粉红香水月季花香成分分析及在城市园林中的应用

王 辉，朱继军，奉树成

（上海植物园/上海城市植物资源开发应用工程技术中心，上海200231）

0 引言

粉红香水月季(Rosa odorata var.erubescens)为香水月季(R.odorata var.odorata)的变种，原产云南丽江，又名‘丽江之路’，是著名的古老藤本月季。为常绿高大藤本，匍匐枝长而粗壮，无毛，散生钩状皮刺，小叶5～9片，椭圆形、卵形或长圆卵形，先端急尖或渐尖。花单生或2～3朵簇生，花重瓣，粉红色，中等甜香味，花径3～6 cm，花期4—5月，景观效果极佳[1]。2018年引种粉红香水月季分别于上海植物园月季园及崇明长兴岛基地做试验栽培，发现粉红香水月季在上海具有良好的适应性。

粉红香水月季具有中等强度的果香和茶香香气，进一步提取和分析其香气对其在园林中的应用具有指导作用。常用的香气提取和分析前处理方法有固相微萃取(solid-phase microextraction，SPME)技术、搅拌子吸附萃取(stir-barsorptiveextraction-thermal desorption，SBSE-TD)、顶 空 萃 取 技 术 (headspace extraction)、吹扫捕集-脱附 (purge and trap-thermal desorption，P&T-TD)技术等[2]。这些前处理方法多应用于食品中研究，主要是食品、酒水、饮料中的香味和风味物质[3-8]的提取，以及环境中的有害成分和农残等[9-10]的测试，在植物香气的研究上也有一些应用，主要是茶、烟草、咖啡、水果等[11-17]经济类作物的挥发性香气成分。其中SPME应用最为广泛。SBSE是在SPME技术的基础上发展的一种提取技术，原理和SPME相似，靠萃取针或萃取棒上的涂层进行吸附，而SBSE涂层更厚，吸附能力更强，能够降低样品分析的检测限，有效提取痕量和超痕量挥发物[18]，操作上更为简单高效，且香气可以保存。作者在前期的研究中[19]，通过对比SPME、P&T-TD、SBSE香气前处理方法得出，SBSE-TD检出的成分可覆盖色谱峰的前中后段，检出香气成分的效率也较高，此方法具有便捷和采集香气可保存的特点，从芳香月季资源筛选和开发的角度，SBSE-TD法有更多优势。

本研究以粉红香水月季为研究对象，结合考察其在上海地区的适应性，采用SBSE-TD法提取，分析评价其鲜花香气成分和香气类型，并对其在园林中的应用做展望。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 粉红香水月季于2019年4月采集鲜花于上海植物园资源苗圃，带回实验室分析。

1.1.2 仪器 德国Markes TD100-xr热脱附系统、Agilent7890B/5977B GC-MS联用仪、DB-wax色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)、SBSE搅拌子、cosmos玻璃空吸附管、正构烷烃(C10～C30)混合标样(1000 mg/L)、萘-D8标准品(1000 mg/L)。

1.2 方法

取鲜花花瓣，称重，放入密闭的容器（自封袋）中。将搅拌子放到花瓣（约0.5 g）中间，密闭容器，静态吸附1 h。取吸附香气的搅拌子，置于保存瓶中，1周内完成测样。

采用热脱附进样。热脱附系统为德国Markes TD100-xr热脱附仪。进样前用微量注射器加入1 μg内标萘-D8标准品(1000 mg/L)到装有搅拌子的玻璃脱附管中，两端立即加盖PTFE小型分析帽防止气体挥发，测试时换金属帽，整体放入TD100系统，经脱附的挥发物进GC-MS分析。热脱附各参数设定TDS参数为初始温度为40℃保持0.5 min，快速升温至250℃，保持10 min。不分流进样，传输线温为280℃。CIS参数为初始温度为10℃，以最大速率升温至300℃，保持5 min。采用溶剂排空模式分流，分流比为5:1，传输线温为280℃。

采用Agilent7890B/5977B GC-MS联用仪（美国Agilent公司）分析香气成分。色谱柱采用DB-wax柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。色谱条件：进样口温度250℃，不分流，载气He，柱流量1 mL/min，升温程序为起始温度50℃，保持3 min，后以3℃/min速率升温至220℃，保持10 min，以20℃/min速率升温至250℃。质谱电离方式为EI，电子能量70 eV，载气He，传输线温280℃，离子源温度230℃，四级杆温度150℃，溶剂延迟3 min，扫描范围20～400 amu。Nist14库检索成分。

采用质谱定性结合保留指数定性。采用面积归一化法和内标法定量。内标定量是根据各化合物峰面积与内标（萘-D8）峰面积之比定量，以内标的加入量换算成各化合物的绝对挥发浓度，计算如式(1)。

2 结果与分析

2.1 粉红香水月季挥发性成分的种类和含量

共检出粉红香水月季挥发性香气成分39个，相对百分含量占总香气成分的84.03%，含量为5.42 μg/g。具体检出成分种类见表1。相对百分含量高于1%的成分有10个，其中含量最高的成分为1-十九烯，占21.95%，其次十九烷占10.24%。含量最高的香气成分有3,5-二甲氧基苯，同文献中采用SPME分析方法得出的结果一致[20-21]，其次为3-乙酸叶醇酯、石竹烯、香叶醇等。

表1 SBSE-TD结合GC/MS提取分析粉红香水月季花香成分及含量

2.2 粉红香水月季的香气组成及类型

从粉红香水月季中检出的香气成分中无香的高碳烷烃含量相对较高，稀释了香气成分的相对含量。香气成分中3,5-二甲氧基甲苯含量是最高的，香气为湿润、新鲜清香韵，略带一丝酚、辛辣气息，具有红茶茶香特征。另外，此化合物具有独特的镇定安神作用[22]。含量比较高的成分还有3-乙酸叶醇酯，表现为青果香，未成熟的香蕉、梨的香气。香叶醇呈玫瑰和苹果似愉快香甜气，略带苦味。石竹烯具有甜的木香，淡的丁香似香味，二氢-β-紫罗兰醇含量也较高，主要是木香、花香、琥珀香[23-26]。根据主要香气成分，粉红香水月季的香气类型可以归为3,5-二甲氧基甲苯为代表的茶香型月季，香气偏清韵。

2.3 粉红香水月季在城市园林中的应用展望

上海位于长江入海口，是长江三角洲冲积平原的一部分，属海滩涂地土壤，土质中偏碱性。上海地处北亚热带南缘，年平均气温15.8℃，历史极端最低气温-12.1℃，极端最高气温为40.2℃；由于受冷暖气流和海洋气候影响，常有梅雨季高湿及夏季高温热害和台风暴雨等灾害性气候发生，有时对植物生长造成破坏性影响。粉红香水月季于2018年分别引种于上海植物园月季园及崇明长兴岛试验基地，表现出较强的适应性。春夏季耐水湿和高温，2020年上海经历超长梅雨季，梅雨期长达42天，为常年平均值的2.3倍，8月高温偏多，连续13天出现35℃以上高温，粉红香水月季依然生长正常，无落叶。2020年冬季遇强寒潮，最低气温-7.6℃，粉红香水月季枝叶近常绿，嫩梢少量受冻，成熟枝条无影响，春季萌芽正常。在上海植物园月季园藤架做应用示范，粉红香水月季植株生长强健，生长速度快，铺展性好，花期早，花量大，景观效果极佳。粉红香水月季属野生品种，生长势强，应用上可以做到低维护、少管养，可以用于高大藤架、宽阔场所、城市高架路桥等立体景观。由于其高大的冠幅，可以增加生态效应。上海城市立交支撑柱结构多，基本无绿化，可以尝试种植粉红香水月季，起到绿化、美化和香化的作用，打造立体生态景观。

粉红香水月季为湿润、新鲜清香韵，具有柔和的茶香，其主成分3,5-二甲氧基甲苯具有镇定安神作用，还具有改善人体表皮的壁垒保障机能、增加肌肤天然保湿功能。有研究将3,5-二甲氧基甲苯和具有镇定效果的精油（薰衣草精油、佛手柑精油、玫瑰精油）相比，镇定效果最好[22]。因此，可以将粉红香水月季用于芳香保健园林，构建营造特色生态空间，加上粉红香水月季高大藤蔓上密集的花朵，可以使香气聚集，调节人们的生理和心理，从而起到保健效果。

3 结论与讨论

粉红香水月季原产云南丽江，为著名的茶香藤本月季，生长强健，抗病性较强，南方庭院稀有栽培。本研究前期引种试验得出粉红香水月季在上海具有良好的适应性，在上海植株生长强健，生长速度快，花期早，花量大，为促进其进一步开发应用，对其芳香性开展研究。研究得出粉红香水月季的主要香气成分为3,5-二甲氧基甲苯，其次为3-乙酸叶醇酯、石竹烯、香叶醇等。香气类型为以3,5-二甲氧基甲苯为代表的茶香型，具有红茶茶香特征，香气偏清韵。同时，资料显示3,5-二甲氧基甲苯具有独特的镇定安神效果。粉红香水月季在观赏和保健园林的景观营建方面具有广阔应用前景。

粉红香水月季为常绿高大藤本，有资料显示在有针阔叶乔木等支撑下，攀援高度可达数十米，最好种植于高大藤架及宽阔场所，节省人工修剪[27]。前期引种种植发现粉红香水月季具有较强的耐水湿、耐热性、抗寒性及抗病虫害能力，十分适应华东地区的自然条件。以上为其在上海等大中城市高架路桥等空间推广种植提供可能性，但其应用形式和配套栽培技术有待进一步研究。粉红香水月季主成分3,5-二甲氧基甲苯具有保健功能，但粉红香水月季属中等香型，相比其他浓香型月季品种存在不足，今后，种植上可以搭配其他香气强度更大、主成分含量更高的品种种植，比如大花香水月季，其他古老香水月季品种，从香气类型和香气强度上进行筛选、配植等，也有待进一步试验研究。