挥发性有机化合物(volatile organic compounds，VOCs)是植物次生代谢所产生的一类小分子化合物(张苏芳等，2012)。在自然界中，植物排放的VOCs种类繁多，但主要是异戊二烯和萜烯类化合物(Benthey，1997; Theis et al.，2003)。植物释放的VOCs含量相对较低，但具有很强的生态效应。在植物群落中，植物通过释放VOCs可以阻碍周围竞争性植物的生长，增强抵御天敌的能力(王永峰等，2005)； VOCs对病原微生物具有抑制作用，增强植物的抗病性； VOCs可以调节人体的生理和心理状态，发挥保健功效(何念鹏等，2005)； VOCs还可以影响大气的组成成分，改变空气质量(Deng et al.，2004; Miller et al.，2001)，改善人类的居住环境。

黄连木(Pistacia chinensis)为漆树科(Anacardiaceae)黄连木属(Pistacia)落叶乔木，又称为黄楝木、药树(秦岭)。在我国分布较广，从河北省起往南至福建、台湾及西南各省均有分布(《全国中草药汇编》编写组，1975)。黄连木是主要的木本油料资源之一，也是重要的药用植物，其树皮及叶片可入药，味苦寒，可清热解毒、消暑止渴，用于治疗痧症、痢疾、咽咳肿痛、口舌糜烂、风湿疮、漆疮等症状(江苏新医学院，1977； 马淑英，1999)。 黄连木叶挥发油中含有多种挥发性物质，具有一定的药用价值(袁冬梅，2005)，其嫩芽和叶片也具有浓郁的芳香气味(王志辉，2003； Zhu et al.，2006)，但其挥发性成分尚未见报道。另外，植物的遗传特性、发育阶段、昆虫取食等生物因子和光照、温度、空气湿度、机械损伤等环境因子都可改变植物挥发性化合物的释放，但有关黄连木在不同时间段受环境因子的影响、挥发性物质组分和释放含量尚未见报道。因此，本研究采用GC-MS对健康黄连木植株叶片释放的挥发性有机物成分及其释放的日变化和季节性变化进行研究，以期为黄连木叶片挥发性物质的利用提供理论依据。

随机选取5株山东农业大学北校区栽植的成年黄连木，于2008年春季(5月)、夏季(7月)、秋季(10月)选择天气晴朗的1天，在9:00，12:00，15:00，18:00和21:00 采集树冠外围受光条件一致、健康无损的7片复叶，立刻带回实验室进行挥发性 物质的采集和测定。

采集的样品小叶快速用蒸馏水洗净，纱布擦干，混合均匀。准确称取2.0 g于15 mL顶空进样瓶中，用垫片和铝盖密封，采用HS-40型自动顶空进样器(Perkin Elmer公司生产)吹扫采集叶片的挥发性物质，启动气相色谱-质谱联用仪(岛津公司，Shimadzu GCMS-QP2010)采集数据。

试验参照吴曼等(2012)对海棠(Malus sp.)挥发性物质测定方法，略有改动。 自动顶空进样器条件： 炉温45 ℃，保持30 min。 气相色谱条件： 弹性石英毛细管色谱柱非极柱为Rtx-5MS(30 m× 0.32 mm×0.25 μm)，进样口温度250 ℃;柱温 初始温度 35 ℃，保持2 min，以6 ℃·min^-1升至100 ℃，以 8 ℃·min^-1升至140 ℃，再以12 ℃·min^-1升至250 ℃，保持3 min；扫描范围 45~450 amu; 分流进样，分流比10∶1。

对供试黄连木叶片挥发性物质GC-MS总离子图的各个组分质谱进行计算机谱库检索，共检测出92种挥发性物质，其中，萜烯类挥发性物质占主导地位，每个季节的的相对含量均达到挥发性物质总量的90%左右(表 1)。

表 1 春季、夏季和秋季黄连木叶片挥发性物质种类和相对含量 Tab.1 The whole leaf volatiles and its relative content in spring,summer and autumn

表 1春季、夏季和秋季黄连木叶片挥发性物质种类和相对含量 Tab.1 The whole leaf volatiles and its relative content in spring,summer and autumn % 挥发性有机 化合物类型 VOCs types 编号 No. 化合物名称 Compound name 相对含量 Relative content 春季 Spring 夏季 Summer 秋季 Autumn 萜烯类Terpene 1 顺式-β-罗勒烯 β-cis-ocimene 20.32 17.22 18.66 2 反式-β-罗勒烯 β-trans-ocimene 21.84 22.75 19.55 3 香芹烯 D-limonene 13.99 14.51 15.42 4 α-松节烯 α-pinene 14.30 15.73 13.47 5 3-蒈烯 3-Carene 2.98 4.29 5.66 6 β-月桂烯 β-Myrcene 2.47 2.62 2.81 7 γ-芹子烯γ-Selinene 0.94 — 0.18 8 β-蒎烯 β-Pinene 0.91 1.77 1.70 9 大根香叶烯D Germacrene D 0.79 — — 10 γ-松油烯 γ-terpinene 0.61 0.13 — 11 金合欢烯 Farnesene 0.59 0.01 — 12 α-石竹烯 α-caryophyllene 0.51 0.25 0.08 13 α-荜澄茄烯 α-cubebene 0.51 0.01 — 14 异丁子香烯 Isocaryophillene 0.46 0.28 0.49 15 三环萜 Tricyclene 0.42 0.13 0.27 16 4-甲基-1,3-戊二烯 4-Methyl-1,3-pentadiene 0.39 0.01 0.01 17 1S-α-蒎烯 1S-α-Pinene 0.37 0.15 0.17 18 2-蒈烯 2-Carene 0.37 0.25 — 19 α-愈创木烯 α-Guaiene 0.31 0.62 0.64 20 5,5-二甲基-3-异丙烯基环戊烯Cyclopentene, 3-isopropenyl-5,5-dimethyl- 0.31 — — 21 1R-α-蒎烯 1R-α-Pinene 0.24 0.03 0.03 22 2,6,6-三甲基二环[3.1.1]庚-2-烯Bicyclo[3.1.1]hept-2-ene, 2,6,6-trimethyl-, (.+/-.)- 0.22 — — 23 2－甲基－3－乙基-1-戊烯 1-Pentene, 3-ethyl-2-methyl- 0.20 0.31 0.40 24 莰烯 Camphene 0.20 1.54 1.33 25 4,4,6,6-四甲基二环[3.1.0]己-2-烯Bicyclo[3.1.0]hex-2-ene, 4,4,6,6-tetramethyl- 0.19 0.07 0.05 26 α-水芹烯 α-Phellandrene 0.18 3.15 2.39 27 3-(1-甲基乙基烯)-5-甲基-1,4-己二烯1,4-Hexadiene, 5-methyl-3-(1-methylethylidene)- 0.17 0.29 0.91 28 石竹烯 Caryophyllene 0.17 0.19 0.04 29 柏木烯 Cedrene 0.17 0.05 0.02 30 α-侧柏烯 α-Thujene 0.15 0.19 0.09 31 桧烯 Sabinene 0.13 0.47 0.23 32 α-异松油烯 α-Terpinolen 0.13 0.12 0.09 33 雅槛蓝烯 Eremophilene 0.13 0.03 0.32 34 δ-杜松烯δ-Cadinene 0.13 0.13 0.04 35 葎草烯-(v1) Humulen-(v1) 0.11 — 0.15 36 2,6-二甲基-2,4,6-辛三烯2,4,6-Octatriene, 2,6-dimethyl-, (E,Z)- 0.08 0.23 — 37 树兰烯 Copaene 0.08 — 0.06 38 花柏烯 Chamigrene 0.06 0.01 0.29 39 β-榄香烯 β-Elemene 0.06 — 0.06 40 葎草烯 Humulen 0.06 0.03 — 41 α-榄香烯 α-Elemene 0.05 0.02 — 42 香树烯 Aromadendrene 0.05 0.01 0.01 43 石竹烯-(I3) Caryophyllene-(I3) 0.05 0.79 0.33 44 依兰烯 Ylangene 0.03 0.01 0.03 45 (+)-4-蒈烯 (+)-4-Carene 0.03 0.06 0.04 46 α-波旁烯 α-Bourbonene 0.03 0.86 0.02 47 石竹烯-(I1) Caryophyllene-(I1) 0.03 — 0.04 48 3,7,7-三甲基二环[4.1.0]庚-3-烯Bicyclo[4.1.0]hept-3-ene, 3,7,7-trimethyl-, (1S)- 0.03 — — 49 γ-古芸烯 γ-Gurjunene 0.03 0.05 0.17 50 α-长叶烯 α-longipinene 0.03 0.02 0.03 51 α-雪松烯 α-cedrene 0.03 0.01 — 52 (2E,4E,6E)-3,4-二甲基-2,4,6-辛三烯(2E,4E,6E)-3,4-Dimethyl-2,4,6-octatriene 0.02 3.85 1.58 53 4(14),11-桉叶二烯 Eudesma-4(14),11-diene 0.02 0.01 0.20 54 2-龙脑烯 2-bornene 0.02 — 0.07 55 (-)-蒎烯 (-)-β-Pinene 0.01 — 0.42 56 小蠹二烯醇 Isoledene — 0.20 — 57 δ-愈创木烯 δ-Guaiene — 0.08 0.47 58 顺式-α-甜没药烯 cis-α-bisabolene — 0.06 0.01 59 反式-α-香柠檬烯 trans-α-bergamotene — 0.03 0.14 醇类Ethonal 60 芳樟醇 Linalool 0.91 0.03 0.09 61 己醇 Hexanol 0.73 0.08 1.77 62 2－戊烯－1－醇 2-Penten-1-ol, (Z)- 0.58 0.18 0.14 63 4－乙基－4－庚醇 4-Ethyl-4-heptanol 0.42 0.08 0.29 64 3-己烯-1-醇 3-Hexen-1-ol 0.41 0.06 0.04 65 3-甲基－1,3-戊二烯-5-醇3-Methylpenta-1,3-diene-5-ol,(E)- 0.39 — 0.26 66 2-己烯-1-醇 2-Hexen-1-ol, (E)- 0.37 0.19 0.03 67 4－己烯-1-醇 4-Hexen-1-ol, (E)- 0.29 ]— 0.16 68 香芹醇(蒿醇) Carveol 0.27 0.69 0.04 69 1－己醇 1-Hexanol 0.23 — 0.14 70 1-戊烯-3-醇 1-Penten-3-ol 0.22 0.12 0.06 71 3-戊醇 3-Pentanol 0.19 0.02 0.06 72 2-辛醇 2-Octenal, (E)- 0.13 0.02 0.03 酯类Esters 73 2-戊烯-1-醇乙酯 2-Penten-1-ol, acetate, (Z)- 0.41 0.04 0.03 74 乙酸戊酯 Acetic acid, pentyl ester 0.33 0.68 0.16 75 丁酸乙酯 Butanoic acid, ethyl ester 0.31 — 0.08 76 3－甲基丁醇乙酯 1-Butanol, 3-methyl-, acetate 0.27 0.02 0.02 77 2－戊烯-1-醇乙酯 2-Penten-1-ol, acetate, (Z)- 0.22 0.13 0.62 78 2-甲基丁酸乙酯Butanoic acid, 2-methyl-, ethyl ester 0.15 0.05 0.05 79 戊酸乙酯 Propanoic acid, ethyl ester 0.03 0.15 0.17 烷烃类Alkyls 80 2,2-二甲基-3-亚甲基二环[2.2.1]庚烷Bicyclo[2.2.1]heptane, 2,2-dimethyl-3-methylene-, (1S)- 0.42 — — 81 邻伞花烃 o-Cymene 0.37 0.21 0.36 82 1,1-二甲基乙基环己烷Cyclohexane, (1,1-dimethylethyl)- 0.28 — — 83 薁(甘菊环烃)Azulene 0.25 0.47 0.57 84 十二烷 Dodecane 0.04 — — 85 十四烷 Tetradecane 0.03 0.01 0.06 90 3-癸炔 3-decyne 0.11 — — 醛类Aldehydes 86 壬醛 Nonanal n-Nonanal 0.53 0.02 0.86 87 2,4－癸二烯醛 2,4-Decadienal 0.35 — 0.41 88 2－癸烯醛 2-Decenal, (Z)- 0.31 — 0.35 89 2－己烯醛 2-Hexenal 0.13 — — 酮类Ketones 91 3-戊酮 3-Pentanone 0.41 0.76 0.83 92 1-戊烯-3-酮 1-Penten-3-one 0.32 — — 总计 Total 97.12 97.65 96.87 ①“—”表示未检测到该物质的释放。“—”not indentify at this time.

春季黄连木叶片中共检测出87种挥发性化合物： 2种酮类化合物、4种醛类化合物、6种烷烃类化合物、7种酯类化合物、13种醇类化合物和55种萜烯类化合物，其相对含量分别为0.73%，1.32%，1.50%，1.72%，5.14%和86.71%。87种挥发性物质中，相对含量最高的为顺式-β-罗勒烯，为21.84%，其次是反式-β-罗勒烯、α-松节烯和香芹烯，分别为20.32%，14.30%和13.99%。

夏季黄连木叶片中共检测出69种挥发性物质： 1种酮类化合物、1种醛类化合物、3种烷烃类化合物、6种酯类化合物、10种醇类化合物和48种萜烯类化合物，其相对含量分别为0.76%，0.02%，0.69%，1.07%，1.47%和93.63%。检测出的挥发性物质中，相对含量最高的是顺式-β-罗勒烯，为22.75%，其次是反式-β-罗勒烯、α-松节烯和香芹烯，分别为17.22%，15.73%和14.51%。

秋季黄连木叶片共检测出73种挥发性物质： 1种酮类化合物、3种醛类化合物、3种烷烃类化合物、7种酯类化合物、13种醇类化合物和46种萜烯类化合物，其相对含量分别为0.83%，1.62%，0.99%，1.13%，3.11%和89. 17%。检测出的挥发性物质中，相对含量最高的是顺式-β-罗勒烯，为19.55%，其次是反式-β-罗勒烯、 香芹烯和α-松节烯，分别为18.66%，15.42%和13.47%。

1)黄连木叶片挥发性物质日变化 在春季、夏季和秋季，黄连木叶片中烯萜类物质的相对含量分别为 86.71%，93.63%和89.17%，除了春季叶片中醇类物质的相对含量为3.42%外，其他的均不足2%。而在烯萜类物质中，相对含量最高的是顺式-β-罗勒烯，其次是反式-β-罗勒烯、α-松节烯、3-蒈烯、β-月桂烯和香芹烯(表 1)。因此，可以这几种主要的挥发性物质成分来表示黄连木叶片中挥发性物质的日动态变化(图 1)。

	图 1 不同季节黄连木叶片VOCs相对含量的日变化 Fig. 1 The diurnal variation of volatiles relative content for leaf of P.chinensis in different seasons —◆—3蒈烯3-Carene —■—α-松节烯α-pinene —▲—顺式-β-罗勒烯β-cis-ocimene —×—β-月桂烯β-myrcene —×—β-月桂烯β-myrcene —*—反式-β罗勒烯 β-trans-ocimene —●—D-香芹烯D-limonene

无论在春季、夏季和秋季，香芹烯、反式-β-罗勒烯和顺式-β-罗勒烯的相对含量在1天中均是先增多后降低，15:00达到最大值，到21:00又降低到早上9:00的水平。α-松节烯的相对含量在1天中先增多再减少，在春季和秋季，其相对含量均于15:00达到最大水平，而夏季12:00，其相对含量已达到最大。β-月桂烯的相对含量除了春季18:00略有下降外，其他时间均保持不变。春季和秋季3-蒈烯，1天中相对含量基本保持不变； 但在夏季，其相对含量呈先增多后减少的趋势，并于12:00达到最大水平，之后略有下降，15:00之后基本保持不变。

2)黄连木叶片挥发性物质的季节动态变化 在不同季节，黄连木叶片释放的挥发性物质均以萜烯类化合物为主(图 2)。黄连木叶片释放的挥发性物质，烯萜类物质夏季释放量最大，相对含量为93.63%，在秋季的释放量稍有减少(89.17%)，但也多于春季的释放量(86.71%)； 萜烯类化合物的种类，在春季最多(55种)，夏季其次(48种)，而秋季最少(46种)。不同烯萜类挥发性物质成分，在不同季节的变化趋势也不同(图 3)。顺式-β-罗勒烯呈下降趋势，反式-β-罗勒烯的释放量为秋季>春季>夏季，而香芹烯的释放量则呈现上升的趋势； α-松节烯和β-月桂烯的释放量基本保持不变；3-蒈烯的释放量在夏季达到最大，春季的释放量大于秋季。黄连木叶片释放的挥发性物质中，醇类物质的释放量在春季最多，夏季和秋季的释放量相近； 酯类、烷烃类和醛类物质，均为夏季的释放量最少，春季的释放量多于秋季； 而酮类物质的释放量在不同季节没有明显变化。

	图 2 不同季节各类挥发性物质相对含量变化 Fig. 2 The variation of VOCs relative content in different season

	图 3 不同季节主要烯萜类挥发性物质相对含量变化 Fig. 3 The variation of terrenes VOCs relative content in different seasons —◆—3蒈烯3-Carene —■—α-松节烯α-pinene —▲—顺式-β-罗勒烯β-cis ocimene —×—β-月桂烯β-myrcene —*—反式-β罗勒烯β-trans-ocimene —●—D-香芹烯D-limonene

植物的次生代谢是植物在长期进化中与环境(生物的和非生物的)相互作用的结果，次生代谢产物在植物提高自身保护和生存竞争能力、协调与环境关系中充当着重要的角色，其产生和变化比初生代谢产物与环境有着更强的相关性和对应性(阎秀峰等，2007)。袁冬梅等(2005)对黄连木叶挥发性成分进行研究，共检测出99种化合物，其中烯萜类化合物37种，相对含量约为11.82%。周葆华(2008)在对清香木 (Pistacia neinmannifolia) 叶与黄连木叶挥发油化学成分的对比研究中检测出黄连木叶挥发油中的59种化合物，其中含有异戊二烯结构单元的烯萜类化合物7种，相对含量为2.20%。本研究通过对春、夏、秋3个季节黄连木叶片中挥发物的研究，共检测出92种化合物，在每个季节中萜烯类化合物的含量都占挥发性物质总量的90%左右，其相对含量远大于前人 的研究结果。这可能是由植物生长周期中自身昼夜节律和环境因素等所导致，并且在从黄连木叶片中提取挥发油的过程中一定会丢失这些微量的挥发性物质。

植物所释放的挥发性有机化合物 类型主要分为萜烯类、醇类、酯类、烷烃类、醛类和酮类物质(Penuelas et al.，2003)。昼夜及1天内的不同时刻，植物释放挥发性物质的速率也有明显的变化特征(郄光发等，2005)，一般白天植物挥发性物质的释放速率高于夜间，下午高于上午。植物挥发性物质的日变化特征与大气温度和光照强度的日变化密切相关(Standt et al.，1997)，其中异戊二烯的释放过程是一个与大气温度和光照强度密切相关的过程，而单萜的释放只受温度的影响(Guenther et al.，1993)。植物挥发性物质的释放表现出明显的年周期性：自3月始，植物挥发性物质的释放速率明显增加； 7，8月释放速率达到最大值，且释放量超过了全年释放总量的50%； 9，10月释放速率逐渐下降(郄光发等，2005)。本研究表明，虽然黄连木叶片产生萜烯类物质比例与前人研究有所不同，但不同季节间相对含量与前人研究相同。

黄连木具有极高的经济价值，既是良好的景观植物，也具有广泛的药用价值(裴会明等，2005)。本研究结果表明黄连木叶片释放大量的萜烯类化合物，这些烯萜类物质有较强的生物活性，不仅使得黄连木叶片挥发油具有浓郁的芳香气味，而且具有抗虫、吸尘、净化空气的功效(闫海燕等，2007； Leoreto et al.，2000)。黄连木的观赏性高，且在春季、夏季和秋季其叶片释放的萜烯类化合物相对含量均在90%左右，有净化空气、改善空气质量的功能。因此，在园林绿化时可合理地搭配种植黄连木，提高植物景观的生态价值，也可以利用黄连木叶片释放的挥发性物质，尤其是萜烯类物质，开发天然的空气清新剂和抗菌药物(吴章文等，2003； 洪蓉等，2001)。但是，植物释放的这些微量有机物杀菌、消毒和净化空气的作用机理还有待进一步研究和探索。