物揮發性有機物作了不同程度和方面的研究。
目前植物揮發性有機物的主要研究內容包括四個方面。其一,生物合成。不同植物種釋放的VOCs組成成分有明顯的差異,主要包括萜類、烷烴、烯烴、醇類、醛類、酯類、含羰基和羧基類等化合物,萜類物質是構成植物VOCs組分的重要成分。其二,影響因子。環境因子包括生物因子(如植物的遺傳特性、發育階段、昆蟲取食、植物化感作用、機械損傷等)和非生物因子(如溫度、光照、水分、營養、CO2濃度、空氣濕度等)對植物有機揮發物的釋放的影響。其三,保健功能。隨著植物VOCs收集、分離和鑒定方法等方面取得的突破性進展,在止咳、平喘、祛痰、利尿、增強人體抵抗能力、出詩人體現體分泌均衡及增加森林空間的舒適感等方面的保健功效得到了進一步的證實。實驗證明,植物來源的芳香物質對人的想象力有促進作用(Toyamassa,1999)、與人的情緒有密切關系以及對人體所產生的鎮定與覺醒作用(Toshinobu,1999)。其四,效用評價。植物VOCs的效用評價主要包括對人類心理和生理作用的評價兩方面。
1.3研究的目的與意義
為了探討珍稀觀賞竹筇竹、峨眉箬竹揮發性有機物(Volatile Organic Compounds,VOCs)所含有的成分,通過對其產生的VOCs的成分、含量及動態變化進行測定分析,尋找VOCs中具有對人體有益的特殊組分和濃度,研究其生理生態特性和在城市園林中的生態功能。從而為觀賞竹在城市園林中的合理應用與優化配置提供科學依據并盡快實現竹類植物在生態園林中的快速全面發展,也可為城市園林植物的環境效益及保健功能的研究提供參考。
2 材料與方法
2.1 試驗材料
2.1.1 供試竹株
筇竹竹葉揮發性成分于2012年7月24日、8月11日和9月12日12:00-16:00時采集于四川省成都市望江公園內。
峨眉箬竹竹葉揮發性成分于2012年7月27日、8月13日和9月14日12:00-16:00時采集于四川省都江堰市四川農業大學都江堰校區樹木園內。
2.1.2 采樣袋與吸附劑
實驗用采樣袋是具韌性的微波爐加熱用袋(Oven Bags,large size型或更大,美國Reynolds公司出品) ,袋子的大小為482mm×596mm。該產品材質穩定、耐高溫,可保證不釋放揮發性氣體。
實驗用吸附劑選用Tenax-TA(60-80mesh),能高效地吸附/解吸低分子量有機物;實驗用吸附管選用鄭州譜析公司的產品,長:16cm,內徑:3mm,平均每根采樣管裝0.2000g左右的Tenax-TA。
實驗用過濾介質為二級過濾,第1級由玻璃干燥塔填充60目無臭活性炭(圖1),由鄭州譜析公司生產;第2 級由玻璃干燥管填充GDX-101(一種國產吸附劑)(圖2),也是由鄭州譜析公司生產。
圖1 第一級過濾(活性炭) 圖2 第二級過濾(GDX-101)
Figure 1 The first stage filter(Activated carbon) Figure 2 The second stage filter(GDX-101)
2.1.3 試驗儀器與設備
大氣采樣儀:青島金仕達KB-6E型大氣采樣儀
熱脫附儀:鄭州譜析自動熱脫附儀PX-1型
氣相色譜質譜聯用儀: 日本島津GCMS-QP2010
2.2 試驗內容及方法
2.2.1 竹葉揮發性有機物的采集
在四川省成都市望江公園內及四川省都江堰市四川農業大學都江堰校區樹木園內,按照面積、大小、高度、間距、竹齡等相似性原則分別設置筇竹和峨眉箬竹純林樣地1處,面積15m×15m,在每個樣地中平均劃分出3個重復的試驗小區,每個小區的面積為5m×5m;選擇晴朗、無風的天氣,利用動態頂空套袋采集法分別收集筇竹、峨眉箬竹的揮發性有機物。固定采集健康無病蟲害的植株,揮發物樣品采集過程確保在無損傷天然活體狀態下進行且采集部位在每株植物的陰陽面。兩種竹類分別采集不同部位的枝葉。每種竹類選取長勢一致,樹齡相同的5個單株為采樣標準株,最后將5棵不同部位的枝葉混合,形成一種竹類植物的一個樣品。
本論文應用活體植物揮發物動態頂空采樣法,是現在國際上最科學最先進最完善的方法之一。該方法強調活體植物的自然狀態,從植物體近周空間(頂空)獲取植物揮發物,采用封閉式系統采樣(用硅膠管作為連接管路),從根本上消除了傳統技術的弊端。
采用動態頂空套袋采樣法(圖3)。首先將采樣袋內的空氣抽走,然后用大氣采樣儀泵通入經活性炭和GDX-101過濾后的凈化空氣;最后密閉系統循環采集植物揮發物(圖4)。循環密閉采集過程中用流量計調控實際氣體體積流速為100mL/min左右。采樣時間為4h。
圖3動態頂空采樣裝置
Figure 3 Dynamic headspace sampling device
a.抽盡袋內空氣 b.充入過濾空氣 c.循環采集氣體
圖4 活體植物揮發物采樣過程示意
Figure 4 Living plant volatiles sampling process
2.2.2 竹葉揮發性有機物的鑒定
采用全自動熱脫附/氣相色譜/質譜聯用法分析(Thermal-desorption Cold Trap/Gas Chromatograph/Mass Spectrum,TCT/GC/MS)。此方法由全自動熱脫附儀、氣相色譜儀、質譜儀、計算機和連接裝置(接口)五大件組成。氣體試樣注入氣相色譜儀后,不同組分在色譜柱分離后,按時間先后從色譜柱流出。接口裝置將流出物傳輸到質譜儀進行質量分離后被離子流檢測系統檢測并通過計算機處理成各種圖譜和報告。此聯用分析技術將定性與定量融為一體,廣泛應用于醫藥、環保和食品等的科研生產、質量控制等方面。
TCT的工作條件:載氣壓力0.4-0.5KPa,熱脫附溫度320℃(20min)。
GC 的工作條件:色譜柱Rtx-1MS(30m×0.25mm×0.25μm),無分流方式,載氣壓力49.5Kpa;程序升溫:初始溫度40℃(3min),以6℃/min程序升溫至250℃(3min),采集結束后色譜柱在270℃保持5min,以驅趕雜質。
MS的工作條件:EI源,離子能70eV,質量范圍29~350m/z,掃描速度0.4sec/scan,檢測電壓350V,GC/MS接口溫度250℃,離子源溫度190℃,燈絲電流150μA。
定性分析:在上述條件下,獲得GC/MS原始數據——總離子流(Total IonCurrent,TIC)圖,各峰代表的化學信息經計算機檢索NIST庫,并根據保留時間和其他化學經驗,參考相關資料進行確認及篩選。
2.2.3 竹葉揮發性有機物的月動態變化研究
為了進一步探索筇竹、峨眉箬竹不同月份釋放的揮發性有機物的成分及含量變化,選定竹林內的健康無病蟲害且長勢一致的固定竹株樣本,從2012年7月到2012年9月每個月在晴朗、無云的天氣下,利用動態頂空套袋采集法分別收集筇竹、峨眉箬竹的揮發性有機物,并進行對比分析研究。
2.2.4 空白試驗
活體植株動態頂空套袋采集法獲得的氣樣中,除了植物的揮發物外,也包含了外界空氣中不能為過濾層完全吸附的成分。為了保證實驗的準確性,須與對照空氣氣樣進行比較分析,扣除這類組分。具體做法是:針對活體植株動態頂空套袋采集法獲得的氣樣與對照空氣氣樣中相同的成分,分別比較它們的特征質量色譜峰面積,扣除對照氣樣中的峰面積較大,或面積相近的成分。
3 結果與分析
3.1 兩種竹類揮發性有機物分析
3.1.1 筇竹
3.1.1.1 7月份揮發性有機物分析
3.1.1.1.1 試驗數據
7月份GC-MS分析結果見表1和圖5。(結果是3次采樣分析的綜合數據)
表1 7月份筇竹竹葉揮發性成分
Table 1 Volatile composition of Qiongzhuea tumidinoda in July
序號 化合物 分子式 分子量 保留時間(min) 相似度 含量(%)
1 乙酸乙酯 C4H8O2 88 3.461 95 0.10%
2 (s)-2-羥基丙酸 C3H6O3 90 8.185 97 3.16%
3 己酸 C6H12O2 116 10.650 87 0.23%
4 辛醛 C8H16O 128 11.006 86 0.31%
5 庚酸 C7H14O2 130 13.347 86 0.28%
6 壬醛 C9H18O 142 13.817 98 0.87%
7 2-庚烯醇 C7H14O 114 15.672 85 0.15%
8 辛酸 C8H16O2 144 15.880 94 0.23%
9 癸醛 C10H20O 156 16.594 97 0.87%
10 正十二烯 C12H24 168 16.679 93 0.16%
11 壬酸 C9H18O2 158 18.305 95 0.07%
12 環十二醇 C12H24O 184 18.434 76 0.07%
13 十一醛 C11H22O 170 19.141 92 0.04%
14 8-羰基辛酸甲酯 C9H16O3 172 19.260 86 0.06%
15 十二醛 C12H24O 184 21.534 94 0.29%
16 9-羰基壬酸甲酯 C10H18O3 186 21.671 93 0.64%
17 六氫假性紫羅蘭酮 C12H22O 194 22.439 92 0.14%
18 反式-2-十一烯醇 C11H22O 170 23.785 72 0.26%
19 壬二酸二甲酯 C11H20O4 216 25.029 88 0.24%
20 1,9-壬二酸二甲酯 C11H20O4 216 26.881 80 0.06%
21 十五醛 C15H30O 226 27.927 92 0.07%
22 十四酸 C14H28O2 228 28.806 96 0.50%
23 6,7-二甲基-2,6,10-三烯十二醇 C14H24O 208 30.150 84 0.12%
24 葉綠醇 C20H40O 296 30.553 92 6.82%
25 9,12-十八酸二烯甲酯 C17H30O2 266 31.144 86 0.26%
26 7,10,13-十六酸三烯甲酯 C17H28O2 264 31.203 88 0.27%
27 十六酸甲酯 C17H34O2 270 31.808 96 8.39%
28 棕櫚酸 C16H32O2 256 32.397 94 4.29%
29 乙酸異胡薄荷酯 C12H20O2 196 34.286 81 0.56%
30 (z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯 C19H34O2 294 34.542 96 30.26%
31 (z)-9-十八烯酸甲酯 C19H36O2 296 34.716 96 12.31%
32 十八酸甲酯 C19H38O2 298 35.115 96 4.86%
33 花生酸甲酯 C21H42O2 326 38.134 95 2.02%
34 13-二十二烯酸甲酯 C23H44O2 352 41.073 92 21.05%
圖5 7月份筇竹竹葉揮發性成分的GC-MS圖譜
Figure 5 GC-MS atlas of Volatile composition of Qiongzhuea tumidinoda in July
3.1.1.1.2 數據分析
經GC-MS聯用分析結果見表1.由圖5可知共分離出34個色譜峰,通過計算機譜庫檢索和有關文獻查閱及對照標準圖譜,從中鑒定出34種成分,含量最高的為(z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯,含量為30.26%;其次為13-二十二烯酸甲酯,含量為21.05%。在34種成分中酯類有14種,其含量占揮發性成分總量的81.07%;酸類有8種,其含量占揮發性成分總量的15.58%;醛類有6種,其含量占揮發性成分總量的2.72%;醇類有4種,其含量占揮發性成分總量的0.59%;烯類有1種,其含量占揮發性成分總量的0.16%;酮類有1種,其含量占揮發性成分總量的0.14%。因此,7月份筇竹竹葉揮發物的主要成分為酯、酸、醛、醇、烯、酮等化合物。
3.1.1.2 8月份揮發性有機物分析
3.1.1.2.1 試驗數據
8月份GC-MS分析結果見表2和圖6。(結果是3次采樣分析的綜合數據)
表2 8月份筇竹竹葉揮發性成分
Table 1 Volatile composition of Qiongzhuea tumidinoda in August
序號 化合物 分子式 分子量 保留時間(min) 相似度 含量(%)
1 乙酸乙酯 C4H8O2 88 3.470 94 0.07%
2 己酸 C6H12O2 116 10.601 80 0.05%
3 辛醛 C8H16O 128 11.018 84 0.08%
4 2,3-二甲基丙醇乙酸酯 C7H14O2 130 12.725 74 0.05%
5 庚酸 C7H14O2 130 13.311 76 0.02%
6 苯甲酸 C7H6O2 122 15.402 74 0.07%
7 2-庚烯醇 C7H14O 114 15.674 86 0.05%
8 辛酸 C8H16O2 144 15.857 90 0.04%
9 癸醛 C10H20O 156 16.596 96 0.27%
10 正十二烯 C12H24 168 16.684 92 0.09%
11 壬酸 C9H18O2 158 18.291 94 0.02%
12 環十二醇 C12H24O 184 18.433 69 0.06%
13 8-羰基辛酸甲酯 C9H16O3 172 19.264 89 0.06%
14 十二醛 C12H24O 184 21.535 92 0.03%
15 9-羰基壬酸甲酯 C10H18O3 186 21.673 92 0.35%
16 6,10-二甲基-2-十一酮 C13H22O 194 22.437 86 0.04%
17 3,15-二叔丁基苯酚 C14H22O 206 23.787 80 0.14%
18 1,9-壬二酸二甲酯 C11H20O4 216 25.022 83 0.09%
19 十五炔 C15H28 208 25.925 85 0.11%
20 十五醛 C15H30O 226 27.927 87 0.01%
21 十三酸 C13H26O2 214 28.795 93 0.25%
22 6,7-二甲基-2,6,10-三烯十二醇 C14H24O 208 30.152 91 0.19%
23 葉綠醇 C20H40O 296 30.534 92 4.88%
24 7,10,13-十六酸三烯甲酯 C17H28O2 264 31.203 87 0.13%
25 9-十六烯酸甲酯 C17H32O2 268 31.391 94 0.23%
26 十六酸甲酯 C17H34O2 270 31.810 96 5.19%
27 棕櫚酸 C16H32O2 256 32.368 94 0.76%
28 (z,z)-9,12-十八烯酸甲酯 C19H34O2 294 34.541 96 18.31%
29 (z)-9-十八烯酸甲酯 C19H36O2 296 34.713 96 55.79%
30 十八酸甲酯 C19H38O2 298 35.114 96 3.16%
31 13-二十二烯酸甲酯 C23H44O2 352 41.069 92 9.39%
圖6 8月份筇竹竹葉揮發性成分的GC-MS圖譜
Figure 6 GC-MS atlas of Volatile composition of Qiongzhuea tumidinoda in August
3.1.1.2.2 數據分析
經GC-MS聯用分析結果見表2.由圖6可知共分離出31個色譜峰,通過計算機譜庫檢索和有關文獻查閱及對照標準圖譜,從中鑒定出31種成分,含量最高的為(z)-9-十八烯酸甲酯,含量為55.79%;其次為(z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯,含量為18.31%。在31種成分中酯類有12種,其含量占揮發性成分總量的92.83%;醇類有4種,其含量占揮發性成分總量的5.19%;酸類有7種,其含量占揮發性成分總量的1.22%;醛類有4種,其含量占揮發性成分總量的0.39%;酚類有1種,其含量占揮發性成分總量的0.14%;烯類有1種,其含量占揮發性成分總量的0.09%;酮類有1種,其含量占揮發性成分總量的0.04%。因此,8月份筇竹竹葉揮發物的主要成分為酯、醇、酸、醛、酚、烯、酮等化合物。
3.1.1.3 9月份揮發性有機物分析
3.1.1.3.1 試驗數據
9月份GC-MS分析結果見表3和圖7。(結果是3次采樣分析的綜合數據)
表3 9月份筇竹竹葉揮發性成分
Table 3 Volatile composition of Qiongzhuea tumidinoda in September
序號 化合物 分子式 分子量 保留時間(min) 相似度 含量(%)
1 乙酸乙酯 C4H8O2 88 3.470 92 0.77%
2 己酸 C6H12O2 116 10.611 90 0.91%
3 辛醛 C8H16O 128 11.016 90 1.41%
4 2,3-二甲基丙醇乙酸酯 C7H14O2 130 12.689 86 1.08%
5 正辛醇 C8H18O 130 13.135 82 0.62%
6 庚酸 C7H14O2 130 13.300 86 0.60%
7 反式-4-壬烯醛 C9H16O 140 13.576 84 0.53%
8 苯甲酸 C7H6O2 122 15.434 94 0.90%
9 辛酸 C8H16O2 144 15.860 90 1.15%
10 癸醛 C10H20O 156 16.600 96 4.12%
11 壬酸 C9H18O2 158 18.303 95 1.18%
12 十一醛 C11H22O 170 19.145 91 0.38%
13 8-羰基辛酸甲酯 C9H16O3 172 19.268 87 0.34%
14 2-壬烯醛 C9H16O 140 20.417 76 0.84%
15 癸酸 C10H20O2 172 20.610 97 0.67%
16 十二醛 C12H24O 184 21.540 94 1.00%
17 9-羰基壬酸甲酯 C10H18O3 186 21.679 93 1.63%
18 六氫假性紫羅蘭酮 C12H22O 194 22.445 85 0.17%
19 十一酸 C11H22O2 186 22.800 78 0.66%
20 十二醇 C12H26O 186 23.086 87 1.05%
21 反式-2-十一烯醇 C11H22O 170 23.791 77 1.26%
22 十二酸 C12H24O2 200 24.899 95 1.06%
23 1,9-壬二酸二甲酯 C11H20O4 216 25.034 82 1.07%
24 2,13-十八碳二烯醇 C18H34O 266 25.912 82 1.28%
25 2-十九烷酮 C19H38O 282 27.636 85 0.59%
26 十五醛 C15H30O 226 27.935 92 0.43%
27 姥鮫烷 C19H40 268 28.197 90 1.10%
28 十四酸 C14H28O2 228 28.802 96 3.48%
29 5,9,13-三甲基-4,8,12-三烯十四醛 C17H28O 248 30.159 91 2.13%
30 葉綠醇 C20H40O 296 30.538 92 1.38%
31 十六酸甲酯 C17H34O2 270 31.813 97 1.48%
32 棕櫚酸 C16H32O2 256 32.370 94 6.93%
33 (z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯 C19H34O2 294 34.526 96 12.73%
34 (z)-9-十八烯酸甲酯 C19H36O2 296 34.666 96 8.15%
35 12-十八烯酸甲酯 C19H36O2 296 34.755 82 2.23%
36 十八酸甲酯 C19H38O2 298 35.118 94 2.77%
37 11-十六烯醛 C16H30O 238 37.726 84 4.24%
38 10-十九醇 C19H40O 284 39.659 87 22.31%
39 13-二十二烯酸甲酯 C23H44O2 352 41.072 93 5.37%
圖7 9月份筇竹竹葉揮發性成分的GC-MS圖譜
Figure 7 GC-MS atlas of Volatile composition of Qiongzhuea tumidinoda in September
3.1.1.3.2 數據分析
經GC-MS聯用分析結果見表3.由圖7可知共分離出39個色譜峰,通過計算機譜庫檢索和有關文獻查閱及對照標準圖譜,從中鑒定出39種成分,含量最高的為10-十九醇,含量為22.31%;其次為(z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯,含量為12.73%。在39種成分中酯類有11種,其含量占揮發性成分總量的37.61%;醇類有6種,其含量占揮發性成分總量的27.90%;酸類有10種,其含量占揮發性成分總量的17.55%;醛類有9種,其含量占揮發性成分總量的15.08%;烷類有1種,其含量占揮發性成分總量的1.10%;酮類有2種,其含量占揮發性成分總量的0.76%。因此,9月份筇竹竹葉揮發物的主要成分為酯、醇、酸、醛、酮、烷烴等化合物。
3.1.2 峨眉箬竹
3.1.2.1 7月份揮發性有機物分析
3.1.2.1.1 試驗數據
7月份GC-MS分析結果見表4和圖8。(結果是3次采樣分析的綜合數據)
表4 7月份峨眉箬竹竹葉揮發性成分
Table 4 Volatile composition of Indocalamus emeiensis in July
序號 化合物 分子式 分子量 保留時間
(min) 相似度 含量(%)
1 乙酸乙酯 C4H8O2 88 3.464 95 0.21%
2 2-戊醇 C5H12O 88 8.023 92 1.14%
3 己酸 C6H12O2 116 10.608 89 0.31%
4 辛醛 C8H16O 128 10.999 95 0.42%
5 庚酸 C7H14O2 130 13.315 93 0.17%
6 反式-4-壬烯醛 C9H16O 140 13.574 86 0.37%
7 壬醛 C9H18O2 142 13.874 98 1.31%
8 苯甲酸 C7H6O2 122 15.424 82 0.11%
9 2-庚烯醇 C10H20O 156 15.669 87 0.17%
10 辛酸 C8H16O2 144 15.876 93 0.31%
11 癸醛 C10H20O 156 16.592 96 1.60%
12 8-甲基-1-十一烯 C12H24 168 17.085 80 0.12%
13 壬酸 C9H18O2 158 18.305 93 0.24%
14 環十二醇 C12H24O 184 18.433 85 0.17%
15 十一醛 C11H22O 170 19.139 94 0.22%
16 5-甲基-2-癸醛 C11H18O 166 20.120 86 0.20%
17 癸酸 C10H20O2 172 20.605 96 0.09%
18 十二醛 C12H24O 184 21.532 96 0.33%
19 9-羰基壬酸甲酯 C10H18O3 186 21.671 93 0.52%
20 六氫假性紫羅蘭酮 C12H22O 194 21.779 93 0.23%
21 反式-2-十一烯醇 C11H22O 170 23.785 77 0.19%
22 1,9-壬二酸二甲酯 C11H20O4 216 25.026 86 0.24%
23 十五醛 C15H30O 226 25.917 92 0.21%
24 2-十五酮 C15H30O 226 28.006 95 0.19%
25 4,8,12-三甲基十三酸甲酯 C17H34O2 270 28.117 83 0.30%
26 6,7-二甲基-2,6,10-三烯十二醇 C14H24O 208 30.143 89 0.24%
27 葉綠醇 C20H40O 296 30.532 92 5.37%
28 十三酸 C13H26O2 214 30.619 91 0.57%
29 9,12-十八酸二烯甲酯 C19H34O2 294 31.144 85 0.22%
30 7,10,13-十六酸三烯甲酯 C17H28O2 264 31.202 89 0.18%
31 9-十六烯酸甲酯 C17H32O2 268 31.389 93 0.40%
32 十六酸甲酯 C17H34O2 270 31.809 96 6.92%
33 棕櫚酸 C16H32O2 256 32.410 93 1.60%
34 (z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯 C19H34O2 294 34.544 95 27.23%
35 (z)-9-十八烯酸甲酯 C19H36O2 296 34.723 95 8.39%
36 十八酸甲酯 C19H38O2 298 35.116 96 4.88%
37 亞麻酸甲酯 C19H32O2 292 37.152 85 0.82%
38 2-己基環丙烷辛酸甲酯 C18H34O2 282 37.729 91 13.67%
39 花生酸甲酯 C21H42O2 326 38.135 95 1.89%
40 13-二十二烯酸甲酯 C23H44O2 352 41.075 92 18.25%
圖8 7月份峨眉箬竹竹葉揮發性成分的GC-MS圖譜
Figure 8 GC-MS atlas of Volatile composition of Indocalamus emeiensis in July
3.1.2.1.2 數據分析
經GC-MS聯用分析結果見表4.由圖8可知共分離出40個色譜峰,通過計算機譜庫檢索和有關文獻查閱及對照標準圖譜,從中鑒定出40種成分,含量最高的為(z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯,含量為27.23%;其次為13-二十二烯酸甲酯,含量為18.25%。在40種成分中酯類有15種,其含量占揮發性成分總量的84.13%;醇類有6種,其含量占揮發性成分總量的7.28%;醛類有8種,其含量占揮發性成分總量的4.65%;酸類有8種,其含量占揮發性成分總量的3.40%;酮類有2種,其含量占揮發性成分總量的0.42%;烯類有1種,其含量占揮發性成分總量的0.12%。因此,7月份峨眉箬竹竹葉揮發物的主要成分為酯、醇、酸、醛、酮、烯烴等化合物。
3.1.2.2 8月份揮發性有機物分析
3.1.2.2.1 試驗數據
8月份GC-MS分析結果見表5和圖9。(結果是3次采樣分析的綜合數據)
表5 8月份峨眉箬竹竹葉揮發性成分
Table 5 Volatile composition of Indocalamus emeiensis in August
序號 化合物 分子式 分子量 保留時間(min) 相似度 含量(%)
1 乙酸乙酯 C4H8O2 88 3.462 94 0.13%
2 (s)-2-羥基丙酸 C3H6O3 90 8.174 96 3.07%
3 辛醛 C8H16O 128 10.998 94 0.66%
4 壬醛 C9H18O2 142 13.873 98 1.28%
5 辛酸 C8H16O2 144 15.859 85 0.35%
6 癸醛 C10H20O 156 16.587 97 2.04%
7 壬酸 C9H18O2 158 18.299 87 0.16%
8 十四醛 C14H28O 212 18.425 82 0.21%
9 十一醛 C11H22O 170 19.134 95 0.25%
10 癸酸 C10H20O2 172 20.603 97 0.18%
11 十二醛 C12H24O 184 21.526 96 0.44%
12 9-羰基壬酸甲酯 C10H18O3 186 21.663 93 0.61%
13 反式-2-十一烯醇 C11H22O 170 23.778 76 0.24%
14 1,9-壬二酸二甲酯 C11H20O4 216 25.023 88 0.38%
15 十五醛 C15H30O 226 25.910 90 0.24%
16 4,8,12-三甲基十三酸甲酯 C17H34O2 270 28.168 84 0.34%
17 6,7-二甲基-2,6,10-三烯十二醇 C14H24O 208 28.802 95 0.98%
18 葉綠醇 C20H40O 296 30.524 92 5.89%
19 十三酸 C13H26O2 214 30.609 92 0.95%
20 9-十六烯酸甲酯 C17H32O2 268 31.384 95 0.41%
21 十六酸甲酯 C17H34O2 270 31.800 96 7.60%
22 (z)-13-十八烯醛 C18H34O2 226 31.967 83 1.53%
23 棕櫚酸 C16H32O2 256 32.381 93 0.49%
24 (z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯 C19H34O2 294 34.528 95 28.22%
25 (z)-9-十八烯酸甲酯 C19H36O2 296 34.756 93 8.00%
26 十八酸甲酯 C19H38O2 298 35.104 96 5.05%
27 2-己基環丙烷辛酸甲酯 C18H34O2 282 37.717 93 13.60%
28 花生酸甲酯 C21H42O2 326 38.125 95 0.19%
29 13-二十二烯酸甲酯 C23H44O2 352 41.055 92 16.52%
圖9 8月份峨眉箬竹竹葉揮發性成分的GC-MS圖譜
Figure 9 GC-MS atlas of Volatile composition of Indocalamus emeiensis in August
3.1.2.2.2 數據分析
經GC-MS聯用分析結果見表5.由圖9可知共分離出29個色譜峰,通過計算機譜庫檢索和有關文獻查閱及對照標準圖譜,從中鑒定出29種成分,含量最高的為(z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯,含量為28.22%;其次為13-二十二烯酸甲酯,含量為16.52%。在29種成分中酯類有12種,其含量占揮發性成分總量的81.04%;醇類有3種,其含量占揮發性成分總量的7.11%;醛類有8種,其含量占揮發性成分總量的6.64%;酸類有6種,其含量占揮發性成分總量的5.20%。因此,8月份峨眉箬竹竹葉揮發物的主要成分為酯、醇、醛、酸等化合物。
3.1.2.3 9月份揮發性有機物分析
3.1.2.3.1 試驗數據
9月份GC-MS分析結果見表6和圖10。(結果是3次采樣分析的綜合數據)
表6 9月份峨眉箬竹竹葉揮發性成分
Table 6 Volatile composition of Indocalamus emeiensis in September
序號 化合物 分子式 分子量 保留時間(min) 相似度 含量(%)
1 乙酸乙酯 C4H8O2 88 3.460 94 4.06%
2 苯甲酸 C7H6O2 122 15.420 90 1.22%
3 辛酸 C8H16O2 144 15.858 93 1.44%
4 壬酸 C9H18O2 158 18.297 95 2.60%
5 十四醛 C14H28O 212 19.142 80 1.40%
6 癸酸 C10H20O2 172 20.611 96 2.20%
7 十二醛 C12H24O 184 21.540 89 3.05%
8 9-羰基壬酸甲酯 C10H18O3 186 21.679 88 1.56%
9 六氫假性紫羅蘭酮 C12H22O 194 22.446 89 1.43%
10 反式-2-十一烯醇 C11H22O 170 23.797 74 1.89%
11 1,9-壬二酸二甲酯 C11H20O4 216 25.026 70 0.89%
12 十五醛 C15H30O 226 25.917 84 2.01%
13 姥鮫烷 C19H40 268 28.195 91 2.70%
14 紫丁香醇 C10H18O2 170 28.480 79 4.57%
15 6,7-二甲基-2,6,10-三烯十二醇 C14H24O 208 28.799 96 3.59%
16 5,9,13-三甲基-4,8,12-三烯十四醛 C17H28O 248 30.161 94 6.40%
17 葉綠醇 C20H40O 296 30.540 92 2.02%
18 十三酸 C13H26O2 214 30.613 87 2.46%
19 十六酸甲酯 C17H34O2 270 31.813 97 1.83%
20 (z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯 C19H34O2 294 34.527 96 15.91%
21 十八酸甲酯 C19H38O2 298 35.117 91 5.13%
22 棕櫚油酸 C16H30O2 254 35.200 84 8.34%
23 2-己基環丙烷辛酸甲酯 C18H34O2 282 37.726 88 5.86%
24 鯊烯 C30H50 410 40.765 95 11.58%
25 13-二十二烯酸甲酯 C23H44O2 352 41.071 93 5.85%
圖10 9月份峨眉箬竹竹葉揮發性成分的GC-MS圖譜
Figure 10 GC-MS atlas of Volatile composition of Indocalamus emeiensis in September
3.1.2.3.2 數據分析
經GC-MS聯用分析結果見表6.由圖10可知共分離出25個色譜峰,通過計算機譜庫檢索和有關文獻查閱及對照標準圖譜,從中鑒定出25種成分,含量最高的為(z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯,含量為15.91%;其次為鯊烯,含量為11.58%。在25種成分中酯類有8種,其含量占揮發性成分總量的41.11%;酸類有6種,其含量占揮發性成分總量的18.26%;醛類有4種,其含量占揮發性成分總量的12.85%;醇類有4種,其含量占揮發性成分總量的12.08%;烯類有1種,其含量占揮發性成分總量的11.58%;烷類有1種,其含量占揮發性成分總量的2.70%;酮類有1種,其含量占揮發性成分總量的1.43%。因此,9月份峨眉箬竹竹葉揮發物的主要成分為酯、酸、醛、醇、烯、烷、酮等化合物。
3.2 兩種竹類揮發性有機物月動態變化分析
3.2.1 筇竹竹葉揮發性有機物月動態變化分析
3.2.1.1試驗數據 圖11筇竹竹葉揮發性成分的GC-MS總圖譜
Figure 11 GC-MS atlas of Volatile composition of Qiongzhuea tumidinoda
(注:從上至下依次為7、8、9月份的采樣)
(Note: From up to Down are July、August、September)
表7筇竹竹葉揮發性成分月動態變化
Table 7 Months dynamic changes of volatile composition of Qiongzhuea tumidinoda
序號 化合物 7月份含量
(%) 8月份含量
(%) 9月份含量
(%)
酯類化合物
1 乙酸乙酯 0.10% 0.07% 0.77%
2 2,3-二甲基丙醇乙酸酯 — 0.05% 1.08%
3 8-羰基辛酸甲酯 0.06% 0.06% 0.34%
4 9-羰基壬酸甲酯 0.63% 0.35% 1.63%
5 壬二酸二甲酯 0.24% — —
6 1,9-壬二酸二甲酯 0.06% 0.09% 1.07%
7 9,12-十八酸二烯甲酯 0.26% — —
8 7,10,13-十六酸三烯甲酯 0.27% 0.13% —
9 9-十六烯酸甲酯 — 0.23% —
10 十六酸甲酯 8.36% 5.19% 1.48%
11 乙酸異胡薄荷酯 0.56% — —
12 (z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯 30.18% 18.31% 12.73%
13 (z)-9-十八烯酸甲酯 12.28% 55.79% 8.15%
14 12-十八烯酸甲酯 — — 2.23%
15 十八酸甲酯 4.85% 3.16% 2.77%
16 花生酸甲酯 2.02% — —
17 13-二十二烯酸甲酯 20.99% 9.39% 5.37%
醇類化合物
18 正辛醇 — — 0.62%
19 2-庚烯醇 0.15% 0.05% —
20 環十二醇 0.07% 0.06% —
21 十二醇 — — 1.05%
22 反式-2-十一烯醇 0.26% — 1.26%
23 2,13-十八碳二烯醇 — — 1.28%
24 6,7-二甲基-2,6,10-三烯十二醇 0.12% 0.19% —
25 葉綠醇 — 4.88% 1.38%
26 10-十九醇 — — 22.31%
酸類化合物
27 (s)-2-羥基丙酸 3.15% — —
28 己酸 0.23% 0.05% 0.91%
29 庚酸 0.28% 0.02% 0.60%
30 苯甲酸 — 0.07% 0.90%
31 辛酸 0.23% 0.04% 1.15%
32 壬酸 0.07% 0.02% 1.18%
33 癸酸 — — 0.67%
34 十一酸 — — 0.66%
35 十二酸 — — 1.06%
36 十三酸 — 0.25% —
37 十四酸 0.50% — 3.48%
38 葉綠酸 6.80% — —
39 棕櫚酸 4.27% 0.76% 6.93%
醛類化合物
40 辛醛 0.31% 0.08% 1.41%
41 反式-4-壬烯醛 — — 0.53%
42 壬醛 0.87% — —
43 癸醛 0.87% 0.27% 4.12%
44 十一醛 0.04% — 0.38%
45 2-壬烯醛 — — 0.84%
46 十二醛 0.29% 0.03% 1.00%
47 十五醛 0.33% 0.01% 0.43%
48 5,9,13-三甲基-4,8,12-三烯十四醛 — — 2.13%
49 11-十六烯醛 — — 4.24%
酮類化合物
50 六氫假性紫羅蘭酮 0.13% 0.04% 0.17%
51 2-十九烷酮 — — 0.59%
酚類化合物
52 3,15-二叔丁基苯酚 — 0.14% —
烷烴類化合物
53 姥鮫烷 — — 1.10%
烯烴類化合物
54 十二烯 0.16% 0.09% —
炔烴類化合物
55 十五炔 — 0.11% —
3.2.1.2數據分析
圖12筇竹竹葉揮發性成分月動態變化
Figure 12 Months dynamic changes of volatile composition of Qiongzhuea tumidinoda
(1)酯類化合物
從筇竹竹葉VOCs中共檢測到17種酯類化合物,以(z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯、(z)-9-十八烯酸甲酯、13-二十二烯酸甲酯、十六酸甲酯、十八酸甲酯為主,這幾種酯類化合物的釋放含量較大并且隨月份的增加而逐漸減少;即7月份最高,8月份次之,9月份最少。說明筇竹竹葉VOCs的含量可能受溫度的影響,隨著日照的加強和氣溫的升高,植物體內的有機物代謝加快,VOCs釋放含量也隨之加大。另外,壬二酸二甲酯、9,12-十八酸二烯甲酯、乙酸異胡薄荷酯、花生酸甲酯只出現在7月份,9-十六烯酸甲酯只出現在8月份,12-十八烯酸甲酯只出現在9月份。其余物質釋放含量較低,且變化差異不明顯,沒有明顯出峰高峰。
(2)醇類化合物
從筇竹竹葉VOCs中共檢測到10種醇類化合物,以葉綠醇、11-十六烯醇、10-十九醇為主。但是,沒有一種醇類化合物是在3個月都檢測到的。另外,正辛醇、十二醇、2,13-十八碳二烯醇、10-十九醇只出現在9月份。其余物質釋放含量較低,且變化差異不明顯,沒有明顯出峰高峰。
(3)酸類化合物
從筇竹竹葉VOCs中共檢測到13種酸類化合物,以棕櫚酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸為主,這幾種酸類化合物的釋放含量較大;9月份的含量最高,7月份次之,8月份最少。另外,(s)-2-羥基丙酸、葉綠酸只出現在7月份,十三酸只出現在8月份,癸酸、十一酸、十二酸只出現在9月份。其余物質釋放含量較低,且變化差異不明顯,沒有明顯出峰高峰。
(4)醛類化合物
從筇竹竹葉VOCs中共檢測到9種醛類化合物,以辛醛、癸醛、十二醛、十五醛為主。這幾種醛類化合物的釋放含量較大;9月份的含量最高,7月份次之,8月份最少。另外,壬醛只出現在7月份,反式-4-壬烯醛、2-壬烯醛、5,9,13-三甲基-4,8,12-三烯十四醛、11-十六烯醛只出現在9月份。其余物質釋放含量較低,且變化差異不明顯,沒有明顯出峰高峰。
(5)酮類化合物
從筇竹竹葉VOCs中共檢測到2種酮類化合物,其中六氫假性紫羅蘭酮含量較高,2-十九烷酮只出現在9月份。
(6)酚類化合物
從筇竹竹葉VOCs中共檢測到1種酚類化合物——3,15-二叔丁基苯酚,并且只出現在8月份。
(7)烴類化合物
從筇竹竹葉VOCs中共檢測到3種烴類化合物,烷烴、烯烴、炔烴各一種。姥鮫烷只出現在9月份,十二烯出現在7、8月份,十五炔只出現在8月份。
3.2.2 峨眉箬竹竹葉揮發性有機物月動態變化分析
3.2.2.1試驗數據 圖13峨眉箬竹竹葉揮發性成分的GC-MS總圖譜
Figure 13 GC-MS atlas of Volatile composition of Indocalamus emeiensis
(注:從上至下依次為7、8、9月份的采樣)
(Note: From up to Down are July、August、September)
表8峨眉箬竹竹葉揮發性成分月動態變化
Table 8 Months dynamic changes of volatile composition of Indocalamus emeiensis
序號 化合物 7月份含量
(%) 8月份含量
(%) 9月份含量
(%)
酯類化合物
1 乙酸乙酯 0.21% 0.13% 4.06%
2 9-羰基壬酸甲酯 0.52% 0.61% 1.56%
3 1,9-壬二酸二甲酯 0.24% 0.38% 0.89%
4 4,8,12-三甲基十三酸甲酯 0.30% 0.34% —
5 9,12-十八酸二烯甲酯 0.22% — —
6 7,10,13-十六酸三烯甲酯 0.18% — —
7 9-十六烯酸甲酯 0.40% 0.41% —
8 十六酸甲酯 6.92% 7.60% 1.83%
9 (z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯 27.23% 28.22% 15.91%
10 (z)-9-十八烯酸甲酯 8.39% 8.00% —
11 十八酸甲酯 4.88% 5.05% 5.13%
12 亞麻酸甲酯 0.82% — —
13 2-己基環丙烷辛酸甲酯 13.67% 13.60% 5.86%
14 花生酸甲酯 1.89% 0.19% —
15 13-二十二烯酸甲酯 18.25% 16.52% 5.85%
醇類化合物
16 2-戊醇 1.14% — —
17 2-庚烯醇 0.17% — —
18 環十二醇 0.17% — —
19 反式-2-十一烯醇 0.19% 0.24% 1.89%
20 紫丁香醇 — — 4.57%
21 6,7-二甲基-2,6,10-三烯十二醇 0.24% 0.98% 3.59%
22 葉綠醇 5.37% 5.89% 2.02%
酸類化合物
23 (s)-2-羥基丙酸 — 3.07% —
24 己酸 0.31% — —
25 庚酸 0.17% — —
26 苯甲酸 0.11% — 1.22%
27 辛酸 0.31% 0.35% 1.44%
28 壬酸 0.24% 0.16% 2.60%
29 癸酸 0.09% 0.18% 2.20%
30 十三酸 0.57% 0.95% 2.46%
31 棕櫚酸 1.60% 0.49% —
32 棕櫚油酸 — — 8.34%
醛類化合物
33 辛醛 0.42% 0.66% —
34 反式-4-壬烯醛 0.37% — —
35 壬醛 1.31% 1.28% —
36 癸醛 1.60% 2.04% —
37 十四醛 — 0.21% 1.40%
38 十一醛 0.22% 0.25% —
39 5-甲基-2-癸醛 0.20% — —
40 十二醛 0.33% 0.44% 3.05%
41 十五醛 0.21% 0.24% 2.01%
42 (z)-13-十八烯醛 — 1.53% —
43 5,9,13-三甲基-4,8,12-三烯十四醛 — — 6.40%
酮類化合物
44 六氫假性紫羅蘭酮 0.23% — 1.43%
45 2-十五酮 0.19% — —
烷烴類化合物
46 姥鮫烷 — — 2.70%
烯烴類化合物
47 8-甲基-1-十一烯 0.12% — —
48 鯊烯 — — 11.58%
3.2.2.2數據分析
圖14峨眉箬竹竹葉揮發性成分月動態變化
Figure 14 Months dynamic changes of volatile composition of Indocalamus emeiensis
(1)酯類化合物
從峨眉箬竹竹葉VOCs中共檢測到15種酯類化合物,以(z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯、13-二十二烯酸甲酯、2-己基環丙烷辛酸甲酯、十六酸甲酯、十八酸甲酯為主,這幾種酯類化合物的釋放含量較大。另外,9,12-十八酸二烯甲酯、7,10,13-十六酸三烯甲酯、亞麻酸甲酯只出現在7月份;4,8,12-三甲基十三酸甲酯、9-十六烯酸甲酯、(z)-9-十八烯酸甲酯、花生酸甲酯出現在7、8月份,9月份并未檢測到。其余物質釋放含量較低,且變化差異不明顯,沒有明顯出峰高峰。
(2)醇類化合物
從峨眉箬竹竹葉VOCs中共檢測到7種醇類化合物,以葉綠醇、6,7-二甲基-2,6,10-三烯十二醇、反式-2-十一烯醇為主,這幾種醇類化合物的釋放含量較大;9月份的含量最高,8月份次之,7月份最少。另外,2-戊醇、2-庚烯醇、環十二醇只出現在7月份,紫丁香醇只出現在9月份。
(3)酸類化合物
從峨眉箬竹竹葉VOCs中共檢測到10種酸類化合物,以辛酸、壬酸、癸酸、十三酸為主,這幾種酸類化合物的釋放含量較大;9月份的含量最高,8月份次之,7月份最少。另外,己酸、庚酸只出現在7月份,(s)-2-羥基丙酸只出現在8月份,棕櫚油酸只出現在9月份。其余物質釋放含量較低,且變化差異不明顯,沒有明顯出峰高峰。
(4)醛類化合物
從峨眉箬竹竹葉VOCs中共檢測到11種醛類化合物,以十二醛、十五醛為主。這幾種醛類化合物的釋放含量不是很大;9月份的含量最高,8月份次之,7月份最少。另外,反式-4-壬烯醛、5-甲基-2-癸醛只出現在7月份,(z)-13-十八烯醛只出現在8月份,5,9,13-三甲基-4,8,12-三烯十四醛只出現在9月份。其余物質釋放含量較低,且變化差異不明顯,沒有明顯出峰高峰。
(5)酮類化合物
從峨眉箬竹竹葉VOCs中共檢測到2種酮類化合物,其中六氫假性紫羅蘭酮出現在7、9月份,8月份并未檢測到;2-十五酮只出現在7月份。
(6)烴類化合物
從峨眉箬竹竹葉VOCs中共檢測到3種烴類化合物;烷烴1種,烯烴2種。姥鮫烷只出現在9月份,8-甲基-1-十一烯只出現在7月份,鯊烯只出現在9月份。
4 結論與討論
4.1 結論
本實驗顯示,筇竹和峨眉箬竹揮發性成分以酯類和醛類為主,含有(z,z)-9,12-十八酸二烯甲酯、(z)-9-十八烯酸甲酯、13-二十二烯酸甲酯、2-己基環丙烷辛酸甲酯、癸醛、壬醛、辛醛、十二醛、2-壬烯醛、反式-4-壬烯醛等成分,說明筇竹和峨眉箬竹在緩解緊張情緒[31]、抑菌方面效果較好[32];還含有葉綠醇等成分,說明筇竹和峨眉箬竹有利于增加新鮮空氣的增長率[32]。另外,揮發物中還存在大量的烷烴和烯烴,一方面來自植物細胞內脂質過氧化的產物或葉片表面的角質層分子,另一方面來自大氣(很多污染物向大氣中排放的結果) ,并非植物正常生理活動的代謝產物[33]。揮發物中萜類、醇類、醛類和酯類數量較多,是芳香療法起作用的主要成分,比如辛醛、癸醛、壬醛、十一醛、十二醛、2-壬烯醛、反式-4-壬烯醛等具有蠟香、清香、甜香、柑橘香氣和玫瑰香韻等。因此,這些揮發性氣味和分泌物質能夠改善人體的心理和生理狀態,起到健體強身的作用,以消除高度緊張帶來的文明病,解除心里緊張、情緒煩躁以及精神憂郁等問題。
4.2 討論
隨著城市化的發展,社會節奏的加快,現在很多人犯上了“現代病”,而植物中的揮發物具有優雅的香氣,沁人心脾,令人清爽,可提高神經細胞的興奮性,給人一種愉快的感受,可改善情緒,消除疲勞從而調節免疫系統[34]。從上述揮發物成分的生理活性以及芳香療法作用分析來看,筇竹、峨眉箬竹竹葉揮發物中具有許多有益成分。醛類具有抗菌抑菌的突出效果,達到凈化空氣、增加空氣新鮮度的作用;尤其是各種萜類化合物,它們多具有抗菌、消炎、祛痰、鎮咳作用,并能解除心理上的緊張與疲勞,具有令人感覺自然、輕松、舒適、愉快等良好的生理活性及芳香療法作用。對兩種竹類的揮發物成分的研究旨在進行定性和定量分析,并且為今后對筇竹和峨眉箬竹在人體保健功能的研究提供科學參考。
4.3 前景展望及工作建議
本項研究涉及了植物化學生態學、植物生理生態學、園林植物學等多個學科,是一個多學科交叉的新興研究領域,在今后的研究工作中需作詳細、深入的探討,從深度、廣度上得以提高。
植物VOCs是一種混合、復雜的氣體,植物釋放VOCs是其生態適應性的表現。它們具有釋放的動態性、環境的他感性、作用的梯度性、以及受環境因素影響能產生應激性等生態學特性,還有待進一步深入探討。
由于本人的水平有限,同時受到實驗條件和時間的限制,未能進行充分的生物測試實驗。若能加上相關實驗評價內容,本次研究的準確性、科學性、完整性將得以提高,同時也更有利于研究的深入進行。
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致 謝
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