HS-SPME-GC-MS анализ изменений летучих компонентов органов цветка сорта 'Fenyun' Smiles на разных стадиях цветения
Цветочный аромат - это сложная смесь, состоящая из ряда низкомолекулярных и высоколетучих ароматических веществ, выделяемых из цветов растений. Соответствующая концентрация цветочного аромата оказывает положительное влияние на физическое и психическое здоровье человека. Поэтому цветочный аромат также известен как "душа цветов" и является одним из важных декоративных признаков растений. Основные методы извлечения летучих компонентов из цветов включают дистилляцию, экстракцию органическими растворителями, экстракцию с помощью микроволн, экстракцию сверхкритическим CO2, твердофазную микроэкстракцию в головном пространстве (HS-SPME) и одновременную дистилляционную экстракцию. Метод твердофазной микроэкстракции в головном пространстве получил широкое распространение благодаря таким преимуществам, как простота работы, небольшой размер образца, низкая стоимость, широкий диапазон применения, а также точные и надежные экспериментальные результаты. Методы определения летучих компонентов в цветах включают газовую хромато-масс-спектрометрию, газовую хромато-масс-спектрометрию ионной подвижности, газовую хромато-масс-спектрометрию обоняния и технологию электронного носа. Газовая хромато-масс-спектрометрия (ГХ-МС) требует небольшого размера образца, высокой чувствительности и скорости обнаружения, что делает ее широко популярной в определении летучих компонентов растений. В настоящее время, как в стране, так и за рубежом, HS-SPME-GC-MS в основном используется для определения состава летучих компонентов в цветах растений.
Растения рода Михелия - известные ароматические растения, в цветках, листьях и ветвях которых содержится большое количество ароматических соединений. В настоящее время большое количество исследований экстрактов растений рода Михелия подтвердило, что они обладают такими функциями, как консервирующая, антибактериальная, противораковая и антиоксидантная, и поэтому широко используются в консервировании продуктов питания, специях и медицине. Стоит отметить, что цветы, как репродуктивные органы растений, богаты летучими компонентами. В предыдущих исследованиях были проанализированы летучие компоненты цветков таких видов деревьев, как Бай Лан, Хань Сяо, Шэнь Шань Хань Сяо и Хуан Лан из рода Хань Сяо.
M. platypatala - вечнозеленое дерево семейства магнолиевых (Magnoliaceae), с чисто белым цветом и насыщенным цветочным ароматом. Это родной вид дерева в провинции Хунань и отличное садовое декоративное растение. Исследования широколистной улыбки в основном сосредоточены на физиологических характеристиках, выращивании и селекции, а также выведении гибридов. В настоящее время нет соответствующих литературных сообщений об анализе его цветочных компонентов Фенюнь (M. platypatala Fenyun) - это новый сорт (номер сорта 20190034), выведенный Центрально-Южным университетом лесного хозяйства и технологий методом селекции саженцев из широколистного Ханьсяо. Его основными характеристиками являются: ранний период цветения (конец января - начало февраля), красивая форма цветка, богатый цветочный аромат, высокая декоративная ценность и потенциал для развития и использования. Данное исследование посвящено различным органам цветка (околоцветник, тычинка и пестик) сорта 'Fenyun' Hanxiao на разных стадиях цветения (стадия бутона, начальная стадия раскрытия и стадия цветения). Технология HS-SPME-GC-MS была использована для определения летучих компонентов цветков, а анализ главных компонент (PCA) и дискриминантный анализ по методу наименьших квадратов (PLS-DA) - для изучения закономерностей выделения летучих компонентов из различных органов цветка 'Fenyun' Hanxiao на разных стадиях цветения. Это исследование может послужить основой для последующего ландшафтного применения 'Fenyun' со смехом, а также для разработки и использования летучих компонентов.

Цветочный аромат - важный вторичный метаболит, состоящий из различных низкомолекулярных соединений, содержащих специфическую химическую информацию. Специализированные железистые эпидермальные клетки или клетки основной тонкостенной ткани цветочных органов обычно являются местами производства растительного аромата. У растений рода Smirnosa основным компонентом лепестков цветков Smirnosum с яркими листьями является изопентен-5-он, а основным компонентом лепестков цветков Smirnosum с фиолетовыми цветами - альфа-гваякол. Относительное содержание 2,6-ди-терт-бутил-4-метилфенола в лепестках цветков смирнозума достигает 83,26% Основными компонентами цветочного одеяла улыбки Фенюна являются 2,6,10-триметилтетрадекан и изогексадекан. Видно, что существуют значительные различия в основных компонентах летучих веществ в лепестках цветов у растений одного рода и органов цветка. На синтез и высвобождение летучих компонентов могут влиять как генотип растения, так и условия окружающей среды. В дальнейших исследованиях разработка и использование срезов лепестков цветка смеха "Фенюнь" может быть основана на этих двух летучих компонентах.
Гамма-можжевельник, 3,9-гуайасеае, δ - элемен и (+) - наринген являются основными летучими компонентами терпеноидных соединений в тычинках и пестиках растения "Фенюн". Среди них γ - можжевельник может быть использован для приготовления цитрусовых, манго и других съедобных эссенций. Исследования показали, что терпены - наиболее часто выделяемые растениями соединения, обладающие хорошими бактерицидными и дезинфицирующими свойствами, снижающие кровяное давление, а также оказывающие успокаивающее и расслабляющее действие. Кроме того, среди 93 летучих компонентов, идентифицированных в михелии "Фенюн", 43 являются наиболее распространенными терпенами, что согласуется с результатами предыдущих исследований. В цветках орхидеи Xizang tiger head на пике цветения было обнаружено 89 летучих компонентов, а наибольшее количество терпенов - 26. Среди 43 компонентов, обнаруженных в свежих цветках пурпурной магнолии, 22 относятся к терпенам. Как превосходное ароматическое растение, 'Fenyun' Hanxiao может широко использоваться в оздоровительных ландшафтах, таких как реабилитационные сады, оказывая помощь в поддержании физического и психического здоровья человеческого организма.
В настоящее время существует мало исследований, посвященных особенностям изменения содержания летучих компонентов в органах цветка в разные периоды цветения, и содержание летучих компонентов в различных органах цветка значительно коррелирует с периодами цветения. Выделение летучих компонентов в пурпурных цветках смеха наиболее высоко в период цветения, а содержание летучих компонентов в пестике наиболее высоко в разные периоды цветения. У краба 'Brandy' самое высокое общее выделение летучих компонентов в пестике и самое низкое в лепестках в течение четырех периодов цветения, а общее выделение летучих компонентов достигает максимума в период цветения. Содержание летучих компонентов в цветках чая Юэлянруй и мономерного Хуншаньского чая достигает своего пика в период цветения, а тычинка является основным цветочным органом, выделяющим аромат в разные периоды цветения. Данное исследование показывает, что высвобождение летучих компонентов из цветков "Фэньюнь", содержащих смех, является самым высоким на стадии бутона, содержание летучих компонентов в лепестках цветков является самым высоким на разных стадиях цветения, затем следуют тычинки, а пестики являются самыми низкими. Таким образом, различные растительные ароматы имеют разный характер выделения, что может быть связано с привлечением различных опыляющих насекомых Относительное содержание летучих компонентов в трех органах цветка Fenyun 'Hanxiao не показало регулярных изменений в течение трех различных периодов цветения. Спиртовые соединения в лепестках и пестиках достигают максимальных значений в период цветения, а в тычинках - на стадии бутона. На изменение содержания летучих компонентов в цветках на разных стадиях цветения может влиять сочетание света, температуры и гормонов.
В данном исследовании твердофазная микроэкстракция и газовая хромато-масс-спектрометрия (HS-SPME-GC-MS) использовались для идентификации 93 летучих соединений из различных органов цветка 'Fenyun' на разных стадиях цветения. 2,6,10-триметилтетрадекан, изогексадекан, γ - дукен и β - изодецен являются основными летучими компонентами в процессе цветения "Фенюна" (вид китайской травы). Летучие компоненты из разных органов цветка отличаются, а околоцветник является основным органом цветка для высвобождения летучих компонентов. Это исследование предоставляет данные в поддержку дальнейшего развития и использования летучих компонентов в смехе "Фенюнь".