特色應(yīng)用| 島津氣味分析系統(tǒng)揭秘不同產(chǎn)地肉桂的揮發(fā)性成分差異
發(fā)布時(shí)間:2025-08-29 閱讀次數(shù)：239次
近日，島津中國(guó)創(chuàng)新中心與廣西壯族自治區(qū)藥品檢驗(yàn)研究院合作，基于島津氣味分析系統(tǒng)對(duì)不同產(chǎn)地的肉桂中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類(lèi)和含量進(jìn)行分析，通過(guò)多元統(tǒng)計(jì)分析方法篩選不同產(chǎn)地肉桂中的特征差異化合物，為肉桂的產(chǎn)地溯源和分類(lèi)提供參考。研究成果以“基于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的不同產(chǎn)地肉桂中揮發(fā)性化合物的研究”為題，已發(fā)表在《中國(guó)現(xiàn)代中藥》。
背景介紹
肉桂是樟科植物肉桂（Cinnamomum cassia Preesl）的干燥樹(shù)皮，具有活血通經(jīng)、降血糖、抑菌、抗炎、抗腫瘤等作用，屬于藥食兩用的藥材，具有重要的食用與藥用價(jià)值。肉桂原產(chǎn)于中國(guó)，廣泛種植于熱帶及亞熱帶等地區(qū)，中國(guó)廣西廣為種植，在越南、印尼、斯里蘭卡、印度、老撾等地區(qū)也廣泛分布，大多都為人工種植培育。肉桂中成分豐富，含有揮發(fā)油、萜類(lèi)、多酚類(lèi)、糖苷類(lèi)等成分。肉桂經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的人工栽培和自然選擇，已經(jīng)形成了不同的品系，可呈現(xiàn)出具有地域性特征或品系特征的整體風(fēng)味，而肉桂中豐富的揮發(fā)性化合物與其呈現(xiàn)的風(fēng)味具有密切關(guān)系，研究肉桂中的特征揮發(fā)性化合物可為肉桂的品系鑒別和產(chǎn)地溯源提供參考。固相微萃取技術(shù)集萃取和富集于一體，可實(shí)現(xiàn)肉桂中揮發(fā)性及半揮發(fā)性化合物的高效萃取富集，具有快速、靈敏、無(wú)需溶劑的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜，可對(duì)肉桂中的風(fēng)味成分進(jìn)行有效富集和檢測(cè)，為肉桂的品系、產(chǎn)地?zé)o損鑒別提供重要技術(shù)手段。
研究?jī)?nèi)容
本研究采用固相微萃取-氣相色譜三重四極桿質(zhì)譜（GCMS-TQ系列），結(jié)合香味物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)（Smart Aroma Database），建立了肉桂中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析方法。以來(lái)自不同國(guó)家、地區(qū)的肉桂為研究對(duì)象，對(duì)肉桂樣品中的揮發(fā)性化合物進(jìn)行分析檢測(cè)，并結(jié)合主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘法判別分析（OPLS-DA）進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，比較不同產(chǎn)地、品系的肉桂中的揮發(fā)性化合物差異，探索不同產(chǎn)地、品系肉桂的鑒別方法。
肉桂和油桂的差異分析
肉桂是肉桂樹(shù)的樹(shù)皮，油桂是從生長(zhǎng)期較長(zhǎng)的肉桂樹(shù)上剝下的皮，含油量較高，油桂因?yàn)楦吆土亢蜐夂竦南銡猓谒幱煤驼{(diào)味方面價(jià)值更高。本研究以越南清化省產(chǎn)的肉桂作為研究對(duì)象，探究越南清化肉桂與越南清化油桂樣品間的揮發(fā)性成分差異。研究團(tuán)隊(duì)基于島津香味物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合固相微萃取-氣相色譜三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)越南清化肉桂和油桂樣品中的風(fēng)味化合物進(jìn)行分析，獲得了兩種肉桂樣品中風(fēng)味化合物的相對(duì)含量數(shù)據(jù)。采用主成分分析評(píng)估兩類(lèi)樣品之間的風(fēng)味差異，獲得PCA得分圖如圖1，肉桂和油桂樣品可見(jiàn)明顯的聚類(lèi)區(qū)分趨勢(shì)，表明兩類(lèi)樣品中的揮發(fā)性化合物存在著顯著差異。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法篩選兩類(lèi)樣品間具有顯著性差異的化合物，篩選條件包括：（1）通過(guò)OPLS-DA獲得的變量重要性投影（VIP）值＞1；（2）計(jì)算肉桂與油桂樣品中各化合物相對(duì)含量倍數(shù)（Fold change，F(xiàn)C）值，篩選FC≤1/2 或FC≥2 的化合物；（3）通過(guò)t-檢驗(yàn)，以P＜0.05 作為篩選條件，用于篩選具有統(tǒng)計(jì)顯著性的差異物。結(jié)果顯示，氧化芳樟醇、芳樟醇、水芹烯、（Z）-羅勒烯等化合物在肉桂中含量偏高，而巴倫西亞橘烯、肉桂醛等化合物在油桂中含量偏高。
圖1. 越南清化肉桂與油桂的PCA得分圖
不同產(chǎn)地肉桂的差異分析
種植于不同國(guó)家地區(qū)的肉桂受到土壤、光照、氣候、自然環(huán)境等條件的影響，可呈現(xiàn)出具有地域性特征的風(fēng)味。本研究以越南、印度、印尼、緬甸和中國(guó)5個(gè)國(guó)家的肉桂為研究對(duì)象，分析不同國(guó)家肉桂樣品的揮發(fā)性成分差異。從各個(gè)國(guó)家的肉桂樣品中獲得的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)據(jù)的PCA得分圖如圖2A所示，5個(gè)國(guó)家的肉桂樣品呈明顯的聚類(lèi)狀態(tài)，表明肉桂中的揮發(fā)性化合物組成與其所屬產(chǎn)地存在一定的相關(guān)性，將中國(guó)肉桂與其他國(guó)家肉桂進(jìn)行兩兩對(duì)比，獲得的PCA得分圖如圖2B-E，均可見(jiàn)顯著的區(qū)分趨勢(shì)。通過(guò)多元統(tǒng)計(jì)方法，分別篩選各個(gè)國(guó)家肉桂的特征性風(fēng)味成分，發(fā)現(xiàn)印度肉桂中α-松油醇、芳樟醇等化合物含量偏高；越南肉桂中以α-松油醇、α-松油烯、香豆素等為特征化合物，緬甸肉桂中(E)-羅勒烯、(Z)-氧化芳樟醇、(Z)-羅勒烯等化合物顯著偏高；印尼肉桂中γ-松油烯、桉葉油醇、α-松油烯等化合物相對(duì)突出；而中國(guó)肉桂則以巴倫西亞橘烯為特征化合物。
注：A. 不同國(guó)家肉桂；B. 中國(guó)與印度肉桂；C. 中國(guó)與越南肉桂；D. 中國(guó)與緬甸肉桂；E. 中國(guó)與印尼肉桂。
圖2. 不同國(guó)家肉桂的PCA得分圖
結(jié)論
基于島津固相微萃取-氣相色譜三重四極桿質(zhì)譜儀開(kāi)發(fā)建立肉桂中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析方法，對(duì)不同產(chǎn)地、品系的肉桂樣品中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)和含量進(jìn)行檢測(cè)和分析，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析方法篩選了不同產(chǎn)地、品系的肉桂間具有顯著性差異的化合物，研究結(jié)果為肉桂產(chǎn)地溯源、分類(lèi)分型以及肉桂的開(kāi)發(fā)利用提供了參考。
*以上研究工作中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析方法來(lái)自島津GC/MS 香味物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)（Smart Aroma Database）。數(shù)據(jù)庫(kù)共包含500余種香味物質(zhì)的MRM分析條件，滿(mǎn)足科研用戶(hù)對(duì)于香味物質(zhì)高通量、高靈敏度的快速篩查需求。
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參考文獻(xiàn)：
向濤，張曉莉，羅軼等. 基于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的不同產(chǎn)地肉桂中揮發(fā)性化合物的研究[J].《中國(guó)現(xiàn)代中藥》.