胡 彥，張志信，張 鐵，胡展育，楊緒旺

（文山學(xué)院 資源與環(huán)境學(xué)院，云南 文山 663099）

草果（Amomum tsaokoCrevost et Lem），又稱(chēng)草豆蔻，為姜科（Zingiberaceae）豆蔻屬（Amomum L）植物。草果因其果實(shí)具有香辛氣息，為藥食兩用植物。我國(guó)草果主產(chǎn)于云南、貴州、廣西等省區(qū)，云南又以金平、河口、屏邊、麻栗坡、馬關(guān)等地產(chǎn)量較大，馬關(guān)縣因栽培草果歷史長(zhǎng)，被評(píng)為中國(guó)“草果之鄉(xiāng)”。草果果實(shí)中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類(lèi)、有機(jī)酸、酚類(lèi)、鞣質(zhì)、黃酮、皂苷、蒽醌、香豆素、甾體、萜類(lèi)、內(nèi)酯、強(qiáng)心苷、油脂、花青素、揮發(fā)油等多種化學(xué)成分[1]，具有燥濕溫中、截瘧祛痰、瘟疫發(fā)熱、消食化亂之功效、可以治療寒濕內(nèi)阻，胺腹脹痛，痞滿嘔吐，瘧疾寒熱，瘟疫發(fā)熱等病癥[2]?，F(xiàn)代研究表明，草果揮發(fā)油中含有桉油精、香葉醇、檸檬醛等化學(xué)成分，是草果中的主要有效成分，具有抗真菌、細(xì)菌的作用[3-4]，抗癌[5]、清除DPPH自由基的作用[6]，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和香料工業(yè)[7]。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)不同地區(qū)草果揮發(fā)油的含量及組分進(jìn)行了廣泛的研究[8-9]，但對(duì)同一地區(qū)不同栽培品揮發(fā)性成分的研究未見(jiàn)報(bào)道。本研究采用頂空固相微萃取、氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）對(duì)文山地區(qū)8個(gè)草果栽培種的揮發(fā)性成分及含量進(jìn)行了研究，以期為草果優(yōu)良品種的選育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2015年10月10日，在云南省文山州麻栗坡縣下金廠鄉(xiāng)小新沖村采集8個(gè)草果栽培品種，根據(jù)《中國(guó)植物志》鑒定為姜科、豆蔻屬、草果的果實(shí)。不同栽培品種在果實(shí)的形態(tài)、果長(zhǎng)、果寬、平均單果重等方面各不相同（見(jiàn)表1）。

表1 8個(gè)草果栽培品種果長(zhǎng)、果寬、平均單果重比較（n=10）

1.2 儀器與設(shè)備

ALC210.3型電子天平（德國(guó)賽多利斯（Sartorius）集團(tuán)）；FW100型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)（天津市泰斯特儀器有限公司）；PDMS/DVB萃取頭（美國(guó)Supelco公司）；HP5890/HP5973氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)惠普公司）。

1.3 方法

1.3.1 材料處理

將采集的新鮮草果放置于恒溫干燥箱中50 ℃烤干，用高速萬(wàn)能粉碎機(jī)把烤干的草果粉碎后備用。

1.3.2 頂空固相微萃取

用電子天平稱(chēng)取1.0 g粉碎后干燥草果粉裝入萃取瓶后密封，70 ℃水浴加熱10 min，室溫下插入美國(guó)Supelco公司的PDMS/DVB萃取頭，萃取30 min后取出，插入GC-MS進(jìn)樣口解吸3 min后進(jìn)行GCMS分析。

1.3.3 色譜條件

色譜柱：DB-5ms UI（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升溫程序：50 ℃保持1 min，以4 ℃/min升至165 ℃保持1 min；以25 ℃/min升至280 ℃保持3 min；柱流速1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；分流100∶1。

1.3.4 質(zhì)譜條件

EI離子源；傳輸線溫度：280 ℃；離子源溫度：230 ℃；溶劑切除時(shí)間：0 min；電子倍增器能量：70 eV；采集方式：SCAN（全掃描）；m/z：40-800。

2 結(jié)果與分析

按上述實(shí)驗(yàn)條件測(cè)定，8個(gè)草果栽培品種揮發(fā)油成分氣相色譜總離子流見(jiàn)圖1。用標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)NIST98 進(jìn)行匹配對(duì)照解析，采用峰面積歸一化法計(jì)算相對(duì)百分含量。8個(gè)草果品種揮發(fā)油的成分及相對(duì)含量的GC-MS分析結(jié)果見(jiàn)表2。

圖1 8個(gè)草果栽培品種揮發(fā)油成分氣相色譜總離子流圖

表2 8個(gè)草果品種揮發(fā)油的成分及相對(duì)含量

續(xù)表2：

續(xù)表2：

續(xù)表2：

續(xù)表2：

從表2中可以看出，每個(gè)草果栽培品種檢測(cè)出50種揮發(fā)性成分，8個(gè)品種共檢測(cè)出88種揮發(fā)性成分，其中共有成分26種（表2中化合物名稱(chēng)這一欄中左上角帶“*”號(hào)的組分），非共有成分62種，說(shuō)明不同栽培品種草果揮發(fā)性成分復(fù)雜。共有組分中含量高的成分是：α-檸檬醛（22.12%，15.49%）、順 式-2-癸 烯 醛（20.97%，12.19%）、 桉 樹(shù) 腦（15.22%，8.70%），反式-2-十二烯醛（12.51%，8.71%）、β-檸檬醛（11.14%，7.34%）、α-乙基苯乙醛（11.04%，8.13%）、反式橙花叔醇（5.99%，2.47%）、 香 葉 醇（3.79%，1.08%）、α-松 油 醇（3.32%，1.83%），這些組分中大多數(shù)為草果中的主要藥用有效成分。表2中7個(gè)草果品種共有的組分為：順-β-萜品醇，2-庚基呋喃，2-甲基-3-亞甲基環(huán)戊甲酸甲酯，1，3，3-三甲基-2-氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷6-醇，反式-2-癸烯醛，四環(huán)[3.3.1.0.1（3，9）]癸烷-10-酮，可巴烯，1-（2-硝基-2--丙烯基）-環(huán)己烯，香樹(shù)烯。6個(gè)品種共有的組分為：反式1甲基-4-（1-甲基乙基）-2-環(huán)己烯-1-醇，β-蒎 烯，1，7，7-三 甲 基-二 環(huán)[2.2.1]庚-2-醇，4-亞甲基-1-異丙基-雙環(huán)[3.1.0]-3-已醇乙酸酯，2-辛基呋喃，（反式）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇醋酸酯，1-甲基-3-[2，2，6-三甲基-二環(huán)[4.1.0]庚-1-基]-烯丙基乙酸酯，[1R-（1α，3α，4β）]-4-乙烯基-α，α-4-三甲基-3-（1-甲基乙烯基）環(huán)己烷甲醇。5個(gè)品種共有的組分為：2，6，6-三甲基二環(huán)[3.1.1]庚-2，3-二 醇，[1R-（1α，7β，8aα）]-1，2，4a，5，6，8a-八氫-4，7-二甲基-1-（1-甲基乙烯基）-萘，十氫-α，α-4a-三甲基-8-亞甲基-2-萘甲醇。4個(gè)品種共有的組分為：3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇甲酸酯，（順式）-7-羥甲基-3-環(huán)丙烷基二環(huán)[4.1.0]庚烷，2-十五炔-1-醇。以上分析表明，草果不同品種之間揮發(fā)性成分有很大的相似性。

統(tǒng)計(jì)表2中不同品種間揮發(fā)油成分的差異，1號(hào)品種與2、3、4、5、6、7、8號(hào)品種之間揮發(fā)性成分相異的數(shù)目分別為35、21、21、21、20、22、23個(gè)成分；2號(hào)品種與3、4、5、6、7、8號(hào)品種之間揮發(fā)性成分相異的數(shù)目分別為26、26、29、22、26、34個(gè)成分；3號(hào)品種與4、5、6、7、8號(hào)品種之間揮發(fā)性成分相異的數(shù)目分別為14、14、14、18、13個(gè)成分；4號(hào)品種與5、6、7、8號(hào)品種之間揮發(fā)性成分相異的數(shù)目分別為14、12、13、13個(gè)成分；5號(hào)品種與6、7、8號(hào)品種之間揮發(fā)性成分相異的數(shù)目分別為18、18、18個(gè)成分；6號(hào)品種與7、8號(hào)品種之間揮發(fā)性成分相異的數(shù)目分別為18、20個(gè)成分；7號(hào)品種與8號(hào)品種之間揮發(fā)性成分相異的數(shù)目為18個(gè)成分。品種間揮發(fā)性成分差異最大的是1號(hào)品種與2號(hào)品種，35個(gè)組分不相同，品種間揮發(fā)性成分差異最小的是4號(hào)品種與6號(hào)品種，12個(gè)組分不相同。多數(shù)品種揮發(fā)性成分的差異數(shù)在20個(gè)左右，草果不同品種間揮發(fā)性成分有很大的差異性。

1號(hào)品種6種特有的揮發(fā)性成分為：2-羥基-1，1，10-3甲基-6，9-環(huán)二氧十氫萘（0.19%），順，順， 順，7，10，13-十六碳烯醛（0.24%）、10-十一烯醛（0.61%）、2，6，10-三甲基-9-烯-十一醛（0.17%）、順-2-十四碳烯-1-醇醋酸酯（0.10%）、反式-2-十三烯醛（0.12%），2號(hào)品種7種特有的揮發(fā)性成分為：6-甲基-5-庚烯-2-酮（0.17%）、1-甲基-4-（1-甲基乙基）-1，4-環(huán)己二烯（0.19%）、4-（1，2-二甲基-環(huán)戊-2-烯基）-2-丁酮（0.12%）、2-亞甲基-環(huán)戊醇（0.32%）、α-衣蘭油烯（0.11%）、聚甘油-3-癸酸酯（0.12%）、[1.α.（R*），2.α.]-α-2-二甲基-2-（4-甲基-3-戊烯基）環(huán)丙基甲醇（0.12%），3號(hào)品種特有的揮發(fā)性成分為：三環(huán)[5.2.1.0（1，5）]-2-葵烯（0.13%），4號(hào)品種3種特有的揮發(fā)性成分為：4，4-二甲基-2-環(huán)己基-1-醇（0.20%）、（順式）-1-（3-乙氧基-1-丙烯基]-1-環(huán)己烯（0.13%）、1-乙烯基-1，5-二甲基-4-己烯基辛酸酯（0.04%），5號(hào)品種4種特有的揮發(fā)性成分為：2-硝基苯基乙酸酯（0.13%）、（1-乙基丙基）苯（0.08%）、1，2-環(huán)氧-5，9-環(huán)十二烷二烯（0.23%）、β-愈創(chuàng)木烯（0.27%），6號(hào)品種特有的揮發(fā)性成分為：α-水芹烯（0.35%）、1，3，3-三甲基-2-氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷-6-醇醋酸酯（0.09%），7號(hào)品種特有的揮發(fā)性成分為：6-甲基-5-庚烯-2-酮（0.30%），8號(hào)品種3種特有的揮發(fā)性成分為：（1S）-6，6-二甲基-2-亞甲基二環(huán)[3.1.1]-庚烷-3-醇（0.07%）、（3aS，3bR，4S，7R，7aR）八氫-7-甲基-3-亞甲基-4-（1-甲基乙基）-1H-環(huán)戊[1，3]環(huán)丙[1，2]苯（0.04%）、匙葉桉油烯醇（0.08%）。根據(jù)特有的揮發(fā)油成分，可以將不同品種的草果區(qū)別開(kāi)來(lái)。

在62種非共有組分中，僅有1、6、7、8號(hào)草果的揮發(fā)油成分：四環(huán)[3.3.1.0.1（3，9）]癸烷-10-酮的相對(duì)含量超過(guò)1.0%，最高含量為1.26%（1號(hào)草果），1號(hào)草果的揮發(fā)油成分：2，6，6-三甲基二環(huán)[3.1.1]庚-2，3-二醇的相對(duì)含量為1.00%，（順式）-7-羥甲基-3-環(huán)丙烷基二環(huán)[4.1.0]庚烷的相對(duì)含量為1.2%，其余59種非共有組分的相對(duì)含量都在1.0%以下，為低含量組分。以上分析表明，雖然8個(gè)草果栽培品種在長(zhǎng)、寬、單果重、形態(tài)方面存在差異（見(jiàn)表1），并且不同草果栽培品種揮發(fā)性成分及相對(duì)含量也存在差異（見(jiàn)表2），但主要成分是高含量的共有組分，其非共有組分含量低，極大部分相對(duì)含量在1.0%以下。

3 討論

草果為多年生常綠叢生草本經(jīng)濟(jì)植物，其果實(shí)既可作為中草藥材，也可作為調(diào)味香料用于菜肴烹飪，一般種植3～4年后即可開(kāi)花結(jié)果，可連續(xù)結(jié)果20年以上。種植草果是山區(qū)農(nóng)民增收的重要經(jīng)濟(jì)來(lái)源，是脫貧致富的一條重要途徑[10]。草果揮發(fā)油是草果中的主要有效成分，如草果揮發(fā)油中的桉樹(shù)腦具有驅(qū)風(fēng)、鎮(zhèn)靜、抗菌、抗病毒、殺滅寄生蟲(chóng)及發(fā)汗作用，檸檬醛具有平喘、祛痰、抑菌的作用；樟腦具有刺激神經(jīng)，使頭腦清醒靈活的作用；α-松油醇、香葉醇、橙花叔醇有明顯的鎮(zhèn)靜、抗菌作用，并且是一種香料，廣泛用于食品、化妝品、香精香料中。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，有關(guān)學(xué)者采用水蒸氣蒸餾法[11]、微波萃取[12]、超聲波萃取法[11]、超臨界CO2流體萃取[13]和頂空固相微萃取[14]等方法提取草果揮發(fā)油，采用GC-MS分析其化學(xué)成分，其研究結(jié)果表明，草果揮發(fā)油的化學(xué)組成很復(fù)雜，提取方法的不同，草果揮發(fā)油的成分不同[11]，不同地區(qū)草果所含揮發(fā)油的成分也呈現(xiàn)一定的差異[8-9]，但揮發(fā)油的主要成分相似，主要是桉樹(shù)腦、檸檬醛、香葉醇、反-2-十一烯醛、2-癸烯醛、β-蒎烯等成分；本研究中，不同草果栽培品種揮發(fā)性的主要成分為桉樹(shù)腦、松油醇、β-檸檬醛、香葉醇等，這與中外文獻(xiàn)中有關(guān)草果揮發(fā)油的報(bào)道相似[3，15]。雷恩、楊耀文的研究表明，不同居群草果的形態(tài)、大小存在顯著的差異[16-17]，本研究結(jié)果證明，同一地區(qū)8個(gè)形態(tài)、大小等方面各不相同的草果栽培品種中揮發(fā)性主要成分相似，在草果優(yōu)良品種選育過(guò)程中，果實(shí)的產(chǎn)量的高低是一個(gè)重要考慮的因素，本研究可為草果進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用提供參考依據(jù)。