文摘为探究基于挥发性物质化学指纹方法实现楠属和润楠属木材“种”水平识别的可行性,以楠属的细叶楠(Phoebe hui)、闽楠(Phoebe bournei)和润楠属的刨花润楠(Machilus pauhoi)、薄叶润楠(Machilus leptophylla)4种木材为研究对象,利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(headspace solid-phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)对木材粉末样品挥发性物质进行检测,比较解析其化学指纹信息,通过正交偏最小二乘判别分析方法(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)筛选出差异化合物,再进一步使用偏最小二乘判别方法(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)构建4种木材判别模型,最终选出楠属和润楠属4种木材的化学标志物。结果表明:4种木材的挥发性物质在化学成分上呈现显著差异,细叶楠和闽楠以多种萜类化合物为主要特征组分,刨花润楠与薄叶润楠则以酸类、酮类及醛类化合物为主要构成。基于OPLSDA结果筛选出差异化合物,包括萜类、酯类、杂环化合物和酮类等,跨属树种比较组表现出的差异更加明显。利用PLS-DA建立4种木材的判别模型,总体识别准确率为95.24%;通过进一步筛选,得到428种显著差异化合物,主要集中在酯类(15.65%)、萜类(14.95%)、酮类(13.55%)与杂环化合物(12.62%)等,这些成分构成不同树种间化学差异的主体。基于变量重要性投影(variable importance in projection,VIP)值,从显著差异化合物中选取排名前20位作为4种木材的化学标志物,包括2-[(2S,4aR,8aR)-4a,8-二甲基-2,3,4,5,6,8a-六氢-1H-萘-2-基]丙-2-醇、2-甲基萘、萘、2,6-二甲基苯硫酚、2-[(2S,4aR)-4a,8-二甲基-2,3,4,5,6,7-六氢-1H-萘-2-基]丙-2-醇、2-哌啶亚胺等。热图分析清晰显示,这20种化学标志物能够可靠地区分4种木材。利用HS-SPME-GC-MS方法能够实现楠属和润楠属木材“种”水平的识别。研究结果为楠属和润楠属木材资源的科学利用与市场规范化管理提供科学依据,同时为基于挥发性物质化学指纹特征的木材识别方法提供实践参考。
