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摘要[目的]了解玫瑰芳香物质的动态变化与释放规律。[方法]根据玫瑰花苞的大小和花朵开度将其划分为5个时期，利用比色法对玫瑰的主要芳香成分萜类物质进行连续定量分析，观察玫瑰的释香结构在开放过程中的变化。[结果]玫瑰花瓣中油细胞是芳香物质的主要储藏场所；玫瑰提取物香气成分与玫瑰花瓣的芳香物质均随花朵的开放下降趋势放缓，玫瑰提取物初开放期、开放期和衰败期芳香物质含量明显高于玫瑰花瓣。[结论]通过比色法对玫瑰开放期香气成分含量的动态变化进行定量分析是可行的，研究可为以玫瑰为依托开发精油、花水、花茶产业链等提供理论依据和借鉴。
关键词玫瑰；芳香物质；精油；积累；释放；含量
中图分类号S685.12文献标识码
A文章编号0517-6611（2016）22-122-03
Abstract[Objective] The aim was to understand the dynamic change and release law of aromatic substances in rose.[Method] There were 5 periods according to bud size of rose and opening degree.Continuous quantitative analysis was conducted on main aromatic components terpenoid substances of rose by colorimetric method.[Result] The results showed that rose oil cell is the main storage site of aromatic substances； the aroma components of rose extract and the aroma compounds of rose petals are decreased with the opening of flowers； aromatic substance content in early opening period，opening period and decay period is obviously higher than that of rose petal.
[Conclusion] It is feasible to make a quantitative analysis on the dynamic change of aroma components in the open period of rose by the method of colorimetry.The study can provide a theoretical basis and reference for development of rose essential oil，rose water，rose tea industry chain.
Key wordsRose； Aromatic substances； Essential oil； Accumulation； Release； Content
玫瑰（Rose rugosa Thumb.） 为蔷薇科蔷薇属的多年生常绿或落叶灌木，品种繁多，有重瓣玫瑰、大马士革玫瑰、百叶玫瑰、香水月季、墨红、白玫瑰、木香花等[1] 。玫瑰花精油又称玫瑰油，是鲜花油之冠，具有优雅、柔和、纯正、丰满、细腻、香甜的香气[2]。近年来，我国学者利用GCMS方法对甘肃苦水玫瑰油、北京妙峰山玫瑰油和新疆玫瑰油等品种[3- 9]主产玫瑰油进行分析鉴定，归纳分析其中化合物种类如下：萜类化合物、醇和酯类化合物、醛类化合物、酮类化合物、醚类化合物、脂肪烃类化合物、羧酸类化合物、酚类化合物等。
但是对于玫瑰芳香物质的合成及储存部位、开花时释放香气的动态过程则报道不多。因此，该文利用比色法对玫瑰的主要芳香成分萜类物质进行连续定量分析，掌握玫瑰的释香结构及其数量变化，了解玫瑰芳香物质的动态积累和释放规律，旨在为以玫瑰为依托开发精油、花水、花茶产业链等提供理论依据和借鉴。
1材料与方法
1.1试验材料
试验采用的四季玫瑰（Rosa rugosa cv.‘Purple branch’）鲜花材料采自内蒙古农业大学职业技术学院院内。2015年5月20、22日、6月5、10日，选择晴朗天气的6：00～8：00，分别采集5种开放程度的鲜花作为试验材料。
根据玫瑰花苞的大小和花朵的开度将其划分为5个时期（图1）。小花蕾期：花苞较小，包在萼片内，未开放；大花蕾期：花苞略大，花瓣逐渐突出萼片；初开花期：外围2～3层花瓣已松散，萼片也松散；开花期：花苞完全绽放，花瓣开始开放；衰败期：花苞完全开放，花瓣萎蔫、衰败。仪器主要使用上分722型分光光度计、奥林巴斯体视镜SZ51，试剂香兰素、苏丹Ⅳ等购于Sigma公司。
1.2试验方法
1.2.1样品处理。①去花托，只保留花瓣。每个时期取1 g花瓣，重复3次。加入5 mL蒸馏水，将待测样品研碎，取样品液于试管中。②称量10 g玫瑰花瓣放入蒸馏提取器内，加入1 000 mL去离子水，加热至沸腾后保持微沸5 h ，停止加热，冷却后取出上层挥发油备用。
1.2.2比色法。
样品加入香兰素乙醇溶液（0.02 g/mL）10 mL，用手快速振荡混合均匀，分2次加入浓硫酸（98%）1 mL，静置片刻，溶液变为淡红色。静置2 min后，用1 cm比色杯测其光吸收值。对照（CK）不加硫酸，3次重复。在一定波长下测定样品溶液的吸光度值。
1.2.3油细胞观察。 摘取5个时期的第3～5层花瓣，置于体式显微镜下观察，记录每个视野内玫瑰花瓣中内含物饱满的油细胞个数，每个时期重复观察3次。
2结果与分析
2.1玫瑰香气成分动态变化
2.1.1波长的选择。
用大花蕾期花瓣样品在不同波长（400～700 nm）下测其吸光度，发现在500～550 nm吸光度值最高（图2）。在波长515～550 nm测其吸光度，在535 nm处有最大吸光度值（图3）。因此选定波长535 nm为定量，测定玫瑰不同开放期香气成分动态变化的入射波长。
2.1.2花瓣中香气成分的动态变化。
测量玫瑰花瓣5个时期的吸光度，重复3次（图4）。小花蕾期香气成分含量最高，随着花朵的开放，花瓣中的香气成分含量逐渐递减。该趋势在花蕾期不明显，开放期后下降明显，初开放期、开放期和衰败期花瓣中香气物质的含量与小花蕾期相比分别为80.42%、59.44%、43.74%。检测发现叶片中也含有微量的萜类物质。
2.1.3花瓣提取物香气成分的动态变化。
测量玫瑰花瓣5个时期提取物的吸光度，重复3次（图5）。其变化趋势与玫瑰花瓣相似，但下降趋势趋缓，初开放期、开放期和衰败期花瓣中香气物质的含量与小花蕾期相比分别为84.13%、71.12%、63.58%。
2.2玫瑰香气成分储藏部位的动态变化
玫瑰花瓣轻薄透亮，在体视镜下能清楚地观察到精油饱满的油细胞。但精油挥发后，折光率下降、细胞萎缩，在体视镜下难以辨清。5个时期的玫瑰花瓣组织中精油饱满的油细胞在体视镜视野内的个数见图6。观察发现5个时期的变化趋势与比色法结果相似，随着花朵的开放呈明显的下降趋势。初开放期、开放期和衰败期花瓣中饱满油细胞的数量与小花蕾期相比分别为61.54%、23.07%、7.69%，且下降趋势更加显著。
3讨论与结论
3.1玫瑰香气物质的储藏场所
植物的根、茎、叶、花、果、种子等都有可能产生芳香物质，这些香气物质的具体合成场所因植物而异。大部分香气浓烈的植物都含有分泌结构，包括外部分泌结构和内部分泌结构。花朵中花瓣的表皮细胞是花香物质产生和释放的位点，与香气合成有关的基因会在表皮细胞表达[10]。花瓣中内部分泌结构是分泌细胞，其常成为特化细胞，含有各种芳香物质，又称为油细胞。玫瑰花瓣中油细胞数量丰富，内含丰富的芳香物质，是玫瑰芳香物质的主要储藏场所。随着花朵的开放，芳香物质从油细胞中释放，初开放期、开放期和衰败期花瓣中油细胞的释放率分别为38.46%、76.93%、92.31%。
Glenn等[11]发现薄荷香气成分的前体在叶片细胞中合成，再经腺毛中分泌细胞的白色体进一步加工，最后在分泌细胞的细胞质中完成后续加工过程。在该研究中经比色法检测，叶片中含有微量萜类物质，可以支持上述观点，但仍需进一步试验证实。
3.2玫瑰开放过程中香气物质的释放规律
对花瓣及其提取物的定量分析都表明玫瑰的小花蕾期、花蕾期和初开放期是萜类物质含量较丰富的时期。但这3个时期的玫瑰花瓣细胞尚未完全成熟，芳香物质尚未完成后续加工，还没有形成典型的玫瑰香气。而开放期和衰败期虽然芳香物质的含量下降明显，但芳香物质发育成熟，很多学者检测香气成分时主要选择这两个时期[3-9]。
玫瑰提取物香气成分的变化趋势与玫瑰花瓣相似，但随着花朵的开放下降趋势趋缓，其初开放期、开放期和衰败期芳香物质的含量明显高于玫瑰花瓣。这是因为这三个时期玫瑰花瓣中的芳香成分逐渐从油细胞中释放，在测定的过程中容易挥发。而通过蒸馏提取玫瑰芳香成分能够有效降低检测过程中芳香成分的损耗。
3.3比色法确定玫瑰香气成分动态变化
萜类化合物是玫瑰芳香物质的主要组成成分。四季玫瑰开放期香气成分中含有萜烯类化合物11种，含量27.32%，其他萜类化合物5种，含量24.09%，萜类物质是该品种芳香物质的主要组成成分，且种类和含量初开放期和开放期没有明显差异[9]。在薄层层析分离中，加入硫酸的香兰素乙醇溶液作为萜类物质的显色液[12]。利用玫瑰的主要香气成分萜类化合物的这一显色特性，通过比色法对玫瑰开放期香气成分含量的动态变化进行定量分析是可行的，该方法简单可行，可用于生产中玫瑰花瓣采摘时期的确定和芳香物质的监控。
参考文献
[1]
张建祥，金其璋.从成分的角度来看玫瑰油和香水月季油的不同用途[J].香料香精化妆品，2006（1）：27-30.
[2] 杨念慈.浅谈油用玫瑰花的品种及其应用[J].香料与香精， 1982（4）： 8-12.
[3] 余珍，易元芬，吴玉，等.几种玫瑰油的化学成分及香气比较[J].云南植物研究，1994，16 （1）：75-80.
[4] 王兴国，王亚平，赵青，等.CGC / IR /MS方法对玫瑰精油化学成分的分析[J ].兰州大学学报（自然科学版） ，1996，32（1）：79-83.
[5] 周围，周小平，赵国宏，等.中国苦水玫瑰油香气成分的研究[J].色谱，2002，20（6）：560-564.
[6] 吴承顺，汪沂，赵德修，等.玫瑰芳香油主要化学成分研究[J].植物学报，1985，27（5）：510-515.
[7] 刘玉梅，刘奎钫.新疆玫瑰精油化学成分的研究[J].精细化工，2002，19（7）：388-389.
[8] 徐金玉，杜鹃，张晓敏，等.GC /MS分析新疆玫瑰精油化学成分[J].浙江化工，2006，37（3）：3-4.
[9] 虞伊林，王秋云，姚蕾.玫瑰自然香气成分及含量变化[J].上海交通大学学报，2012，29（2）：80-87.
[10] DUDAREVA N，PICHERSKY E.Biochemical and molecular genetic aspects of floral scents[J].Plant physiology，2000，122：627-633.
[11] TURNER G，GERSHENZON J，NIELSON E E，et al.Limonene synthase，the enzyme responsible for monoterpene biosynthesis in peppermint，is localized to leucoplasts of oil gland secretory cells[J].Plant physiology，1999，120： 879-886.
[12] 李永红，张毅，肖卫民，等.比色法测量印楝种仁提取物中柠檬苦素类物质[J].西南农业大学学报，2003，25（2）：150-156.
关键词玫瑰；芳香物质；精油；积累；释放；含量
中图分类号S685.12文献标识码
A文章编号0517-6611（2016）22-122-03
Abstract[Objective] The aim was to understand the dynamic change and release law of aromatic substances in rose.[Method] There were 5 periods according to bud size of rose and opening degree.Continuous quantitative analysis was conducted on main aromatic components terpenoid substances of rose by colorimetric method.[Result] The results showed that rose oil cell is the main storage site of aromatic substances； the aroma components of rose extract and the aroma compounds of rose petals are decreased with the opening of flowers； aromatic substance content in early opening period，opening period and decay period is obviously higher than that of rose petal.
[Conclusion] It is feasible to make a quantitative analysis on the dynamic change of aroma components in the open period of rose by the method of colorimetry.The study can provide a theoretical basis and reference for development of rose essential oil，rose water，rose tea industry chain.
Key wordsRose； Aromatic substances； Essential oil； Accumulation； Release； Content
玫瑰（Rose rugosa Thumb.） 为蔷薇科蔷薇属的多年生常绿或落叶灌木，品种繁多，有重瓣玫瑰、大马士革玫瑰、百叶玫瑰、香水月季、墨红、白玫瑰、木香花等[1] 。玫瑰花精油又称玫瑰油，是鲜花油之冠，具有优雅、柔和、纯正、丰满、细腻、香甜的香气[2]。近年来，我国学者利用GCMS方法对甘肃苦水玫瑰油、北京妙峰山玫瑰油和新疆玫瑰油等品种[3- 9]主产玫瑰油进行分析鉴定，归纳分析其中化合物种类如下：萜类化合物、醇和酯类化合物、醛类化合物、酮类化合物、醚类化合物、脂肪烃类化合物、羧酸类化合物、酚类化合物等。
但是对于玫瑰芳香物质的合成及储存部位、开花时释放香气的动态过程则报道不多。因此，该文利用比色法对玫瑰的主要芳香成分萜类物质进行连续定量分析，掌握玫瑰的释香结构及其数量变化，了解玫瑰芳香物质的动态积累和释放规律，旨在为以玫瑰为依托开发精油、花水、花茶产业链等提供理论依据和借鉴。
1材料与方法
1.1试验材料
试验采用的四季玫瑰（Rosa rugosa cv.‘Purple branch’）鲜花材料采自内蒙古农业大学职业技术学院院内。2015年5月20、22日、6月5、10日，选择晴朗天气的6：00～8：00，分别采集5种开放程度的鲜花作为试验材料。
根据玫瑰花苞的大小和花朵的开度将其划分为5个时期（图1）。小花蕾期：花苞较小，包在萼片内，未开放；大花蕾期：花苞略大，花瓣逐渐突出萼片；初开花期：外围2～3层花瓣已松散，萼片也松散；开花期：花苞完全绽放，花瓣开始开放；衰败期：花苞完全开放，花瓣萎蔫、衰败。仪器主要使用上分722型分光光度计、奥林巴斯体视镜SZ51，试剂香兰素、苏丹Ⅳ等购于Sigma公司。
1.2试验方法
1.2.1样品处理。①去花托，只保留花瓣。每个时期取1 g花瓣，重复3次。加入5 mL蒸馏水，将待测样品研碎，取样品液于试管中。②称量10 g玫瑰花瓣放入蒸馏提取器内，加入1 000 mL去离子水，加热至沸腾后保持微沸5 h ，停止加热，冷却后取出上层挥发油备用。
1.2.2比色法。
样品加入香兰素乙醇溶液（0.02 g/mL）10 mL，用手快速振荡混合均匀，分2次加入浓硫酸（98%）1 mL，静置片刻，溶液变为淡红色。静置2 min后，用1 cm比色杯测其光吸收值。对照（CK）不加硫酸，3次重复。在一定波长下测定样品溶液的吸光度值。
1.2.3油细胞观察。 摘取5个时期的第3～5层花瓣，置于体式显微镜下观察，记录每个视野内玫瑰花瓣中内含物饱满的油细胞个数，每个时期重复观察3次。
2结果与分析
2.1玫瑰香气成分动态变化
2.1.1波长的选择。
用大花蕾期花瓣样品在不同波长（400～700 nm）下测其吸光度，发现在500～550 nm吸光度值最高（图2）。在波长515～550 nm测其吸光度，在535 nm处有最大吸光度值（图3）。因此选定波长535 nm为定量，测定玫瑰不同开放期香气成分动态变化的入射波长。
2.1.2花瓣中香气成分的动态变化。
测量玫瑰花瓣5个时期的吸光度，重复3次（图4）。小花蕾期香气成分含量最高，随着花朵的开放，花瓣中的香气成分含量逐渐递减。该趋势在花蕾期不明显，开放期后下降明显，初开放期、开放期和衰败期花瓣中香气物质的含量与小花蕾期相比分别为80.42%、59.44%、43.74%。检测发现叶片中也含有微量的萜类物质。
2.1.3花瓣提取物香气成分的动态变化。
测量玫瑰花瓣5个时期提取物的吸光度，重复3次（图5）。其变化趋势与玫瑰花瓣相似，但下降趋势趋缓，初开放期、开放期和衰败期花瓣中香气物质的含量与小花蕾期相比分别为84.13%、71.12%、63.58%。
2.2玫瑰香气成分储藏部位的动态变化
玫瑰花瓣轻薄透亮，在体视镜下能清楚地观察到精油饱满的油细胞。但精油挥发后，折光率下降、细胞萎缩，在体视镜下难以辨清。5个时期的玫瑰花瓣组织中精油饱满的油细胞在体视镜视野内的个数见图6。观察发现5个时期的变化趋势与比色法结果相似，随着花朵的开放呈明显的下降趋势。初开放期、开放期和衰败期花瓣中饱满油细胞的数量与小花蕾期相比分别为61.54%、23.07%、7.69%，且下降趋势更加显著。
3讨论与结论
3.1玫瑰香气物质的储藏场所
植物的根、茎、叶、花、果、种子等都有可能产生芳香物质，这些香气物质的具体合成场所因植物而异。大部分香气浓烈的植物都含有分泌结构，包括外部分泌结构和内部分泌结构。花朵中花瓣的表皮细胞是花香物质产生和释放的位点，与香气合成有关的基因会在表皮细胞表达[10]。花瓣中内部分泌结构是分泌细胞，其常成为特化细胞，含有各种芳香物质，又称为油细胞。玫瑰花瓣中油细胞数量丰富，内含丰富的芳香物质，是玫瑰芳香物质的主要储藏场所。随着花朵的开放，芳香物质从油细胞中释放，初开放期、开放期和衰败期花瓣中油细胞的释放率分别为38.46%、76.93%、92.31%。
Glenn等[11]发现薄荷香气成分的前体在叶片细胞中合成，再经腺毛中分泌细胞的白色体进一步加工，最后在分泌细胞的细胞质中完成后续加工过程。在该研究中经比色法检测，叶片中含有微量萜类物质，可以支持上述观点，但仍需进一步试验证实。
3.2玫瑰开放过程中香气物质的释放规律
对花瓣及其提取物的定量分析都表明玫瑰的小花蕾期、花蕾期和初开放期是萜类物质含量较丰富的时期。但这3个时期的玫瑰花瓣细胞尚未完全成熟，芳香物质尚未完成后续加工，还没有形成典型的玫瑰香气。而开放期和衰败期虽然芳香物质的含量下降明显，但芳香物质发育成熟，很多学者检测香气成分时主要选择这两个时期[3-9]。
玫瑰提取物香气成分的变化趋势与玫瑰花瓣相似，但随着花朵的开放下降趋势趋缓，其初开放期、开放期和衰败期芳香物质的含量明显高于玫瑰花瓣。这是因为这三个时期玫瑰花瓣中的芳香成分逐渐从油细胞中释放，在测定的过程中容易挥发。而通过蒸馏提取玫瑰芳香成分能够有效降低检测过程中芳香成分的损耗。
3.3比色法确定玫瑰香气成分动态变化
萜类化合物是玫瑰芳香物质的主要组成成分。四季玫瑰开放期香气成分中含有萜烯类化合物11种，含量27.32%，其他萜类化合物5种，含量24.09%，萜类物质是该品种芳香物质的主要组成成分，且种类和含量初开放期和开放期没有明显差异[9]。在薄层层析分离中，加入硫酸的香兰素乙醇溶液作为萜类物质的显色液[12]。利用玫瑰的主要香气成分萜类化合物的这一显色特性，通过比色法对玫瑰开放期香气成分含量的动态变化进行定量分析是可行的，该方法简单可行，可用于生产中玫瑰花瓣采摘时期的确定和芳香物质的监控。
参考文献
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张建祥，金其璋.从成分的角度来看玫瑰油和香水月季油的不同用途[J].香料香精化妆品，2006（1）：27-30.
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[5] 周围，周小平，赵国宏，等.中国苦水玫瑰油香气成分的研究[J].色谱，2002，20（6）：560-564.
[6] 吴承顺，汪沂，赵德修，等.玫瑰芳香油主要化学成分研究[J].植物学报，1985，27（5）：510-515.
[7] 刘玉梅，刘奎钫.新疆玫瑰精油化学成分的研究[J].精细化工，2002，19（7）：388-389.
[8] 徐金玉，杜鹃，张晓敏，等.GC /MS分析新疆玫瑰精油化学成分[J].浙江化工，2006，37（3）：3-4.
[9] 虞伊林，王秋云，姚蕾.玫瑰自然香气成分及含量变化[J].上海交通大学学报，2012，29（2）：80-87.
[10] DUDAREVA N，PICHERSKY E.Biochemical and molecular genetic aspects of floral scents[J].Plant physiology，2000，122：627-633.
[11] TURNER G，GERSHENZON J，NIELSON E E，et al.Limonene synthase，the enzyme responsible for monoterpene biosynthesis in peppermint，is localized to leucoplasts of oil gland secretory cells[J].Plant physiology，1999，120： 879-886.
[12] 李永红，张毅，肖卫民，等.比色法测量印楝种仁提取物中柠檬苦素类物质[J].西南农业大学学报，2003，25（2）：150-156.