油松植物挥发性有机物释放动态及其抑菌作用

摘要

【目的】植物挥发性有机物(BVOCs)中的一些成分具有净化空气、改善身心健康的生态功能。通过研究夏秋季节油松叶片BVOCs的成分、动态变化及其对于空气微生物的抑制作用,揭示油松叶片释放BVOCs组分与规律,探索其抑菌特性,为森林康养型植物的选择及应用提供理论依据。【方法】利用动态顶空吸附采集法与热脱附−气相色谱−质谱(TDSGC-MS)联用技术,进行油松叶片BVOCs的采集与分析。通过城市微生物采集点与油松样地空气微生物含量测定的对照试验计算油松叶片BVOCs的抑菌率。【结果】(1)油松叶片释放的BVOCs共测定出11类173种化合物,其中,夏季共测定出11类113种化合物,秋季共测定出11类103种化合物。主要组成成分为烷烃与烯烃,夏季含量最高可达70%以上,秋季最高可达90%以上。夏季较秋季油松叶片释放的BVOCs组成成分更丰富且总量高但夏季油松叶片BVOCs释放峰值要滞后于秋季。(2)在环境因子中,油松BVOCs释放量与大气温度呈不显著正相关,与大气湿度呈不显著负相关。(3)油松叶片BVOCs抑菌物质释放量呈现出“一峰一谷”的日变化趋势,夏、秋季抑菌物质释放峰值分别为14:00与12:00,且夏季较秋季抑菌物质释放总量高。油松对空气微生物的抑制作用具有明显的日变化规律,其中以对细菌的抑制作用最显著,且抑菌率表现为早上>中午>晚上。(4)综合考虑油松BVOCs对人体有益及有害影响,夏季在16:00,油松叶片BVOCs中有益于人体健康的成分相对含量达到一天中的最高值,有害物质相对含量为一天中的最低值;在秋季,14:00至16:00油松叶片BVOCs中有益于人体健康的成分相对含量上升,有害物质相对含量下降,且在16:00左右抑菌物质相对含量达到峰值,有害物质相对含量接近于零。【结论】在一天不同时间和一年不同季节(夏季和秋季)油松叶片释放BVOCs的组成及相对含量存在较大差异。油松叶片BVOCs对空气中细菌有明显抑制作用,具有明显的改善空气质量作用。夏秋季节14:00至16:00左右林内对人体有益的油松植物挥发物质较多,对人体产生不利影响的挥发物质较少。研究结果为进一步揭示油松释放BVOCs调节人体健康的生理响应机制提供理论依据。