Análisis por cromatografía de gases en espacio de cabeza
El aceite volátil de la menta es relativamente grande, lo que está estrechamente relacionado con el área y el tiempo de recolección. Por lo tanto, las mentas de diferentes orígenes, temporadas de cosecha [5-10] y partes de cosecha [11-14] tienen tipos de sabor muy diferentes.
Como metabolito secundario de la menta, la acumulación de aceite volátil en las plantas se ve afectada por una variedad de factores y se puede clasificar en tres aspectos. El primero son los factores genéticos, seguidos de los factores externos como los factores ambientales (clima, suelo, terreno, altitud, etc.) y los factores microambientales (bacterias y organismos endófitos). En el cultivo de producción, el aroma final suele ser el resultado de la interacción de tres aspectos. En los últimos años, ha habido muchos informes sobre el estudio de grandes factores ambientales, pero no hay muchos estudios sobre experimentos ambientales controlados. Con base en la situación anterior, este artículo utiliza dos variedades de menta (Mentha hapioealyx Briq.) (silvestres y cultivadas) para realizar experimentos controlados en macetas, y luego realiza un análisis de fase de espacio de cabeza de su composición de "aroma" para investigar la menta producida en Yunnan bajo condiciones controladas. (M. hapioealyx) Diferencias de aroma entre las dos especies.
Material vegetal: La menta (M. hapioealyx Briq.) se recogió del Instituto de Plantas Medicinales de la Academia de Ciencias Agrícolas de Yunnan en julio.
Instrumento: Cromatógrafo de gases Agilent 7694E, red Agilent 6973.
Método Procesamiento de muestras: pesar 2 g de materiales medicinales, cortar las hojas en trozos de 1 a 1 cm, cortar los tallos en secciones de 1 cm de largo, colocarlos en una botella Agilent Headspace de 10 ml, presionar y sellar. Volumen de la botella del espacio de cabeza: 10 ml; Tiempo de equilibrio: 10 min; Temperatura de equilibrio: 70 °C; Tiempo de análisis:
; Volumen de muestra: 20 ml; Método de inyección: autoespacio de cabeza; extracción de gas del espacio de cabeza.
Instrumentos de prueba y condiciones de detección Instrumentos de prueba: Cromatógrafo de gases Agilent 7694E, red Agilent 6973.
Condiciones de detección: Columna cromatográfica: HP. Columna capilar INNOWAX (polietilenglico1 reticulado), longitud de la columna:
, diámetro interior: 0,53 mm, espesor de la película líquida: 1,0 µm; gas portador: N2, caudal total: 54,0 ml/min; temperatura:
℃; Presión de entrada: 3 psi (1 psi=6.895 Kpa); Temperatura del detector: 250 ℃; Flujo de H2: 30 ml/min; la muestra se calienta a 70°C durante 10 minutos y luego se inyecta directamente con aumento de temperatura programado:
℃-110°C, 1,5°C/min, 110°C, 5 min, 110°C-200; °C, 5°C/min, aumentar a 200°C y mantener durante 2 minutos.
Procesamiento de muestras: pese 2 g de materiales medicinales, corte las hojas en trozos de 1 a 1 cm y corte los tallos en secciones de 1 cm de largo, colóquelos en una botella Headspace Agilent de 10 ml, presione y selle. Volumen de la botella del espacio de cabeza: 10 ml; Tiempo de equilibrio: 10 min; Temperatura de equilibrio: 70 °C; Tiempo de análisis:
; Volumen de muestra: 20 ml; Método de inyección: autoespacio de cabeza; extracción de gas del espacio de cabeza.
Resultados experimentales La cromatografía de gases en espacio de cabeza se observó por primera vez en 1939, cuando Harger [15] utilizó este método para detectar el contenido de metanol en el agua del medio ambiente. Con la mejora y popularización de la tecnología, este método se ha convertido en un poderoso medio de análisis moderno. El uso combinado de la fase de espacio de cabeza y MS amplía enormemente el alcance de aplicación de la tecnología de espacio de cabeza. La cromatografía de gases en espacio de cabeza tiene ventajas sobre los métodos tradicionales para la detección de aceites volátiles. Especialmente en el caso de muestras pequeñas, el método tradicional de destilación al vapor requiere un tamaño de muestra mayor y mayores requisitos de muestreo de campo. Trae ciertas dificultades a algunos experimentos precisos, especialmente al muestreo de una sola planta. La cromatografía de gases de espacio de cabeza puede detectar componentes éster que se pierden fácilmente por destilación [16]. La destilación al vapor tradicional tiene cierta selectividad, cambia la composición del aceite volátil y cambia el aroma del aceite volátil [17].
El cromatograma de iones totales de los componentes químicos del aceite volátil de la menta se obtuvo mediante análisis GC-MS. Después de buscar en la biblioteca de espectro de masas estándar en la memoria de la computadora, se identificaron 66 componentes y las áreas de los picos en el cromatograma de iones totales se normalizaron para obtener el cromatograma de iones totales de los componentes químicos del aceite volátil de menta cultivada y silvestre en Kunming. Yunnan El contenido relativo de cada componente en el producto se puede ver en la Figura 1. El programa de aumento de temperatura es más adecuado para las condiciones de GC-MS con espacio de cabeza de menta. Comenzamos a referirnos al programa de aumento de temperatura utilizado en el método de extracción de vapor de agua. [18], y el resultado fue que casi no hubo respuesta dentro de los primeros 20 minutos, todavía hay una gran cantidad de material que no ha fluido en 1 h, por lo que la velocidad de calentamiento se incrementa de 1,5 ℃/min a 5. ℃/min. El material perdido de la columna se detecta en 1 h, el tiempo de detección de respuesta se acorta y la separación es buena. *** Se detectaron 66 sustancias. La menta silvestre y la cultivada tienen espectros muy similares y mantienen la estabilidad genética. (Este párrafo es como una investigación metodológica. ¿Debería mencionarse en el método anterior?) Existen similitudes y diferencias en la composición del aceite volátil entre las variedades cultivadas y las variedades silvestres de menta (Mentha hapioealyx Briq.).
Ambos están compuestos principalmente por alquenos, alcoholes y cetonas. Los tres tipos de componentes aportan más del 90% de su contenido total, siendo los alquenos y alcoholes los principales.
El contenido porcentual normalizado de especies diluidas y alcohol en las variedades silvestres llega al 92,29%, mientras que en las variedades cultivadas también alcanza el 73,05%. En comparación, los componentes de las variedades cultivadas están más diferenciados, mientras que las variedades silvestres están relativamente concentrados. El contenido de sustancias diluidas en las dos es equivalente, mientras que el contenido de alcohol de las variedades silvestres es más del doble que el de las variedades cultivadas. Quizás la relativa concentración de sustancias alcohólicas haga que el aroma de las variedades silvestres sea más fuerte. La composición del cultivar es más dispersa y las cetonas y los alcoholes son equivalentes.
El limoneno mantiene un alto contenido, tanto silvestre (12,21%) como cultivado (28,52%), y las variedades cultivadas cambian menos. Las variedades cultivadas están compuestas principalmente por D-limoneno/eucaliptol/carvona (28,52%: 14,91%: 25,36%). Las variedades silvestres presentan mayores cambios de aroma, principalmente D-limoneno/cineol/?-cresina (12,21%: 46,70). %: 20,19%) composición. La investigación de Zhou Ronghan sobre la menta silvestre doméstica (Mentha hapioealyx Briq.) dividió la menta de diferentes poblaciones en seis quimiotipos. La región suroeste (Yunnan, Guizhou, Sichuan, etc.) es del tipo carvona. Este quimiotipo contiene, además de carvona, su contenido de limoneno. es relativamente elevada, acompañada de una cierta cantidad de canfeno, lo que coincide con los informes. En comparación con el método clásico, la diferencia se debe a muchas razones. El método clásico de destilación al vapor a menudo provoca la pérdida y el cambio de algunos componentes debido a las altas temperaturas, y el aceite vegetal resultante suele ser muy diferente de la fragancia natural de las plantas. Por otro lado, debido al uso de pruebas controladas, los cambios en los componentes son inevitables.
Discusión: Bajo experimentos controlados, la composición de los tipos de sabor salvaje y salvaje es bastante diferente, lo que demuestra plenamente que no sólo el entorno general tiene un mayor impacto en la composición del aceite volátil, sino también la interacción de El entorno microecológico y los factores genéticos tienen un impacto significativo en la composición del aceite volátil de menta. También tiene un impacto (se describirá en otro artículo), y su mecanismo de acción requiere más estudio. Ha sido explorado de manera útil en el país y en el extranjero. Los científicos italianos estudiaron el impacto de los hongos en la microecología sobre la fisiología y el metabolismo secundario de la menta. Los investigadores Huang Luqi [26, 27] exploraron los efectos de los hongos endofíticos sobre los metabolitos secundarios de las plantas medicinales. El mecanismo de interacción entre los hongos endófitos y las plantas aún no está claro y se necesita más investigación y exploración, lo que requiere conocimientos multidisciplinarios y habilidades relacionadas para proporcionar una referencia para futuras investigaciones sobre sus interacciones.
Según las reglas de clasificación de quimiotipos de Huang Luqi [20], la variedad cultivada se puede clasificar como tipo D-limoneno/eucaliptol/carvona (28,52%:
: 25,36%), la La variedad silvestre se puede clasificar como tipo D-limoneno/eucaliptol/?-cresshen (12,21%: 46,70%: 20,19%). Sus contribuciones porcentuales normalizadas al aroma son 68,79% y 79,1% respectivamente, lo que se puede decir que sienta las bases para el aroma básico de diferentes variedades. Después del cultivo a gran escala de materiales medicinales botánicos, su rendimiento depende de la acumulación de metabolitos primarios y su calidad depende de la acumulación de metabolitos secundarios. La base para mantener la calidad y eficacia de los materiales medicinales son los metabolitos secundarios de las plantas. Sin embargo, para la mayoría de las plantas, la síntesis y acumulación de metabolitos secundarios suele estar restringida por cambios en su entorno.
Determinan el tipo y la cantidad de metabolitos secundarios que se sintetizarán según los cambios en el entorno en el que se encuentran. Sólo en entornos específicos sintetizarán metabolitos secundarios específicos o aumentarán significativamente la producción de metabolitos secundarios específicos en el cuerpo. ;