紫藤作为中国著名传统芳香植物,开花量大、香味浓郁且种质资源丰富,在园林观赏和天然香料领域具有重要应用价值。然而,目前针对紫藤香气的基础与应用研究较为匮乏,现有研究多聚焦日本紫藤和中国紫藤,且因检测中缺乏内标等问题,难以实现品种间香气物质的精准定性定量对比,制约了优良香花品种筛选及天然香料产业化应用。基于此,本研究旨在通过科学方法筛选出具有优良香味品质和加工价值的紫藤品种,明确其关键香气活性物质及最佳采收期,为紫藤天然香料的应用拓展提供理论支撑。1.试验材料:选取种植于浙江人文园林股份有限公司(杭州)苗圃内的20个紫藤品种,于2024年4月中旬阴天上午分别采集初花期、盛花期、末花期鲜花样品,经液氮速冻后置于-80 ℃冰箱保存备用。2.检测技术:采用顶空固相微萃取(HS–SPME)结合气相色谱 — 质谱(GC–MS)联用技术,对20个紫藤品种盛花期鲜花的挥发性香气成分进行定性定量分析。以壬酸甲酯为内标,通过优化的萃取和检测条件(如25 ℃平衡、特定升温程序等)确保检测准确性。3.感官与数据分析:对不同品种紫藤进行香味感官评价(包括香气强度、类型及喜爱度),结合气味活性值(OAV)计算和主成分分析(PCA),筛选关键香气活性物质与优良品种;同时对筛选出的优良品种 “昭和白藤” 进行不同花期香气成分检测,确定最佳采收期。1、紫藤挥发性香气成分特征显著,脂肪酸及其衍生物占主导
在20个紫藤品种中,共检测出96种挥发态物质,涵盖35种脂肪酸及其衍生物、20种萜类化合物、19种苯丙氨酸 / 芳香环代谢化合物和22种其他化合物,平均每个品种含27种挥发物(“一才藤”“伊赛藤” 最多,达36种;“白野田藤” 最少,仅18种)。其中,脂肪酸及其衍生物是最主要成分,占各品种挥发态香气物质总含量的60.20%~97.93%,正己醛、反–2–己烯醛等是其主要来源;萜类化合物在 “本红藤”“熊野藤” 等品种中含量突出,α–罗勒烯、芳樟醇贡献较大。
不同品种挥发物总含量差异明显,“昭和白藤” 最高(37 739.85 ng・g-1 FW),“白野田藤” 最低(2 387.93 ng・g-1 FW),且部分品种存在特异性挥发成分(如苯甲醇和肉桂酸甲酯仅在 “一才藤” 中检出)。

2、明确关键香气活性物质,筛选出3类优良香花品种
通过OAV值分析(OAV>1的物质对香气有贡献),共筛选出22种关键香气活性物质。其中,1–辛烯–3–酮、己醛、正己醇和反–2–己烯醛在多个品种中OAV值极高,是形成紫藤独特清甜草香的核心物质;D–柠檬烯、吲哚、乙酸叶醇酯等则因具有独特木香和茶香,成为品种间嗅觉差异的主要原因。
结合感官评价(“麝香藤”“口红藤”“昭和白藤” 喜爱度最高)与OAV总值分析,筛选出3类优良品种:香型受欢迎型:“麝香藤”(甜香、花香突出)、“口红藤”(茶香浓郁)、“昭和白藤”(草香、甜香、花香兼具);
特色香型型:“冈山一岁藤”(茶香显著)、“熊野藤”(木香突出)等,可满足差异化需求。
图2 不同品种紫藤香气感官评价雷达图(A)和香气喜爱度评价径向条形图(B)3、“昭和白藤” 盛花期为最佳采收期
以“昭和白藤” 为对象,对比其初花期、盛花期、末花期香气成分发现:盛花期挥发性成分种类最多(28种),且挥发物总含量最高(初花期次之,末花期最低);各类化合物含量均呈现 “初花期→盛花期上升,盛花期→末花期下降” 的趋势。
此外,不同花期存在特有香气物质:初花期含蒎烷(柑橘清香),盛花期含乙酸苄酯(茉莉香)、邻氨基苯甲酸甲酯(橙花果香)等,末花期含乙酸异戊酯(果香)等,香气特征从初花期“草香 + 果香”,过渡到盛花期 “草香 + 青香 + 花香”,再到末花期增加 “甜香”。综合来看,盛花期是 “昭和白藤” 萃取芳香物质的最佳采收期。
图3 不同花期物质种类韦恩图(A)、各类挥发物含量(B)和10种主要挥发性成分含量变化(C)检测方法创新:首次在紫藤香气检测中引入内标(壬酸甲酯),结合 HS–SPME–GC–MS 技术实现20个品种挥发物的精准定性定量,解决了以往研究中品种间香气物质难以对比的问题。品种筛选体系创新:构建“挥发性成分检测 + 感官评价 + OAV 值 + 主成分分析” 的综合筛选体系,不仅明确了紫藤关键香气活性物质,还针对性筛选出适合不同产业化需求(如精油萃取、花茶窨制、园林景观)的优良品种。应用基础创新:首次系统分析“昭和白藤” 不同花期香气成分变化,明确盛花期为最佳采收期,为紫藤芳香物质的高效开发利用提供了可直接落地的技术参数。该研究以华中农业大学为第一和通信单位。吕嘉欣、袁慧红为该论文的共同第一作者,郑日如副教授、陈胜洪先生为该论文的通信作者。
华中农业大学“香芷雅集”团队是一支专注于芳香植物资源开发与综合利用的跨学科团队。该团队依托华中农业大学深厚的园艺学、植物科学与技术等学科背景,核心特点是将前沿科学研究与市场应用、创新创业实践紧密结合。
资源研究与鉴定:系统收集、评价特色芳香植物种质资源,并利用现代色谱-质谱联用等技术精准分析其香气成分和活性物质。产品研发与转化:基于研究成果,开发天然香料、精油、文创香氛、健康产品等,推动科研成果的产业化落地。学科交叉与创新创业:团队通常由园艺、生物技术、食品科学等专业的学生组成,积极参与“互联网+”、“挑战杯”等创新创业大赛,旨在培养成员的科研创新能力和商业思维。简而言之,“香芷雅集”团队不仅是进行芳香植物科学研究的科研小组,更是一个致力于将“实验室的香气”转化为“市场上的产品”的创新创业实践平台。武汉市科创局都市圈协同创新项目(2025070604020035)
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