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林業研究專訊

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篇名 快速鑑別臺灣扁柏屬植物之新利器—靜態頂空萃取分析
卷期 22:1=123
作者 陳盈如鄭森松林群雅張上鎮
頁次 047-050
出刊日期 201502

中文摘要

植物的類化合物(terpenoids)是一個極古老的化學特徵,它在自然界的種類豐富多變,除了物種間的多樣性與其自身的多種異構體,更會經由不同的化學作用使其結構產生變異。儘管在結構和功能上各不相同,但是卻都來自共同的生合成起始分子。由於類化合物在生合成起始途徑上的一致性、結構的多樣性以及在植物界中分布的廣泛性,使得以類成分作為分類依據十分可行(Zhao and Luo 2007)。而今,藉由氣相層析質譜儀(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技術的進步,類化合物更容易進行定量與定性的化學差異比較,能提高物種間親緣關係鑑定的「靈敏度」,進而推導種與種、種與亞種以及雜交種之間的鑑別,使許多植物分類學上未知待解的謎團獲得有力的佐證。許多研究結果已證實,透過植物精油類化合物的組成分分析,能夠順利區別「種(species)」以下階層之個體發育(ontogenetic)及品系變化,甚至監測季節性化學成分的改變(Paolini et al. 2010, Chen et al. 2011)經由GC-MS分析獲得的化學成分資料,再透過統計軟體的分析與繪圖,使得物種彼此間的親緣關係更容易區別。筆者曾利用GC-MS分析臺灣不同地區的紅檜(Chamaecyparis formosensis)、臺灣扁柏(C. obtusa var. formosana)與日本扁柏(C. obtusa)等親緣關係相近之柏科植物葉子精油,成功利用其精油成分之差異性進行區隔,並發現臺灣所生長的紅檜、臺灣扁柏以及日本扁柏的精油成分分別以α-pinene、thujopsene以及α-terpinyl acetate為其代表性化合物,同時更進一步發現臺灣扁柏有三種化學品系—thujopsene、β-elemol及cis-thujopsenal(Chen et al. 2011)。隨後,Lin等人(2011)利用固相微萃取(solid-phase microextraction)技術分析此三樹種之葉子揮發成分,證實利用此簡便快速的方法不但能有效縮短萃取時間,並可根據樹種間揮發成分的特異性進行區別,然而因吸附纖維具選擇性吸附的特性,此分析方法未能如實反映精油組成的特性。相形之下,靜態頂空(static-headspace)萃取乃為一理想的前處理法,利用全自動化的進樣系統,不僅具有極佳的再現性,同時提高對低分子量與高揮發性化合物的分析靈敏度。

英文摘要

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