蜡梅属植物中挥发性成分的研究进展

2019-09-10 07:22林霞
福建农业科技 2019年7期
关键词:抗氧化

林霞

摘 要:蜡梅属Chmonanthus Lindl.是中国特有的植物,资源丰富,分布广泛。蜡梅属植物挥发性成分主要含有萜烯类、烷类、酯类、醇类、酸类和其他化合物等,其活性主要包括抑制病原菌,抗氧化清除自由基,并具备重要药用价值。综述了蜡梅属植物挥发性成分的收集方式和分析方法,分类讨论其挥发性成分的种类和分布,并进一步归纳了蜡梅属植物不同部位、不同品种、不同植株、不同生长阶段及不同采摘季节的挥发性成分的差异,最后对蜡梅属植物挥发性成分的生物活性进行了阐述。通过对该属植物挥发性化学成分研究现状的综述,以期为进一步开发和应用该属植物提供科学依据。

关键词:蜡梅属;挥发性成分;萜烯类化合物;抑菌;抗氧化

DOI: 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.07.013

Research Pogress on Volatile Components of Chimonanthus Lindl.

LIN Xia

(Jinshan College, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China)

Abstract: Chimonanthus Lindl. is a kind of unique plant in China, which is rich in resources and widely distributed. Terpenes, alkanes, esters, alcohols, acids and other compounds are the main volatile components of Chimonanthus Lindl., whose activities mainly include the inhibition of pathogenic bacteria, antioxidant and free radical scavenging, and also having important medicinal value. The collection and analysis methods of the volatile components of Chimonanthus Lindl. were summarized in this paper, and the species and distribution of the volatile components were discussed. Then, the differences of the volatile components in different parts, varieties, plants, growing stages and picking seasons of Chimonanthus Lindl. were further concluded. Finally, the biological activities of volatile components in Chimonanthus Lindl. were expounded. The summary of the research status of volatile chemical components in this genus would provide scientific basis for the further development and application of this genus.

Key words: Chimonanthus Lindl.; Volatile components; Terpenes; Bacteriostat; Antioxidant

蜡梅属Chmonanthus Lindl.隶属樟目Laurales蜡梅科Calycanthaecae,是中国特有属[1],其全部种均原产我国[2]。蜡梅属植物在我國水平分布区域较广,于我国秦岭以南、横断山脉以东的广大地区集中分布[2]。按张若蕙在《世界蜡梅》书中的学术观点,蜡梅属包括6种和1变种:即蜡梅Ch.praecox(L)、浙江蜡梅Ch.Zhejiangensis、柳叶蜡梅Ch.salicifolius、山蜡梅(亮叶蜡梅)Ch.nitens、突托蜡梅Ch.grammatus、西南蜡梅Ch.campanulatus及变种贵州蜡梅Ch.campanulatus var.guizhouensis[2-4]。蜡梅属植物既是园林绿化植物,也是食品、香料、油料、医药、农药、化妆品等轻化工的重要原料[1,5],具有较大开发价值[5]。蜡梅属植物代谢物包括了挥发油类、香豆素类、生物碱类、烯类、倍半萜类、黄酮类和甾体类等[5]。蜡梅属植物所具有的生物活性,与该属植物所产生的代谢物有密切关系。

植物挥发性物质(Volatile organic compounds,VOCs)由植物的叶、花、果等不同器官产生[6],是植物次生代谢产物的一部分。研究人员已从被子植物和裸子植物鉴定出1.700多种挥发性有机物

[7],而蜡梅属植物的挥发性物质也较丰富,包括萜烯类、苯环类、烷类、酯类、酸类等类别化合物。腊梅属的挥发性物质对白色葡萄球菌[8]、金色葡萄球菌[9]和藤黄八叠球菌[10]等多种病原微生物具有明显的抑菌效果,蜡梅属植物挥发油可作为天然抗氧化剂[8],具有较好的脂自由基清除能力[11-12]。

目前,蜡梅属植物的相关报道较多,涵盖了种质资源、品种分类、生物学特性、繁殖栽培、化学成分分析、传粉生物学、孢粉学、种群遗传结构分析、基因文库构建和基因克隆等多个方面。本文对近年来国内外关于蜡梅属植物挥发性成分及活性研究现状进行综述,以期为蜡梅属植物的进一步开发和利用提供科学依据。

1 蜡梅属植物挥发性成分的收集方式

蜡梅属植物挥发性成分具有含量低、易挥发、活性高、成分复杂等特点,在对其挥发性成分研究中,首先是如何从植物中获得研究对象的组分。传统方法包括水蒸气蒸馏、有机溶剂提取、二氧化碳超临界法提取、微波热回流提取和固相微萃取等。

1.1 蒸馏法

在蜡梅属植物的挥发油提取方法中,蒸馏法被研究者们广泛应用。詹忠根等[13]按照中国药典1995年版的方法提取山腊梅叶挥发油,经气质联用仪分离出62个组分,鉴定出41个成分;江婷等[14]采用水蒸气蒸馏法提取腊梅花挥发油,分离鉴定了其中65个组分;李正国等[15]从素心蜡梅挥发油中鉴定出38种化学成分,占挥发油色谱总峰面积的92.214%;从红心蜡梅中鉴定出42种化学成分,占挥发油色谱总峰面积的93.689%;徐年军等[16]采用挥发油萃取器蒸馏法提取山腊梅叶的挥发油性成分,经气相质谱鉴定了挥发油中的72个挥发性化合物;曹岚等[17]采用水蒸气蒸馏法提取山蜡梅叶的挥发油,分离组分93个,鉴定出76个成分。欧阳婷等[18]采用水蒸气蒸馏法分别提取了浙江蜡梅叶和柳叶蜡梅叶的挥发油,从浙江蜡梅挥发油中分离37个峰、鉴定出33个化合物[32],从柳叶蜡梅挥发油中分离29个峰、鉴定出25个化合物。

1.2 二氧化碳超临界法

刘祝祥等[9]用超临界CO2流体萃取腊梅叶挥发性成分,共鉴定出25种挥发性成分。采用该方法提取的挥发性成分种类包括稠环芳烃、烷烃、醇、烯、酚和酯等,包含了叶绿醇(相对含量为36.16%)、 十四烷(10.1%)、 环扁桃酯(1.22%)、2,4二叔丁基苯酚(2.84%)和β波旁烯(3.16%)等。曹耀等[19]利用超临界CO2流体萃取法提取了蜡梅花蕾挥发油,从中鉴定出45种化学成分。司辉清采用超临界CO2流体萃取法提取蜡梅花精油,鉴定出57个香气成分,其中萜烯类18个,占总含量的10.90%[20]。沈强从SFECO2法萃取腊梅花精油中分离出58种成分,其中萜烯类化合物有18种,占总含量的10.87%[21]。

1.3 固相微萃取法

固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)技术是基于采用涂有固定相的熔融石英纤维来吸附、富集样品中的待测物质,具有无需溶剂、灵敏、装置简单操作方便等特点。固相微萃取气相色谱

质谱(SPMEGCMS)法是一种简单、可靠、适用于鲜花香气成分分析的方法[22],该方法可有效富集蜡梅属植物叶片中的香气成分,且重现性较好[28]。

已有学者将SPME法应用于蜡梅属植物的挥发性物质研究[22,28-30]。向林[30]采用顶空固相微萃取以及气相色谱质谱技术(HSSPME GCMS)分析生长于同一环境下的6个蜡梅单株鲜花的香气成分。其中,萜烯类化合物在花香中起主导作用,其中反式β罗勒烯等含量最丰富。蔡宝国等[22]采用顶空固相微萃取(SPME)吸附采集鄢陵腊梅花的香气成分,鉴定出含有芳樟醇、乙酸苄酯、吲哚、苯甲醇、反乙位罗勒烯、壬醛、丁香酚、桂醇和甲琥胺等60种挥发性物质。

1.4 静态顶空法

静态顶空是在密闭容器中,使样品与样品上方气体达到平衡,直接抽取样品上方气体进行测定的技术。梁现蕊等[23]采用静态顶空气相色谱法对12批柳叶蜡梅样品进行指纹图谱分析,标定了25个共有峰,对样品进行系统的比较与归类。

2 蜡梅属植物挥发性成分的分析方法

2.1 气相色谱法

气相色谱法是利用气体作流动相的色层分离分析方法。聂鹏等[24]建立用气相色谱法测定山蜡梅叶挥发油βCD包合物中桉叶素的方法;梁现蕊等[23]采用静态顶空气相色谱(HSGC)构建了柳叶蜡梅挥发油指纹图谱,标定了25个共有峰,对样品进行系统的比较与归类;李阳春等[25]用GC对其进行指纹图谱测定,建立柳叶腊梅挥发油的共有指纹峰,结果表明其精密度、重复性、稳定性试验中共有峰的相对峰面积和相对保留時间的RSD均小于3%。

2.2 气质联用法

气质联用法集合了气相色谱对有机化合物的有效分离与质谱法有效定性分析的优势,提供对复杂有机化合物高效的定性、定量分析工具。气质联用法被广泛应用于蜡梅属植物的挥发性成分分析,包括:(1)蜡梅属植物挥发油(精油)分析。如蜡梅挥发油[20]、柳叶蜡梅挥发油[26-27],山蜡梅挥发油[17]和浙江蜡梅挥发油[32]等;(2)蜡梅顶空气(头香)分析。研究者采用气质联用法研究了山蜡梅叶[13]、柳叶蜡梅[28],浙江蜡梅[32]及山蜡梅[28]的挥发性成分。

2.3 傅立叶红外法

红外光谱法是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性,进行分子结构和化学组成分析。欧阳婷等[31]采用傅立叶变换红外(FTIR)技术测定其红外光谱,建立了10批柳叶蜡梅叶药材的FTIR指纹图谱,为柳叶蜡梅的质量分析、评价与控制提供依据。

3 蜡梅属植物挥发性成分

蜡梅属植物挥发性成分丰富,包括萜烯类、烷类、酯类、醇类、酸类和苯环类等化合物。其中,萜烯类化合物(单萜类和倍半萜类化合物)和苯环类化合物是蜡梅(Chimonanthus praecox L.)花香的主要成分[30]。

3.1 萜烯类化合物

萜烯类化合物是高等植物释放最为广泛的一类化合物,包括异戊二烯(半萜,C5),单萜(C10)和倍半萜(C15)等[33]。研究表明,萜烯类化合物是蜡梅花香的主要成分[30]。沈强[21]采用MAHD法提取腊梅花精油成分,从腊梅花精油中检测出19种萜烯类化合物,占总含量的63.27%;徐恒伟[34]在7份野生蜡梅花挥发油中检测出121种化合物,其中萜烯类成分占67%,且以倍半萜类居多。

蜡梅属植物中萜烯类化合物主要包括:(1)α蒎烯。研究者们从山蜡梅叶[13]、柳叶蜡梅,浙江蜡梅及山蜡梅新鲜叶片[28]、山蜡梅挥发油[35]和柳叶蜡梅叶挥发油[31]中检测出α蒎烯;(2)α愈创木烯。存在于蜡梅鲜花与干花挥发油[36]、野生与栽培腊梅叶挥发油[37]中;(3)β荜澄茄烯。存在于腊梅花挥发油[8]、野生腊梅花挥发油[34]、素心蜡梅挥发油[15]和红心蜡梅挥发油[15]中;(4)β榄香烯。存在于腊梅[9]、柳叶蜡梅[28],浙江蜡梅[28]、山蜡梅[28]的叶中,在腊梅花[8,14,36]和叶[37]的挥发油、野生腊梅花[34]和叶[37]的挥发油中也有分布;(5)β蒎烯。从腊梅花蕾挥发油[19]与山蜡梅挥发油[35]中检测到该成分;(6)β石竹烯。从野生和栽培腊梅叶挥发油[37]、腊梅花挥发油[8]和柳叶蜡梅茎挥发油[27]中检测到该挥发性成分;(7)大根香叶烯。大根香叶烯存在于柳叶蜡梅、浙江蜡梅、山蜡梅及突托蜡梅新鲜叶片[28]、腊梅花挥发油[14,20,36]与柳叶蜡梅茎挥发油[27]中;(8)杜松烯。从蜡梅叶挥发油[37]和花挥发油[34]中检测出杜松烯;(9)反式β罗勒烯。存在于蜡梅鲜花[30]和无香品系蜡梅[38];(10)莰烯:从腊梅花挥发油[20]和山蜡梅挥发油[17,35]中检测到莰烯;(11)罗勒烯。存在于蜡梅新鲜叶片[28]和柳叶蜡梅叶挥发油[31];(12)石竹烯。存在于腊梅[9]、柳叶蜡梅[28],浙江蜡梅[28]及山蜡梅[28]的叶挥发性成分、腊梅花挥发油[14,20,34,36]、山蜡梅挥发油[16,35]、柳叶蜡梅叶挥发油[31]、红心蜡梅挥发油[15];(13)桉油精。桉油精是山蜡梅挥发油的主要成分,样品中相对含量最高达到42.02%[35]。

3.2 烷类化合物

刘祝祥等[9]鉴定了腊梅叶挥发性成分,其中烷类化合物包括了十四烷(相对含量为10.1%)、十五烷(相对含量为2.95%)、2,7,10三甲基十二烷(相对含量为8.93%)、植烷(相对含量为3.14%)等。而浙江蜡梅叶挥发油中的烷类化合物則包括1,1二甲基3,4二异丙烯基环己烷(相对含量为7.42%)、4甲基2,7二氧杂三环4,4,0,0(3,8)癸烷(相对含量为0.81%)等[32]。

3.3 酯类化合物

酯类化合物在蜡梅属植物中有较多分布,如腊梅花蕾挥发油中的邻苯二甲酸二辛酯和己酸乙酯[19];蜡梅叶中的乙酸芳樟酯[28]和环扁桃酯[9];蜡梅花中的乙酸苄酯[38-39]和水杨酸甲酯[30,38-39]等是花香的主要成分,而蜡梅无香品系含量较高的则为苯甲酸甲酯[38]。酯类化合物还存在于蜡梅属的不同种植物中,如浙江蜡梅叶挥发油中含α丙酸萜品酯(相对含量为4.01%)[32];素心蜡梅挥发油中含有L乙酸龙脑酯(8.577%)等[15];山蜡梅叶中存在α,α,4三甲基3环己烯甲醇乙酸酯[13]和乙酸3,7二甲基2,6辛二烯1酯[17]等;食凉茶(柳叶蜡梅)挥发油中含有α松油醇乙酸酯(2.88%)等[40];突托蜡梅叶挥发油中则检出乙酸冰片酯(12.66%)等[10]。

3.4 醇类化合物

醇类化合物是蜡梅属植物挥发油的重要组成部分,如芳樟醇是影响蜡梅花香馥郁的重要物质之一[39]。徐年军等[16]研究表明醇类化合物是山腊梅挥发油中的主要成分,相对含量为39.60%。

蜡梅鲜花的香气成分中,芳樟醇等含量最丰富[30]。腊梅花蕾挥发油中含有芳樟醇、橙花叔醇、苯甲醇、榄香醇[19]等;腊梅花中的挥发性成分中,包含了芳樟醇和(1S,2S,3R,5S)-(+)-2,3蒎烷二醇等[38],而腊梅叶的挥发性成分,包括叶绿醇(相对含量36.16%)等成分[9]。

山腊梅挥发油中的醇类化合物包括:桉叶醇[13]、(-)匙叶桉油烯醇[16]、(+)匙叶桉油烯醇[16]、α杜松醇[16]、杉木醇[16]、4乙烯基,α,α,4三甲基3[1甲基乙烯基]环己烷甲醇[17]、桉醇[17]、α松油醇[17]、γ依兰油醇[35]和α杜松醇[35]等。欧阳婷等[32]研究了浙江蜡梅叶挥发油的化学成分,其中反式(+)5蒈烷醇相对含量高达61.45%;杨成梓等[41]研究结果表明闽东畲药芝兰青(浙江蜡梅叶)挥发油中桉叶醇相对含量为17.13%;浙江蜡梅挥发油中还包含了(Z)2(3,3二甲基亚环己烯基)乙醇、芳樟醇等醇类化合物。沐方芳等[27]从柳叶蜡梅茎挥发油中鉴定出89种化合物,其中含量较高的成分为桉叶油醇(4.89%)等;李正国等[15]从素心蜡梅挥发油中鉴定出相对质量分数较高的成分是tau杜松醇(7.771%)等,从红心蜡梅挥发油中鉴定出榄香醇(16.171%)、tau杜松醇(4.649%)等。

3.5 酸类化合物

刘祝祥等[9]鉴定了腊梅叶挥发性成分,包括肉豆蔻酸(相对含量0.47%)等成分。山腊梅叶的挥发油性成分包含十六烷酸(3.66%)等[16]。贺建云等[40]分析食凉茶(柳叶蜡梅)挥发油成分,主要成分为有机酸类(占提取挥发油总量4.24%),成分包括N十六烷酸(2.09%)和亚麻酸(1.44%)等;沐方芳等从柳叶蜡梅茎挥发油中鉴定出亚油酸(11.96%)和棕榈酸(11.38%)[27]。

3.6 其他化合物

研究者们从腊梅中检测出2,4二叔丁基苯酚[9]、苯环型化合物乙酸苄酯[30]和萘[9]等挥发性成分。柳叶腊梅挥发性成分还包括 (1α,4aα,8aα)1,2,4a,5,6,8a六氢4,7二甲基1异丙基-萘[27]、樟脑[27]、3(4,8二甲基3,7壬二烯)呋喃[40]、1,8桉叶素[28]、3(4,8二甲基3,7壬二烯)呋喃[28]和4(3,7二甲基3乙烯基1,6辛二烯)苯酚等[40]。山腊梅的挥发性成分包括(E)3(4,8二甲基3,7壬二烯基)呋喃[13]、樟脑[13,17]、桉树脑[17]、对聚伞素[17]、1,8桉叶素[28]、3(4,8二甲基3,7壬二烯)呋喃[28]等。突托蜡梅叶中挥发性成分包括(E)3(4,8二甲基3,7壬烯基)呋喃[10]、1,8桉叶素[28]。浙江蜡梅叶挥发油的化学成分包括1,4桉叶素(46.20%)[32],三辛胺(6.44%)[32]、1,8桉叶素[28]、3(4,8二甲基3,7壬二烯)呋喃[28]等。

4 蜡梅属植物挥发性成分的变化规律

4.1 蜡梅属植物不同部位挥发性成分的差异

王明丽等[42]比较贵州产山蜡梅不同部位(根、茎、叶、果皮)的挥发油化学成分,结果表明山蜡梅根挥发油以桉树脑、4萜品烯、芳樟丙酸为主;叶挥发油以榄香脑和β桉叶油醇为主;茎挥发油以龙脑、α杜松醇、桉树脑为主;而果皮挥发油则以石竹烯氧化物和葎草烯氧化物为主。

4.2 蜡梅属植物不同品种挥发性成分差异

樊美余等[28,43-44]研究表明柳叶蜡梅、浙江蜡梅及山蜡梅花的挥发性成分相似,而蜡梅及突托蜡梅花香气各异,挥发性成分组成明显不同于另外3种植物。竺叶青等[45]以中国腊梅属4种植物(腊梅、山腊梅、柳叶腊梅和西南腊梅)为材料,提取叶挥发油,检测出至少有8种相同组分,但含量有显著差异。

在不同品种的生物标记物研究方面,樊美余等[28]研究表明蜡梅叶中的特有成分罗勒烯、乙酸芳樟酯可与蜡梅属柳叶蜡梅、浙江蜡梅和山蜡梅进行区分。

4.3 蜡梅属植物不同植株的挥发性成分差异

研究者们发现,不同蜡梅单株花香成分存在差异。向林等[30]分析了同一环境下6个蜡梅单株鲜花的香气成分,结果表明不同蜡梅单株的花香成分存在大的质和量的变化。余莉[39]根据花香味较淡的1u25单株与其他8个单株之间的花香成分差异,认为芳樟醇是影响蜡梅花香馥郁的重要物质之一。

4.4 蜡梅属植物不同生长阶段或采摘季节挥发性成分的差异

舒任庚等[35]研究表明采收时间对山蜡梅挥发油成分含量影响较大,其中桉油精含量在6月达到最高值,为42.02%。冯楠[38]测定了蜡梅在露瓣期、初开期、盛花期和末花期的花香成分,其中芳香品系H29的萜类总量随露瓣期到末花期逐渐增加,单萜含量变化一致,而倍半萜最高含量(86.57 ng·g-1)出现于露瓣期,随后降低,末花期有所回升。而无香品系SW001萜类总含量变化趋势呈先增后减,单萜挥发物释放与之一致;倍半萜挥发物含量露瓣期高于初开期,于盛花期达到顶峰(44.46 ng·g-1),末花期降低。余莉[39]分析了兩个蜡梅单株5个时期(蕾期、露瓣期、初开期、盛开期和末花期)的花香成分变化,发现蜡梅在蕾期和露瓣期的花香物质含量较低,但倍半萜类物质种类较多。随着花朵逐渐开放,挥发性组分种类减少,总含量增加,芳樟醇、乙酸苄酯、水杨酸甲酯等物质成为蜡梅花香主要成分。竺叶青等[45]比较了腊梅属腊梅、山腊梅、柳叶腊梅和西南腊梅这4种植物,在开花期与营养期叶挥发油的差异,结果表明同一种植物在开花期与营养期叶中挥发油的主要成分其含量也有明显的不同。史小娟[46]探索了柳叶蜡梅叶的春夏季节变异规律,结果表明柳叶蜡梅叶中的挥发性成分与采收季节有关。

4.5 蜡梅属植物释香过程中挥发性成分的差异

谢超等[47]研究了不同开放度(花苞、初展、开放、盛放)的腊梅香气变化规律,结果表明随着腊梅花开放度的增大,其烷烃类物质含量较花苞依次增加了0.590、7.152、13.820倍,烯烃类增加了0.424、1.078、4.286倍,醇类增加了0.895、3.324、5.091倍,酯类增加了1.071、2.182、15.101倍,其中酮类物质在开放后期才出现,盛放阶段含量急剧升高,为开放阶段的12.3倍。

5 蜡梅属植物挥发性成分的生物活性

5.1 蜡梅属植物挥发性成分的抑菌活性

研究表明蜡梅属挥发性成分对多种病原微生物具有抑制作用。赵莹等[8]研究表明腊梅花的挥发油对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、凝结芽孢杆菌、白色葡萄球菌、藤黄八迭球菌、肺炎克雷伯氏菌、普通变形菌、表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌均有抑制作用,其中对白色葡萄球菌的抑制效果最明显,抑菌圈与盐酸四环素相当;腊梅叶挥发性成分对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、变形杆菌均有抑制作用,对金色葡萄球菌的抑菌活性最强[9]。蜡梅属的突托蜡梅叶挥发油对大肠杆菌、绿脓杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、藤黄八叠球菌、苏云金芽孢杆菌、产气杆菌均具有较强的抑菌活性,其中对藤黄八叠球菌的抑杀效果最好,其挥发油最低抑菌浓度与最低杀菌浓度均为2.25 g· L-1[10]。

5.2 蜡梅属植物挥发性成分的抗氧化活性

目前对蜡梅属植物的抗氧化活性研究较多,赵莹等[8]报道了腊梅花挥发油具有较强的抗脂质过氧化物的能力,反应180 min后对亚油酸氧化的抑制率仍为52.08%。张姝等[12]通过对蜡梅CP1挥发油在DPPH自由基清除试验,其IC50为(2.390±0.079)mg·mL-1,表明蜡梅可作为天然抗氧化剂,有较高的培育价值。蜡梅属柳叶蜡梅也有较好的抗氧化活性,周婧等[26]研究表明2%野生柳叶蜡梅挥发油对ABTS自由基有一定的清除作用,而对亚硝酸钠的清除作用高于0.5 mg·mL-1芦丁;陈向阳等[48]研究表明柳叶蜡梅叶挥发油总还原力和对DPPH自由基、超氧阴离子自由基清除作用的IC50值分别为182.58、89.66、53.42 μL,挥发油对超氧阴离子自由基清除能力和金属离子的螯合能力明显高于1 mg·mL-1维生素C和0.5 mg·mL-1 EDTA;韦梦鑫[11]等研究柳叶蜡梅叶挥发油对脂自由基清除作用的IC50值为208.09 μL,具有较好的脂自由基清除能力。

5.3 蜡梅属植物挥发性成分的药用价值

蜡梅属植物为中国特有的传统药用植物,在我国民间以蜡梅属植物为原料的香风茶,石凉茶等已被广泛应用。香风茶为蜡梅科蜡梅属植物山蜡梅、柳叶蜡梅和浙江蜡梅的嫩叶加工而成,具有祛风解表,理气化痰,醒脾化浊等功效,其药理活性主要为抗菌抗病毒、降压、降脂减肥、抗氧化和抗肿瘤等作用[49]。石凉茶是用野生蜡梅科植物柳叶蜡梅的鲜嫩芽、叶精制而成,为畲家珍备圣茶。经常饮用石凉茶能调理心脑血管微循环,提高机体抗病能力和延缓衰老的作用[50]。柳叶蜡梅俗称香风茶,对治疗感冒、气管炎及降血压等疾病疗效显著,具有一定的药用价值[51]。山蜡梅叶具有解表祛风,清热解毒,舒散风寒,芳香化湿,辟秽醒脾的功效,主要用于预防和治疗感冒与流行性感冒[52]。陈鹭颖等以小鼠体重、肥胖指数、血清总胆固醇和甘油三酯为指标,研究表明山蜡梅的挥发油提取液、石油醚及正丁醇提取液高剂量能减缓小鼠的体重增长、抑制食欲,且能减少体脂[53]。

6 讨论

植物挥发性物质(Volatile organic compounds, VOCs)是植物在自然状态下释放出的挥发性气态有机物。蜡梅属植物产生的挥发性物质,能营造令人愉悦的嗅觉体验,还具有实现植物内或植物间化学信息传递等作用。本文讨论的蜡梅挥发性成分,包含了挥发性成分的两个层面:(1)挥发油(精油):蜡梅水蒸气蒸馏或有机萃取物的成分;(2)蜡梅顶空气(头香):植株或器官的自然发香成分。蜡梅属植物挥发性成分的收集方法包括了蒸馏法提取、二氧化碳临界法提取、固相萃取法和静态顶空法等。但这些方法也存在一定的缺点,如水蒸气蒸馏存在蒸馏温度高可能改变挥发性成分原有组分[54],而有机溶剂提取在回收溶剂过程中的部分组分流失等。

国内外学者对蜡梅属植物挥发性成分开展了大量的研究[55-63,该属植物挥发性成分主要包含萜烯类、烷类、酯类、醇类、酸类和其他化合物等。萜烯类化合物是蜡梅花香的主要成分[30],如α蒎烯、α愈创木烯、β荜澄茄烯、β石竹烯和桉油精等;酯类化合物在蜡梅属植物中有较多分布,如乙酸苄酯[38-39]和水杨酸甲酯[30,38-39]等是蜡梅花香的主要成分;而醇类化合物是蜡梅属植物挥发油的重要组成部分,如芳樟醇是影响蜡梅花香馥郁的重要物质之一[39]。本文综述了蜡梅属植物不同部位、不同品种、不同植株、不同生长阶段及不同采摘季节的挥发性成分的差异。学者们研究表明,不同条件下,蜡梅属植物的挥发性成分存在大的质和量的变化。

最后对蜡梅属植物挥发性成分的生物活性进行了阐述,目前对蜡梅属植物挥发性活性研究已有大量报道,其活性主要包括抑制病原菌,抗氧化清除自由基,并具备重要药用价值。蜡梅属具备的生物活性,如抑菌机制与清除自由基机理还有待继续探索和深入。蜡梅属植物为中国所特有,是我国特有的植物资源。本文通过对蜡梅属植物挥发性化学成分研究现状的综述,以期为进一步开发和应用该属植物提供科学依据。

參考文献:

[1]王凌云,张志斌,邹峥嵘,等.蜡梅属植物化学成分和药理活性研究进展[J].时珍国医国药,2012,23(12):3103-3106.

[2]赵冰,张启翔.中国蜡梅属种质资源的分布及其特点[J].广西植物,2007,27(5):730-735.

[3]张若蕙,刘洪谔.世界腊梅[M].北京:中国科学技术出版社,1998.

[4]肖炳坤,刘耀明.蜡梅属植物分类、化学成分和药理作用研究进展[J].现代中药研究与实践,2003,17(2):59-61.

[5]朱瑞,谷永东,谢金峰,等.蜡梅属生物碱成分及生物活性研究进展[J].化学与生物工程,2016(8):1-3.

[6]李芳芳,陶书田,张虎平.植物挥发性有机物合成研究进展[J].生物技术通报,2015,31(3):17-24.

[7]KNUDSEN JT,ERIKSSON R,GERSHENZON J,et al.Diversity and Distribution of Floral Scent[J].Botanical Review,2006,72(1):1-120.

[8]赵莹,张媛,王喆之.腊梅花挥发油成分分析及生物活性初探[J].时珍国医国药,2010,21(3):622-625.

[9]刘祝祥,贺建武,彭德娇,等.腊梅叶挥发性成分及其抑菌活性研究[J].湖南农业科学,2011(1):75-77.

[10]刘易鑫,颜日明,鲁顺保,等.突托蜡梅叶中挥发油成分及其抑菌活性研究[J].中国中药杂志,2011,36(22):3149-3154.

[11]韦梦鑫,刘智慧,查钱慧,等.柳叶蜡梅叶挥发油的提取工艺及对脂自由基的清除作用[J].安徽农业科学,2013,41(4):1724-1724.

[12]张姝,徐志珍,夏玮,等.基于多种模式识别方法的不同品种蜡梅挥发油的成分分析及抗氧化活性测定[J].华东理工大学学报(自然科学版),2017,43(1):76-83.

[13]詹忠根,徐程.山蜡梅叶挥发油化学成分分析[J].药物分析杂志,2006(8):1168-1170.

[14]江婷,苑金鹏,程传格,等.腊梅花挥发油化学成分分析[J].光谱实验室,2005,22(6):1329-1332.

[15]李正国,刘明春,邓伟,等.素心蜡梅和红心蜡梅鲜花挥发油成分分析[J].精细化工,2008,25(10):985-988.

[16]徐年军,白海波,严小军,等.山腊梅中挥发油成分分析[J].分析测试学报,2006,25(1):90-93.

[17]曹岚,刘志勇,刘德文.山蜡梅叶挥发油的气相色谱质谱联用研究[J].时珍国医国药,2008,19(1):41-42.

[18]欧阳婷,麦曦,夏红英,等.柳叶蜡梅叶挥发油化学成分GCMS分析[J].南昌大学学报(理科版),2010,34(1):78-81.

[19]曹耀,刘祝祥,田向荣,等.腊梅花蕾挥发性化学成分分析[J].生命科学研究,2010,14(5):398-401.

[20]司辉清,沈强,庞晓莉.腊梅花精油超临界CO2萃取及GCMS分析[J].食品科学,2010,31(2):134-137.

[21]沈强.腊梅花精油提取工艺及成分比较[D].重庆:西南大学,2009.

[22]蔡宝国,蒋晓薇,陈宇.鄢陵腊梅香气成分的固相微萃取气质联用分析[J].上海应用技术学院学报(自然科学版),2016,16(3):257-261.

[23]梁现蕊,肖钦钦.静态顶空-气相色谱法用于柳叶蜡梅挥发油指纹图谱研究[J].浙江工业大学学报,2015,43(5):567-572.

[24]聂鹏,孙萍,刘旭海,等.气相色谱法测定山蜡梅叶挥发油βCD包合物的含量[J].江西中医药大学学报,2010,22(5):49-51.

[25]李阳春,孙静芸,盛春,等.柳叶腊梅挥发油GC指纹图谱研究[J].中成药,2008,30(8):1190-1192.

[26]周婧,钱超,宋莹莹,等.野生柳叶蜡梅叶挥发油成分的GCMS分析及其抗氧化活性[J].华西药学杂志,2013,28(3):238-240.

[27]沐方芳,张军,王曼曼,等.野生柳叶蜡梅茎挥发油化学成分的GCMS分析[J].热带作物学报,2013,34(2):382-385.

[28]樊美余,曹福福,徐萌,等.HSSPMEGCMS法分析5种蜡梅属植物叶片的挥发性成分[J].分子植物育种,2017(6):2381-2388.

[29]DENG C H,SONG G X,HU Y M.Rapid determination of volatile compounds emitted from Chimonanthus praecox flowers by HS SPME GC MS[J].Zeitschrift Fur Naturforschung C A Journal of Biosciences,2004,59(9-10):636-640.

[30]向林.蜡梅花香相关基因的克隆与功能分析[D].武汉:华中农业大学,2009.

[31]欧阳婷,麦曦.柳叶蜡梅叶挥发油的FTIR指纹图谱研究[J].江西化工,2009(3):97-99.

[32]欧阳婷,麦曦.浙江蜡梅叶挥发油化学成分GCMS分析[J].中药材,2010,33(3):385-387.

[33]HOLOPAINEN J K,BLANDE J D.Where do herbivore induced plant volatiles go?[J].Front Plant Sci,2013,4(1):185.

[34]徐恒伟.野生蜡梅表型多样性及其花挥发油研究[D].成都:四川农业大学,2009.

[35]舒任庚,李莎莎,张普照.采收时间及提取方法对山蜡梅挥发油成分的影响[J].中国医院药学杂志,2010,30(9):761-765.

[36]熊敏,周明芹,向林,等.蜡梅花挥发油成分的GC MS分析[J].华中农业大学学报,2012,31(2):182-186.

[37]伍娟.蜡梅天然居群叶挥发油提取工艺优化及其成分多样性分析[D].成都:四川农业大学,2012.

[38]冯楠.蜡梅花香挥发物测定及2个萜烯合酶基因功能初步研究[D].华中农业大学,2017.

[39]余莉.蜡梅花挥发性组分与花色色素分析[D].武汉:华中农业大学,2013.

[40]贺建云,王斌,杨天鸣.食凉茶中挥发油成分分析[J].化学与生物工程,2010,27(4):85-88.

[41]杨成梓,李烈辉,何帮剑,等.闽东畲药芝兰青的GC/MS研究[J].中国医药导报,2013,10(7):126-128.

[42]王明丽,王道平,杨小生,等.贵州产山蜡梅不同部位挥发油化学成分分析[J].云南大学学报(自然科学版),2010,32(5):577-582.

[43]徐萌.基于蜡梅属植物花化学成分的种间差异性研究[D].杭州:浙江农林大学,2016.

[44]徐萌,张经纬,吴令上,等.HS SPME GC MS联用测定蜡梅属植物花的挥发性成分[J].林业科学,2016,52(12):58-65.

[45]竺叶青,黄沁,王智华,等.中国腊梅属植物开花期与营养期叶挥发油化学成分的比较[J].中成药研究,1987(7):31-32.

[46]史小娟,潘心禾,张新凤,等.柳叶蜡梅叶挥发性成分的提取及GC MS分析[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(9):129-132.

[47]谢超,王建晖,龚正礼.腊梅释香过程中香气成分的分析研究[J].茶叶科学,2008,28(4):282-288.

[48]陈向阳,毕淑峰,姚瑶,等.柳叶蜡梅叶挥发油体外抗氧化活性[J].光谱实验室,2013,30(3):1484-1487.

[49]毕武,姚霞,何春年,等.香风茶的传统应用与研究现状[J].中国现代中药,2013,15(11):1012-1018.

[50]何伟东,何卫东.畲药石凉茶树机械化加工技术[J].蚕桑茶叶通讯,2012(1):36-37.

[51]陈斐,刘忠达,李萌,等.柳叶蜡梅挥发油诱导HeLa细胞凋亡的研究[C]//中国医学细胞生物学学术大会暨细胞生物学教学改革会议,2008.

[52]许可为.中药山蜡梅的药用价值研究概况[J].科技视界,2013(33):388.

[53]陈鹭颖,刘锡钧.山蜡梅对小鼠的减肥作用[J].海峡药学,2002,14(5):30-33.

[54]刘和,孙忠贵.我国化学领域天然植物挥发性成分研究的进展[J].江西农业大学学报,1998(1):74-81.

[55]FARSAM H,AMANLOU M,TAGHICHEETSAZ N,et al.Essential oil constituents of Chimonanthus fragrans flowers population of Tehran[J].Daru Journal of Pharmaceutical Sciences,2007,15(3):129-131.

[56]LI Z G,HUI C,MAWRONG L,et al.Analysis of volatile compounds emitted from Chimonanthus praecox (L.) link in different florescence and QSRR study of GC retention indices[J].Chromatographia,2009,70(7-8):1153.

[57]TAKAYAMA H,MATSUDA Y,MASUBUCHI K,et al.Isolation, Structure Elucidation,and Total Synthesis of Two New Chimonanthus Alkaloids,Chimonamidine and Chimonanthidine[J].Tetrahedron,2004,60(4):893-900.

[58]ZHANG J W,GAO J M,XU T,et al.Antifungal Activity of Alkaloids from the Seeds of Chimonanthus praecox[J].Chemistry & Biodiversity,2010,6(6):838-845.

[59]李惠成, 张兵.蜡梅种子油化学成分研究[J].宝鸡文理学院学报(自然科学版), 2006, 26(1):43-45.

[60]肖炳坤, 黄荣清, 骆传环.山蜡梅叶中蜡梅碱和山蜡梅碱的分析与鉴定[J].质谱学报, 2004, 25(S1):59-60.

[61]肖炳坤, 刘耀明, 冯淑香, 等.山蜡梅叶的化学成分研究(Ⅰ)[J].中草药, 2005, 36(2):187-189.

[62]赵浩如, 戢群芳, 王明时, 等.蜡梅根化学成分的研究[J].中国药科大学学报, 1993(2):76-77.

[63]周明芹, 陳龙清, 李秋杰.蜡梅的研究和应用概况[J].湖北农业科学, 2009, 48(11):2874-2877.

(责任编辑:柯文辉)

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