HS-SPME-GC-MS-Analyse der Veränderungen der flüchtigen Bestandteile der Blütenorgane von 'Fenyun' Smiles in verschiedenen Blühstadien
Blumenduft ist ein komplexes Gemisch aus einer Reihe von aromatischen Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht und hoher Flüchtigkeit, die von Pflanzenblüten abgegeben werden. Die richtige Konzentration von Blumenduft hat einen positiven Einfluss auf die körperliche und geistige Gesundheit des Menschen. Daher wird Blumenduft auch als die "Seele der Blumen" bezeichnet und ist eines der wichtigsten Ziermerkmale von Pflanzen. Zu den wichtigsten Methoden zur Extraktion flüchtiger Bestandteile aus Blumen gehören die Destillation, die Extraktion mit organischen Lösungsmitteln, die mikrowellenunterstützte Extraktion, die überkritische CO2-Extraktion, die Headspace-Festphasen-Mikroextraktion (HS-SPME) und die Extraktion durch Simultandestillation. Die Headspace-Festphasen-Mikroextraktionsmethode ist aufgrund ihrer Vorteile - einfache Handhabung, geringe Probengröße, niedrige Kosten, breiter Anwendungsbereich sowie genaue und zuverlässige Versuchsergebnisse - weit verbreitet. Zu den Methoden zur Bestimmung flüchtiger Bestandteile in Blumen gehören die Gaschromatographie-Massenspektrometrie, die Gaschromatographie-Ionenmobilitätsspektrometrie, die Gaschromatographie-Olfaktorik und die elektronische Nasentechnik. Die Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) erfordert eine geringe Probengröße, eine hohe Empfindlichkeit und eine schnelle Nachweisgeschwindigkeit, wodurch sie bei der Bestimmung der flüchtigen Bestandteile von Pflanzen weit verbreitet ist. Derzeit wird HS-SPME-GC-MS sowohl im Inland als auch international hauptsächlich zur Bestimmung der Zusammensetzung flüchtiger Komponenten in Pflanzenblüten verwendet.
Michelia-Pflanzen sind berühmte Aromapflanzen, die in ihren Blüten, Blättern und Zweigen reichlich aromatische Verbindungen enthalten. Zahlreiche Forschungsarbeiten über Pflanzenextrakte der Gattung Smiles haben bestätigt, dass sie konservierend, antibakteriell, krebshemmend und antioxidativ wirken und daher in der Lebensmittelkonservierung, in Gewürzen und in der Medizin weit verbreitet sind. Es ist erwähnenswert, dass die Blüten als Fortpflanzungsorgane der Pflanzen reich an flüchtigen Bestandteilen sind. In früheren Studien wurden die flüchtigen Bestandteile der Blüten von Baumarten wie Bai Lan, Han Xiao, Shen Shan Han Xiao und Huang Lan aus der Gattung Han Xiao analysiert.
M. platypatala ist ein immergrüner Baum aus der Familie der Magnoliengewächse (Magnoliaceae) mit reinweißer Farbe und reichem Blütenduft. Er ist eine einheimische Baumart in der Provinz Hunan und eine hervorragende Gartenzierpflanze. Die Forschung über den breitblättrigen Smiley hat sich hauptsächlich auf die physiologischen Eigenschaften, den Anbau und die Züchtung sowie die Hybridzüchtung konzentriert. Fenyun (M. platypatala Fenyun) ist eine neue Sorte (Sortennummer 20190034), die von der Central South University of Forestry and Technology durch die Methode der Sämlingszüchtung aus der breitblättrigen Hanxiao gezüchtet wurde. Ihre Hauptmerkmale sind: frühe Blütezeit (Ende Januar oder Anfang Februar), schöne Blütenform, reicher Blütenduft, hoher Zierwert und Entwicklungs- und Nutzungspotenzial. Diese Studie konzentriert sich auf die verschiedenen Blütenorgane (Perianth, Staubgefäß und Stempel) von 'Fenyun' Hanxiao in verschiedenen Blühstadien (Knospenstadium, Anfangsstadium der Öffnung und Blühstadium). Mit Hilfe der HS-SPME-GC-MS-Technologie wurden die flüchtigen Bestandteile der Blüten nachgewiesen, und mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse (PCA) und der partiellen Kleinstquadrat-Diskriminanzanalyse (PLS-DA) wurden die Freisetzungsmuster der flüchtigen Bestandteile aus den verschiedenen Blütenorganen von 'Fenyun' Hanxiao in den verschiedenen Blühstadien untersucht. Diese Studie kann eine Grundlage für die spätere landschaftliche Anwendung von 'Fenyun' mit Lachen und die Entwicklung und Nutzung von flüchtigen Bestandteilen liefern.

Blütenduft ist ein wichtiger Sekundärstoff, der sich aus verschiedenen niedermolekularen Verbindungen mit spezifischen chemischen Informationen zusammensetzt. Die spezialisierten epidermalen Drüsenzellen oder die dünnwandigen Grundgewebezellen der Blütenorgane sind in der Regel die Orte, an denen Pflanzenduft produziert wird. Bei den Pflanzen der Gattung Smirnosa ist der Hauptbestandteil der hellblättrigen Blütenblätter von Smirnosum Isopenten-5-on, während der Hauptbestandteil der violett blühenden Blütenblätter von Smirnosum alpha-Guaiacol ist. Der relative Gehalt an 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol in den Blütenblättern von Smirnosum beträgt bis zu 83,26% Die Hauptbestandteile von Fenyuns lächelndem Blütenquilt sind 2,6,10-Trimethyltetradecan und Isohexadecan. Es zeigt sich, dass es bei den Hauptbestandteilen der flüchtigen Substanzen in den Blütenblättern von Pflanzen der gleichen Gattung und der gleichen Blütenorgane erhebliche Unterschiede gibt. Die Synthese und Freisetzung flüchtiger Bestandteile kann sowohl vom Pflanzengenotyp als auch von den Umweltbedingungen beeinflusst werden. In der zukünftigen Forschung kann die Entwicklung und Nutzung von "Fenyun"-Lachblütenschnitten auf diesen beiden flüchtigen Komponenten basieren.
Gamma-Wacholder, 3,9-Guaiaceae, δ-Elemen und (+)-Naringene sind die wichtigsten flüchtigen Bestandteile der Terpenoidverbindungen in den Staubgefäßen und Stempeln der Fenyun-Pflanze. Von ihnen kann γ-Wacholder zur Herstellung von Zitrus-, Mango- und anderen essbaren Essenzen verwendet werden. Untersuchungen haben gezeigt, dass Terpene die am häufigsten aus Pflanzen freigesetzten Verbindungen sind, die gute bakterientötende und desinfizierende Eigenschaften haben, den Blutdruck senken und beruhigend und entspannend wirken. Von den 93 flüchtigen Bestandteilen, die bei 'Fenyun' Michelia identifiziert wurden, sind 43 die am häufigsten vorkommenden Terpene, was mit früheren Forschungsergebnissen übereinstimmt. In den Blüten der Xizang-Tigerkopf-Orchidee wurden auf dem Höhepunkt der Blüte insgesamt 89 flüchtige Bestandteile identifiziert, wobei 26 Terpene am häufigsten vorkamen. Von den 43 Komponenten, die in frischen Blüten der Purpurmagnolie nachgewiesen wurden, sind 22 Terpene. Als ausgezeichnete aromatische Pflanze kann 'Fenyun' Hanxiao in Gesundheitslandschaften wie Rehabilitationsgärten weit verbreitet sein und die körperliche und geistige Gesundheit des Menschen unterstützen.
Derzeit gibt es nur wenige Forschungsberichte über die Merkmale der Veränderungen des Gehalts an flüchtigen Bestandteilen in den Blütenorganen während der verschiedenen Blütezeiten, und der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen in den verschiedenen Blütenorganen korreliert signifikant mit den Blütezeiten. Die Freisetzung von flüchtigen Bestandteilen in violetten Blüten mit Lachen ist während der Blütezeit am höchsten, und der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen des Stempels ist in verschiedenen Blütezeiten am höchsten. Beim Zierapfel 'Brandy' ist die Gesamtfreisetzung flüchtiger Bestandteile des Stempels am höchsten und die der Blütenblätter am niedrigsten während der vier Blütezeiten, und die Gesamtfreisetzung flüchtiger Bestandteile erreicht ihren höchsten Wert während der Blütezeit. Der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen in den Blüten von Yuelianrui-Tee und monomerem Hongshan-Tee erreicht seinen Höhepunkt während der Blütezeit, und das Staubblatt ist das Hauptblütenorgan, das in den verschiedenen Blütezeiten Aromen freisetzt. Diese Studie zeigt, dass die Freisetzung flüchtiger Bestandteile aus den Blüten von "Fenyun", die Lachen enthalten, während des Knospenstadiums am höchsten ist, und dass der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen in den Blütenblättern während der verschiedenen Blühstadien am höchsten ist, gefolgt von den Staubblättern, und die Stempel sind am niedrigsten. Der relative Gehalt an flüchtigen Bestandteilen in den drei Blütenorganen von Fenyun 'Hanxiao wies keine regelmäßigen Veränderungen während der drei verschiedenen Blütezeiten auf. Die Alkoholverbindungen in den Blütenblättern und Stempeln erreichen ihre Höchstwerte während der Blütezeit, während sie in den Staubgefäßen während des Knospenstadiums ihre Höchstwerte erreichen. Die Veränderungen der flüchtigen Bestandteile der Blüten in den verschiedenen Blühstadien werden möglicherweise durch eine Kombination aus Licht, Temperatur und Hormonen beeinflusst.
In dieser Studie wurden 93 flüchtige Verbindungen aus verschiedenen Blütenorganen von 'Fenyun' in verschiedenen Blühstadien mittels Headspace-Festphasenmikroextraktion und Gaschromatographie-Massenspektrometrie (HS-SPME-GC-MS) identifiziert. 2,6,10-Trimethyltetradecan, Isohexadecan, γ-Duqueen und β-Isodecen sind die wichtigsten flüchtigen Bestandteile während des Blühprozesses von 'Fenyun' (einer chinesischen Kräuterart). Die flüchtigen Bestandteile der verschiedenen Blütenorgane variieren, und das Perianth ist das Hauptblütenorgan für die Freisetzung der flüchtigen Bestandteile. Diese Studie liefert Daten, die die weitere Entwicklung und Nutzung der flüchtigen Bestandteile von "Fenyun"-Lachen unterstützen.