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植物與香氣

 

文章整理 / 走路靠旁編 / 啟動生技研發部

校閱 / 莊哲仁博士 / 美國麻省理工學院

 

分泌芳香成分是植物的生存方式之一。不同科屬的植物分泌的香氣性質不盡相同,甚至同一株植物中不同部位的香氣也不太一樣。

 

為什麼植物會分泌芳香成分?

一般來說,植物分泌芳香成分有兩個主要原因:防止動物咬食的防禦動作,以及促進授粉和傳播種子的引誘動作。

 

葉的香氣成分—防禦作用

許多植物的葉面都覆蓋著飽含精油的細胞,其中所含的成分大部分是萜烯類。這些成分可以散發出讓覓食的動物不喜歡的氣味,而在炎熱的天氣中可以迅速揮發,幫助降低葉片的溫度。除此之外,某些萜烯類透過水的溶解滲入土壤後,還能抑制周邊植物、細菌,幫助種子生長。

 

花的香氣成分—引誘作用

花的香氣、顏色和形狀,不論是單獨看或整體分析,都是為了吸引傳粉媒介。有些植物的花香只有在靠近的時候聞得到,而有些花香卻可傳千里,吸引傳粉者前來。花香的性質是根據植物要吸引的傳粉者類型而有所不同,要吸引蜜蜂或蝴蝶的花通常具有甜美的氣味;在夜間開花的植物,為了吸引蛾類,則會散發出更濃郁的花香;有些植物為了吸引蒼蠅,會散發出肉類腐敗這種不討喜的味道。然而飄散在空氣中的香味分子或許能吸引昆蟲,但是卻會讓草食動物感到厭惡而避開這類植物。

 

芳香成分的作用強度,也與植物生長的環境與方式有關,譬如生長在熱帶地區的植物,需要高溫來散發出強烈的氣味,而生長在溫帶地區的植物,散發出來的香味則細緻許多。

 

植物分泌油脂的構造

不同的植物細胞會分泌不同種類的精油,同一株植物的葉片、莖幹、花朵,能萃取出不同化學成分的精油。花朵的芳香成分由花瓣的表皮細胞分泌,其他部位則是由腺毛負責分泌。

 

許多植物的表面都有柔軟的纖毛,這些纖毛可能覆蓋整株植物,也可能只出現在葉片或花萼,質地有柔軟也有粗糙。負責分泌油脂的腺毛具有專門分泌的組織,這些組織是由表皮細胞發展而來,它的細胞核大,細胞質密度高。分泌油脂的腺毛又可分為幾種,頭狀腺毛、盾狀腺毛、疏腺毛、短柔腺毛、凹陷斑點、粗糙腺毛、星狀腺毛、絨毛腺毛、長柔腺毛等等。以盾狀腺毛來說,頭部細胞連結成的細胞壁會與細胞之外的角質層分離,不僅空出空間,也會使角質層向外擴張。油脂就是儲存在這些空隙當中。

 

腺毛的種類

儲存油脂的植物構造

油脂能儲存在植物內部許多不同的構造中。植物所能儲存的儲油量,根據植物的種類、年紀、分泌細胞的老化程度而不同。

  1. 腺體、腺毛與腺鱗

這是植物表面隆起的單細胞或多細胞構造,可稱為油囊。以這種方式儲存的包括百里香、馬鬱蘭、迷迭香,以及所有唇形科植物。

 

  1. 油脂細胞與樹脂細胞

有些植物會展出專門的細胞來儲存油質或樹脂。例如肉桂、羅文莎葉等樟科植物。

 

  1. 油脂與樹脂腺道

有些植物將腺體細胞騰出的空間發展成管狀的腺道或導管,例如茴香、芫荽等繖型科植物。松柏科植物也有樹脂腺道,從中可以萃取出大量的樹脂。有些樹脂必須用切割的方式採收,收集滲流出或結香後的汁液,譬如沉香屬的植物。

 

  1. 油脂腺囊

當分泌細胞的油質多導致細胞壁破裂,鄰近的細胞就會形成小型的儲存囊,也就是油脂腺囊。芸香科植物的油脂腺囊就是其特色。

 

風土條件與精油的關聯性

  1. 土壤:土壤的種類、深度、質地、肥沃度與排水性,根據地理位置不同會有極大的差異。
  2. 地區:海拔高度、日照、室內或室外、平地或斜坡都會影響。
  3. 氣候年雨量與降雨的月份會直接的影響到花朵和種子的大小,以及香氣分子的濃度。風量大小也會影響植物的生長。同一地區每年的氣候變化對植物生長也有很重要的參考意義。

 

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