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7种槭树释放挥发性有机化合物组分分析

王琦 刘华红 王彬 张汝民 高岩

王琦, 刘华红, 王彬, 张汝民, 高岩. 7种槭树释放挥发性有机化合物组分分析[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(3): 524-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022
引用本文: 王琦, 刘华红, 王彬, 张汝民, 高岩. 7种槭树释放挥发性有机化合物组分分析[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(3): 524-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022
WANG Qi, LIU Huahong, WANG Bin, ZHANG Rumin, GAO Yan. Component analysis of volatile organic compounds from branches and leaves in seven Acer species[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2016, 33(3): 524-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022
Citation: WANG Qi, LIU Huahong, WANG Bin, ZHANG Rumin, GAO Yan. Component analysis of volatile organic compounds from branches and leaves in seven Acer species[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2016, 33(3): 524-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022

7种槭树释放挥发性有机化合物组分分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 31270756, 31470704

详细信息
    作者简介: 王琦,从事园林植物研究。E-mail: hankywang@hotmail.com
    通信作者: 王彬,实验师,从事植物生理生态研究。E-mail: wangbin@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S718.3; S685.99

Component analysis of volatile organic compounds from branches and leaves in seven Acer species

  • 摘要: 为探讨槭树Acer spp.释放挥发性有机化合物(VOCs)的组分,采用动态顶空气体循环法对苦茶槭A. ginnala,鸡爪槭A. palmatum,三角槭A. buergerianum,樟叶槭A. cinnamomifolium,羊角槭A. yangjuechi,毛脉槭A. pubinerve和青榨槭A. davidii等7种植物释放VOCs进行收集,利用热脱附/气相色谱/质谱(TDS-GC-MS)联用技术对其组分进行分析。结果表明:不同树种释放VOCs种类与相对含量差异明显。苦茶槭和青榨槭分别释放17种和20种成分,以酯类、醛类和醇类物质为主,相对含量较多的有乙酸叶醇酯、癸醛、(Z)-3-己烯-1-醇和壬醛;鸡爪槭、三角槭和毛脉槭分别释放15种、19种和23种成分,以萜类、酯类和醛类物质为主,相对含量较多的为罗勒烯、乙酸叶醇酯、癸醛、长叶烯和壬醛;樟叶槭释放24种成分,以萜类化合物为主,相对含量较多的有罗勒烯、α-蒎烯、3-蒈烯、β-蒎烯和松油烯;羊角槭释放25种成分,以萜类、醛类和醇类物质为主,相对含量较多的有癸醛、长叶烯、2-乙基-1-己醇、石竹烯和壬醛。以上7种槭树均可作为保健型园林植物材料。图3表1参29
  • 图  1  7种槭树释放VOCs的总离子流图

    Figure  1  Total ion current of volatile organic compounds released from branches and leaves in 7 Acer species

    图  2  7种槭树释放VOCs的相对含量

    Figure  2  Relative contents of VOCs from branches and leaves in 7 Acer species

    图  3  7种槭树释放VOCs的种类

    Figure  3  Constituents of VOCs from branches and leaves in 7 Acer species

    表  1  7种槭树释放挥发性有机化合物(VOCs)主要组分(平均值±标准偏差)

    Table  1.   Main components of the volatile organic compounds released from branches and leaves in 7 Acer species (mean ± SD)

    挥发性有机化合物分子式峰面积Ax106
    苦茶槭鸡爪槭三角槭樟叶槭羊角槭毛脉槭青榨槭
    萜类
    3-蒈烯 3-gareneC10H16---330.39 ± 0.053.42 ± 0.03--
    α-蒎烯 α-pineneC10H162.90 ± 0.121.80 ± 0.371.08 ± 2.15433.87 ± 4.329.67 ± 1.013.17 ± 0.313.03 ± 1.76
    β-蒎烯 β-pineneC10H16---299.27 ± 1.1814.72 ± 0.019.88 ± 0.19-
    罗勒烯 ocimeneC10H16-2.36 ± 0.9732.55 ± 0.02679.70 ± 1.642.88 ± 0.2526.91 ± 0.89-
    反式罗勒烯 trans-ocimeneC10H16---102.86 ± 1.21-2.57 ± 0.01-
    别罗勒烯 Allo-ocimeneC10H16---39.87 ± 2.54---
    D-柠檬烯 D-limoneneC10H16---20.36 ± 0.23-7.36 ± 2.3414.49 ± 2.67
    松油烯terpineneC10H16---257.16 ± 9.18---
    焦烯 pyroneneC10H16---91.93 ± 8.496.83 ± 0.15--
    环葑烯 cyclofencheneC10H16---217.38 ± 6.37---
    萜品油烯terpinoleneC10H16---147.15 ± 9.81---
    香芹醇carveolC10H16O2.07 ± 0.01--9.22 ± 0.12-13.80 ± 0.84-
    1,4-按树脑 1,4-cineoleC10H18O---11.15 ± 1.67---
    萜品醇terpineolC10H16O---4.24 ± 5.02---
    卡达烯cadaleneC15H18-----4.66 ± 0.24-
    罗汉柏烯thujopseneC15H24-1.84 ± 0.99-----
    长叶环烯longicycleneC15H242.16 ± 0.692.83 ± 1.004.63 ± 2.174.37 ± 0.346.99 ± 1.273.26 ± 0.043.20 ± 0.56
    长叶烯 longifoleneC15H246.77 ± 2.52 13.74 ± 2.3517.04 ± 1.1621.40 ± 2.0244.23 ± 5.64 21.13 ± 2.7015.09 ± 0.02
    雪松烯cedreneC15H242.41 ± 1.333.01 ± 0.183.81 ± 0.464.92 ± 1.109.00 ± 1.265.25 ± 0.433.02 ± 2.39
    石竹烯 caryophylleneC15H241.95 ± 0.902.87 ± 0.458.97 ± 3.0015.99 ± 1.8037.01 ± 2.0110.09 ± 1.083.65 ± 1.22
    可巴烯 copaeneC15H24--3.50 ± 0.42--4.12 ± 0.58-
    荜澄茄烯 cadineneC15H24--2.47 ± 0.06--12.71 ± 0.11-
    衣兰油烯 muuroleneC15H24-----2.71 ± 0.13-
    法尼醇 farnesolC15H26O-----2.46 ± 0.60-
    醇类
    (Z)-3-己烯-1-醇 3-hexen- 1- ol,(Z)-C16H12O------32.73 ± 1.48
    2- 乙基-1-己醇 1-hexanol,2-ethyl -C8H18O11.84 ± 0.2116.55 ± 0.5010.74 ± 5.32 43.21 ± 0.0218.94 ± 0.6122.65 ± 6.54
    (E)-2-壬烯-1-醇 2-nonen- 1-ol,(E)- C9H180----3.50 ± 0.43-3.15 ± 0.49
    3,7-二甲基-1-辛醇1- octano, 3,7-dimethyl-C10H22O5.10 ± 0.042.17 ± 0.15 2.64 ± 0.173.00 ± 3.567.65 ± 0.03
    1-癸醇 1-decanolC10H22O2.95 ± 0.07---4.84 ± 0.20-3.81 ± 0.01
    反式-2-十二烯-1-醇trans- 2-dodecen-1-olC12H24O3.51 ± 2.161.65 ± 0.675.74 ± 0.999.82 ± 0.0616.83 ± 1.234.84 ± 0.5010.03 ± 0.95
    酯类
    甲酸乙酷formic acid,vinyl esterC3H4O24.23 ± 0.332.55 ± 0.02 -----
    乙酸叶醇酯 3-hexen-1-ol,acetateC8H14O2133.57 ± 5.6670.21 ± 8.8920.91 ± 1.29 15.37 ± 7.6143.37 ± 5.4069.83 ± 4.12
    乙酸己酯 acetic acid,hexyl esterC8H16O22.67 ± 0.252.12 ± 0.03 2.65 ± 0.11
    水杨酸甲酯 methyl salicylateC8H8O3- -3.39 ± 0.06----
    异丁酸叶醇酯hexenyl isobutanoateC10H18O2--2.92 ± 1.83----
    醋酸-2-乙基己酯acetic acid, 2-ethylhexyl esterC10H20O22.68 ± 0.09---15.70 ± 0.3311.05 ± 1.2110.06 ± 0.16
    乙酸龙脑酯bornyl acetateC12H20O2----4.10 ± 1.00--
    醛类
    2.4- 己二烯醛 2.4- hexadienalC6H8O------4.62 ± 0.11
    壬醛 nonanal>C9H18O10.04 ± 1.177.53 ± 1.9414.74 ± 3.2532.67 ± 2.5831.49 ± 3.4111.03 ± 2.7529.63 ± 3.06
    枯茗醛 cuminaldehyde>C10H20O---3.98 ± 0.05---
    癸醛 decanalC10H20O13.76 ± 1.356.00 ± 1.7918.18 ± 2.3127.37 ± 6.0054.87 ± 5.1412.03± 3.7744.24 ± 8.00
    十—醛 undecanal 酮类C11H22O--2.15 ± 0.34-5.88 ± 2.75--
    酮类
    乙醜苯 acetophenoneC8H8O----3.67 ± 1.22--
    异佛尔酮 isophoroneC9H14O--2.12 ± 0.03 12.93 ± 0.10 6.45 ± 0.21
    香叶基丙酮 acetone, Geranyl-烃类C13H22O--2.00 ± 0.728.55 ± 0.519.69 ± 0.01-3.04 ± 0.98
    烃类
    1-十二烯 1-dodeceneC12H243.31 ± 0.15---3.36 ± 0.32-4.42 ± 0.41
    2,6,10-三甲基-十四烯 tetradecane,2,6,10-trimethyl- C17H36----4.38 ± 0.81--
    含氮类
    己内酰胺caprolactam C6H11NO - 4.38 ± 1.27 3.55 ± 1.30 13.75 ± 1.01
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-24
  • 修回日期:  2015-12-10
  • 刊出日期:  2016-06-01

7种槭树释放挥发性有机化合物组分分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022
    基金项目:

    国家自然科学基金资助项目 31270756, 31470704

    作者简介:

    王琦,从事园林植物研究。E-mail: hankywang@hotmail.com

    通信作者: 王彬,实验师,从事植物生理生态研究。E-mail: wangbin@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S718.3; S685.99

摘要: 为探讨槭树Acer spp.释放挥发性有机化合物(VOCs)的组分,采用动态顶空气体循环法对苦茶槭A. ginnala,鸡爪槭A. palmatum,三角槭A. buergerianum,樟叶槭A. cinnamomifolium,羊角槭A. yangjuechi,毛脉槭A. pubinerve和青榨槭A. davidii等7种植物释放VOCs进行收集,利用热脱附/气相色谱/质谱(TDS-GC-MS)联用技术对其组分进行分析。结果表明:不同树种释放VOCs种类与相对含量差异明显。苦茶槭和青榨槭分别释放17种和20种成分,以酯类、醛类和醇类物质为主,相对含量较多的有乙酸叶醇酯、癸醛、(Z)-3-己烯-1-醇和壬醛;鸡爪槭、三角槭和毛脉槭分别释放15种、19种和23种成分,以萜类、酯类和醛类物质为主,相对含量较多的为罗勒烯、乙酸叶醇酯、癸醛、长叶烯和壬醛;樟叶槭释放24种成分,以萜类化合物为主,相对含量较多的有罗勒烯、α-蒎烯、3-蒈烯、β-蒎烯和松油烯;羊角槭释放25种成分,以萜类、醛类和醇类物质为主,相对含量较多的有癸醛、长叶烯、2-乙基-1-己醇、石竹烯和壬醛。以上7种槭树均可作为保健型园林植物材料。图3表1参29

English Abstract

王琦, 刘华红, 王彬, 张汝民, 高岩. 7种槭树释放挥发性有机化合物组分分析[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(3): 524-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022
引用本文: 王琦, 刘华红, 王彬, 张汝民, 高岩. 7种槭树释放挥发性有机化合物组分分析[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(3): 524-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022
WANG Qi, LIU Huahong, WANG Bin, ZHANG Rumin, GAO Yan. Component analysis of volatile organic compounds from branches and leaves in seven Acer species[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2016, 33(3): 524-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022
Citation: WANG Qi, LIU Huahong, WANG Bin, ZHANG Rumin, GAO Yan. Component analysis of volatile organic compounds from branches and leaves in seven Acer species[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2016, 33(3): 524-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.022
  • 植物通过次生代谢释放的挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)主要包括萜烯类、苯丙酸类/苯环型和脂肪酸衍生物[1-2]。这些VOCs是植物生长[3]、发育[4]和繁衍[5]以及抵抗不利条件[6-8]的重要手段,在人居环境中影响空气质量[9]和人体健康[10-12]。随着核磁共振和色谱等分析技术的发展,对园林树木释放VOCs的研究逐渐增多。目前,国内研究集中在油松Pinus tabuliformis,侧柏Platycladus orientalis等针叶树上[11, 13],而对阔叶树较缺乏系统研究。槭树Acer spp.隶属槭树科Aceraceae槭树属Acer阔叶乔木或灌木,主产于北温带地区,是温带落叶阔叶林、针阔混交林以及亚热带山地森林的建群种和重要组成,也是针叶林的伴生种,中国槭树种类世界最多,许多槭树为优良荒山绿化和园林造景树种[14]。糖槭A.saccharum,五角枫A.mono,元宝枫A.truncatum,复叶槭A.negundo和挪威槭A.platanoides等释放的VOCs具有信号传导[15]、抑制昆虫[16-17]和真菌[18]的作用,关于其他槭树释放VOCs尚未见报道。因此,本研究以槭树为试验材料,采用活体植株动态顶空气体循环采集法与热脱附/气相色谱/质谱(TDS-GC-MS)联用技术测定不同槭树释放VOCs,旨在探索槭树释放VOCs组分与规律,为进一步研究植物VOCs对环境质量的影响以及植物配置提供依据。

    • 以浙江农林大学东湖校区7种不同槭树苦茶槭Acer ginnala,鸡爪槭A.palmatum,三角槭A.buergerianum,樟叶槭A.cinnamomifolium,羊角槭A.yangjuechi,毛脉槭A.pubinerve和青榨槭A.davidii为材料。采集健康无损伤,树龄15 a左右植株枝叶释放VOCs。

    • 于2013年7月10-20日上午10:00-11:00,采用动态顶空气体循环法[11]采集7种槭树枝叶释放VOCs。选择生长一致的叶片,采集叶片40片·次-1,3次重复。采气袋容积为0.1 m3,采气时间30 min,气体流量0.1 m3·min-1

    • VOCs分析采用TDS-GC-MS联用技术,仪器及参数设置条件参考文献[11]。TDS(德国GERSTEL公司TD3型)工作条件:系统载气压力20 kPa,进样口温度250 ℃,脱附温度250 ℃,10 min,冷阱温度-100 ℃,保持3 min,冷阱进样时温度骤然升至260 ℃。GC(7890A,Agilent安捷伦科技有限公司)工作条件:色谱柱为30.00 m×250.00 μm×0.25 μm的HP-5 MS柱;程序升温;初始温度40 ℃,4 min后以6 ℃·min-1的速率升至250 ℃,保持3 min后以10 ℃·min-1的速率升至270 ℃,保持5 min。MS(5975C,Agilent安捷伦科技有限公司)工作条件:电离方式为EI,电子能量为70 eV,质量范围为4.67×10-27~75.02×10-27,接口温度280 ℃,离子源温度230 ℃,四级杆温度150 ℃。

    • 采用NIST 2008谱图库兼顾色谱保留时间,同时结合手工检索确定VOCs成分,利用峰面积归一化法测定各组分的百分含量,数据处理采用Origin 8软件。

    • 槭树科7种植物释放的VOCs通过TDS-GC-MS分析(图 1),扣除本底空气中的杂质后,共鉴定出48种化合物(表 1)。其中苦茶槭鉴定出17种化合物,主要是酯类、醛类和醇类,包括乙酸叶醇酯(63.0%),癸醛(6.5%)和2-乙基-1-己醇(5.6%)等10种化合物,占VOCs总量的89.7%;鸡爪槭检测出15种化合物,主要是酯类、萜类和醇类,包括乙酸叶醇酯(49.6%),长叶烯(9.7%),2-乙基-1-己醇(11.7%)等11种化合物,占VOCs总量的85.5%;三角槭检测出19种化合物,主要是萜类、醛类和酯类,包括罗勒烯(20.3%),长叶烯(10.6%),乙酸叶醇酯(13.0%),癸醛(11.3%)和壬醛(9.2%)等14种化合物,占VOCs总量的84.9%;樟叶槭检测出24种化合物,主要为罗勒烯(24.4%),α-蒎烯(15.6%)和3-蒈烯(11.9%)等18种萜类化合物,占VOCs总量的96.6%;羊角槭检测出25种化合物,主要是萜类、醛类和醇类,包括长叶烯(12.0%),石竹烯(10.1%),癸醛(14.9%),壬醛(8.6%)和2-乙基-1-己醇(11.8%)等17种化合物,占VOCs总量的81.1%;毛脉槭检测出23种化合物,主要为萜类和酯类,包括罗勒烯(11.4%),长叶烯(8.9%)和乙酸叶醇酯(18.3%)等18种化合物,占VOCs总量的79.0%;青榨槭检测出20种化合物,主要是醇类、酯类和醛类,包括乙酸叶醇酯(23.7%),癸醛(15.0%),壬醛(10.1%),(Z)-3-己烯-1-醇(11.1%)和2-乙基-1-己醇(7.7%)等11种化合物,占VOCs总量的80.9%。

      图  1  7种槭树释放VOCs的总离子流图

      Figure 1.  Total ion current of volatile organic compounds released from branches and leaves in 7 Acer species

      表 1  7种槭树释放挥发性有机化合物(VOCs)主要组分(平均值±标准偏差)

      Table 1.  Main components of the volatile organic compounds released from branches and leaves in 7 Acer species (mean ± SD)

      挥发性有机化合物分子式峰面积Ax106
      苦茶槭鸡爪槭三角槭樟叶槭羊角槭毛脉槭青榨槭
      萜类
      3-蒈烯 3-gareneC10H16---330.39 ± 0.053.42 ± 0.03--
      α-蒎烯 α-pineneC10H162.90 ± 0.121.80 ± 0.371.08 ± 2.15433.87 ± 4.329.67 ± 1.013.17 ± 0.313.03 ± 1.76
      β-蒎烯 β-pineneC10H16---299.27 ± 1.1814.72 ± 0.019.88 ± 0.19-
      罗勒烯 ocimeneC10H16-2.36 ± 0.9732.55 ± 0.02679.70 ± 1.642.88 ± 0.2526.91 ± 0.89-
      反式罗勒烯 trans-ocimeneC10H16---102.86 ± 1.21-2.57 ± 0.01-
      别罗勒烯 Allo-ocimeneC10H16---39.87 ± 2.54---
      D-柠檬烯 D-limoneneC10H16---20.36 ± 0.23-7.36 ± 2.3414.49 ± 2.67
      松油烯terpineneC10H16---257.16 ± 9.18---
      焦烯 pyroneneC10H16---91.93 ± 8.496.83 ± 0.15--
      环葑烯 cyclofencheneC10H16---217.38 ± 6.37---
      萜品油烯terpinoleneC10H16---147.15 ± 9.81---
      香芹醇carveolC10H16O2.07 ± 0.01--9.22 ± 0.12-13.80 ± 0.84-
      1,4-按树脑 1,4-cineoleC10H18O---11.15 ± 1.67---
      萜品醇terpineolC10H16O---4.24 ± 5.02---
      卡达烯cadaleneC15H18-----4.66 ± 0.24-
      罗汉柏烯thujopseneC15H24-1.84 ± 0.99-----
      长叶环烯longicycleneC15H242.16 ± 0.692.83 ± 1.004.63 ± 2.174.37 ± 0.346.99 ± 1.273.26 ± 0.043.20 ± 0.56
      长叶烯 longifoleneC15H246.77 ± 2.52 13.74 ± 2.3517.04 ± 1.1621.40 ± 2.0244.23 ± 5.64 21.13 ± 2.7015.09 ± 0.02
      雪松烯cedreneC15H242.41 ± 1.333.01 ± 0.183.81 ± 0.464.92 ± 1.109.00 ± 1.265.25 ± 0.433.02 ± 2.39
      石竹烯 caryophylleneC15H241.95 ± 0.902.87 ± 0.458.97 ± 3.0015.99 ± 1.8037.01 ± 2.0110.09 ± 1.083.65 ± 1.22
      可巴烯 copaeneC15H24--3.50 ± 0.42--4.12 ± 0.58-
      荜澄茄烯 cadineneC15H24--2.47 ± 0.06--12.71 ± 0.11-
      衣兰油烯 muuroleneC15H24-----2.71 ± 0.13-
      法尼醇 farnesolC15H26O-----2.46 ± 0.60-
      醇类
      (Z)-3-己烯-1-醇 3-hexen- 1- ol,(Z)-C16H12O------32.73 ± 1.48
      2- 乙基-1-己醇 1-hexanol,2-ethyl -C8H18O11.84 ± 0.2116.55 ± 0.5010.74 ± 5.32 43.21 ± 0.0218.94 ± 0.6122.65 ± 6.54
      (E)-2-壬烯-1-醇 2-nonen- 1-ol,(E)- C9H180----3.50 ± 0.43-3.15 ± 0.49
      3,7-二甲基-1-辛醇1- octano, 3,7-dimethyl-C10H22O5.10 ± 0.042.17 ± 0.15 2.64 ± 0.173.00 ± 3.567.65 ± 0.03
      1-癸醇 1-decanolC10H22O2.95 ± 0.07---4.84 ± 0.20-3.81 ± 0.01
      反式-2-十二烯-1-醇trans- 2-dodecen-1-olC12H24O3.51 ± 2.161.65 ± 0.675.74 ± 0.999.82 ± 0.0616.83 ± 1.234.84 ± 0.5010.03 ± 0.95
      酯类
      甲酸乙酷formic acid,vinyl esterC3H4O24.23 ± 0.332.55 ± 0.02 -----
      乙酸叶醇酯 3-hexen-1-ol,acetateC8H14O2133.57 ± 5.6670.21 ± 8.8920.91 ± 1.29 15.37 ± 7.6143.37 ± 5.4069.83 ± 4.12
      乙酸己酯 acetic acid,hexyl esterC8H16O22.67 ± 0.252.12 ± 0.03 2.65 ± 0.11
      水杨酸甲酯 methyl salicylateC8H8O3- -3.39 ± 0.06----
      异丁酸叶醇酯hexenyl isobutanoateC10H18O2--2.92 ± 1.83----
      醋酸-2-乙基己酯acetic acid, 2-ethylhexyl esterC10H20O22.68 ± 0.09---15.70 ± 0.3311.05 ± 1.2110.06 ± 0.16
      乙酸龙脑酯bornyl acetateC12H20O2----4.10 ± 1.00--
      醛类
      2.4- 己二烯醛 2.4- hexadienalC6H8O------4.62 ± 0.11
      壬醛 nonanal>C9H18O10.04 ± 1.177.53 ± 1.9414.74 ± 3.2532.67 ± 2.5831.49 ± 3.4111.03 ± 2.7529.63 ± 3.06
      枯茗醛 cuminaldehyde>C10H20O---3.98 ± 0.05---
      癸醛 decanalC10H20O13.76 ± 1.356.00 ± 1.7918.18 ± 2.3127.37 ± 6.0054.87 ± 5.1412.03± 3.7744.24 ± 8.00
      十—醛 undecanal 酮类C11H22O--2.15 ± 0.34-5.88 ± 2.75--
      酮类
      乙醜苯 acetophenoneC8H8O----3.67 ± 1.22--
      异佛尔酮 isophoroneC9H14O--2.12 ± 0.03 12.93 ± 0.10 6.45 ± 0.21
      香叶基丙酮 acetone, Geranyl-烃类C13H22O--2.00 ± 0.728.55 ± 0.519.69 ± 0.01-3.04 ± 0.98
      烃类
      1-十二烯 1-dodeceneC12H243.31 ± 0.15---3.36 ± 0.32-4.42 ± 0.41
      2,6,10-三甲基-十四烯 tetradecane,2,6,10-trimethyl- C17H36----4.38 ± 0.81--
      含氮类
      己内酰胺caprolactam C6H11NO - 4.38 ± 1.27 3.55 ± 1.30 13.75 ± 1.01
      说明:-表示未检出。

      槭树科7种植物释放VOCs的共有成分是α-蒎烯、长叶烯、长叶环烯、雪松烯、石竹烯、反式-2-十二烯-1-醇、壬醛和癸醛等8种化合物,分别占苦茶槭、鸡爪槭、三角槭、樟叶槭、羊角槭、毛脉槭和青榨槭各总量的20.5%,26.7%,46.2%,19.8%,57.2%,29.9%和38.0%。常绿树樟叶槭与落叶树苦茶槭、鸡爪槭、三角槭、羊角槭、毛脉槭和青榨槭共有成分分别为21.5%,32.6%,70.0%,67.4%,55.4%和43.9%。特有成分最多的是樟叶槭(24.4%),其次是青榨槭(12.7%)、毛脉槭(4.2%)、三角槭(3.9%)、羊角槭(3.3%)和鸡爪槭(1.3%)。

    • 7种槭树科植物释放VOCs种类和相对含量存在显著差异(图 2)。苦茶槭共有5类化合物,萜类6种(8.6%),醇类4种(11.0%),酯类4种(67.6%),醛类2种(11.2),烃类1种(1.6%);鸡爪槭含有萜类、烃类、醛类等5类化合物,萜类7种(20.1%),醇类1种(11.9%),酯类3种(52.9%),醛类2种(9.6%),含氮化合物1种(3.1%);三角槭包括萜类、酮类、醛类等6类化合物:萜类8种(46.1%),醇类2种(10.3%),酯类3种(17.0%),醛类3种(21.9%),酮类2种(2.6%),含氮化合物1种(2.2%);樟叶槭含有萜类、醇类、醛类等5类化合物:萜类18种(96.6%),醇类1种(0.4%),醛类3种(2.3%),酮类1种(0.3%),含氮化合物1种(0.5%);羊角槭含有萜类、醇类、酯类等6类化合物,萜类9种(36.7%),醇类5种(19.3%),酯类3种(9.6%),醛类3种(25.1%),酮类3种(7.2%),烃类2种(2.1%);毛脉槭含有萜类、醇类、酯类等4类化合物,萜类15种(54.9%),醇类3种(11.3%),酯类3种(24.1%),醛类2种(9.7%);青榨槭含有萜类、醇类、脂类等6类化合物,萜类6种(14.4%),醇类6种(27.2%),酯类2种(27.1%),醛类3种(26.6%),酮类2种(3.2%),烃类1种(1.5%)。萜类化合物含量最高的是樟叶槭,其相对含量分别是苦茶槭、鸡爪槭、三角槭、羊角槭、毛脉槭和青榨槭的14.6倍、4.8倍、2.1倍、2.6倍、2.8倍和6.7倍。在苦茶槭VOCs中脂类化合物相对含量最高,其相对含量是鸡爪槭、三角槭、羊角槭、毛脉槭和青榨槭的1.3倍、4.0倍、7.1倍、2.8倍和2.5倍,在樟叶槭中未检测到。

      图  2  7种槭树释放VOCs的相对含量

      Figure 2.  Relative contents of VOCs from branches and leaves in 7 Acer species

      图  3  7种槭树释放VOCs的种类

      Figure 3.  Constituents of VOCs from branches and leaves in 7 Acer species

    • 本研究对华东地区生长的7种槭树释放VOCs研究表明:同属不同种间植物释放VOCs种类和相对含量差异明显。常绿树樟叶槭与落叶类释放VOCs差异较大,说明槭树中常绿类与落叶类释放VOCs差异可能不完全反应组系差异。落叶类槭树间释放VOCs差异较小,共有成分较高(占63.0%~96.0%),其中鸡爪槭在落叶类中共有成分最高(占91.0%~94.0%),可能为所测落叶类槭树释放VOCs的核心类型。本研究中苦茶槭和鸡爪槭主要成分是酯类物质(50.0%以上),与张风娟等[16]测定华北地区生长的4种落叶类槭树释放成分一致;羊角槭释放的α-蒎烯、β-蒎烯、乙酸叶醇酯、长叶烯、长叶环烯和石竹烯等物质,在宋秀华等[19]测试的元宝枫7月释放VOCs中也检测到。这可能与采集方法、发育节律[19]、外界条件[20]、生长地域及亲缘关系等因素有关,槭树释放VOCs调控规律还需深入研究。

      萜类化合物在药剂预防和治疗心血管疾病、癌症以及抗菌、抗炎、抗病毒、抗氧化剂、抗高血糖等生物活性方面扮演着一定角色[21]。石竹烯具有镇静、抗焦虑、抗抑郁[22],抗炎[22]和抗肿瘤活性[23];α-蒎烯[24]、3-蒈稀[25]、β-蒎烯[26]能抗炎镇痛;罗勒烯是重要信号分子,抗菌杀虫[27],抗白血病肿瘤细胞增殖[28];萜品油烯能有效抑制低密度脂蛋白氧化[29]。槭树均释放α-蒎烯、石竹烯等萜类物质,樟叶槭富含罗勒烯、α-蒎烯、3-蒈烯、β-蒎烯和萜品油烯,三角槭和毛脉槭主要释放罗勒烯,羊角槭主要释放石竹烯,推测所测槭树有不同程度的保健功能,可作为保健型园林植物材料。苦茶槭和鸡爪槭富含的乙酸叶醇酯(63.1%,49.6%)是一种具有香蕉气味的高级香料,推测其还可种植提取香精。萜类及C6~C10醇醛类物质对细菌、真菌和放线菌有抑制作用[11, 18, 21],说明槭树具有良好杀菌价值。建议在公园或小区的林荫步道、锻炼区、保健区等活动场所适量配置槭树,以抑制微生物、改善空气质量、预防疾病,发挥槭树资源优势,构建优美人居环境。

参考文献 (29)

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