VOLATILE COMPOSITION OF INCENSE IN GENUS BOSWELLIA – Ing. Jana Tulková

Anotace:

Kadidlo, ceněná klejo-pryskyřice získávaná z druhů rodu Boswellia (Burseraceae), je po tisíciletí lidmi ceněno pro své aromatické, léčivé a spirituální vlastnosti. Faktory prostředí hrají zásadní roli při utváření složení těkavých látek této pryskyřice, a tím ovlivňují její kvalitu. V této práci jsme analyzovali kadidlo druhu Boswellia elongata Balf. f. z šesti různých lokalit na ostrově Sokotra. Pomocí termální desorpční plynové chromatografie spojené s hmotnostní spektrometrií (TD-GC/MS) jsme v pryskyřici B. elongata identifikovali 92 terpenoidních sloučenin, zahrnujících monoterpeny, seskviterpeny a diterpeny. Mezi těmito těkavými organickými sloučeninami (VOC) převažovaly α-pinen, γ-terpinen, o-cymen a (E)-β-farnesen. Pomocí vícerozměrných analýz jsme zjistili jemné rozdíly ve složení VOC, které byly patrné zejména na lokalitě Ma´aleh. Propojení údajů o VOC s environmentálními proměnnými odhalilo korelace s teplotou, nadmořskou výškou a vzdáleností od moře, přičemž specifické sloučeniny vykazovaly asociace s odlišnými environmentálními kontexty. Dále jsme analyzovali pryskyřičné těkavé chemické profily 12 druhů rodu Boswellia, pocházejících z ostrova Sokotra, Ománu a Indie, které z druhů B. socotrana subsp. asplenifolia, B. scopulorum a B. samhaensis byly analyzovány poprvé. Byla použita mikro extrakce na pevné fázi s dvourozměrnou plynovou chromatografií spojenou s time-of-flight hmotnostní spektrometrickou detekcí (SPME-GC×GC/TOFMS) a bylo identifikováno 140 sloučenin. Srovnání těchto profilů těkavých organických látek s dříve publikovanými studiemi o druzích rodu Boswellia odhalilo pět sloučenin, které jsou jedinečné pro sokotranské druhy, přičemž iso-3-thujanol je výlučný pro B. nana. Naše zjištění podtrhují vliv mikroklimatických a abiotických faktorů na profil těkavých látek jednotlivých stromů. Tato studie navíc nabízí komplexní pohled na profil těkavých organických látek rodu Boswellia a vzájemné působení s faktory prostředí na druhové úrovni, čímž naznačuje možnosti pro kultivace nových odrůd nebo hybridizaci v rámci druhu. …víceméně

Abstract:

Frankincense, an esteemed oleo-gum resin derived from Boswellia species (Burseraceae), has been prized by humans for its aromatic, medicinal, and spiritual properties across millennia. Environmental factors play a crucial role in shaping the volatile compound composition of this resin, thereby influencing its quality. In this investigation, we analysed frankincense chemical composition of Boswellia elongata Balf. f. at six distinct locations on Socotra Island. Employing thermal desorption-gas chromatography coupled with mass spectrometry (TD-GC/MS), we identified 92 terpenoid compounds, spanning monoterpenes, sesquiterpenes, and diterpenes in B. elongata resin. Predominant among these volatile organic compounds (VOCs) were α-pinene, γ-terpinene, o-cymene, and (E)-β-farnesene. Through multivariate analyses, we discerned nuanced differences in VOC composition, particularly evident at the Ma´aleh locality. Integration of VOC data with environmental variables revealed correlations with temperature, elevation, and proximity to the sea, with specific compounds exhibiting associations with distinct environmental contexts. Furthermore, we analysed resin volatile chemical profiles of 12 Boswellia species, sourced from Socotra Island, Oman and India which of B. socotrana subsp. asplenifolia, B. scopulorum and B. samhaensis were analysed for a first time. Solid-phase microextraction with two-dimensional gas chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometric detection (SPME-GC×GC/TOFMS) was employed and 140 compounds were identified. Comparing these VOC profiles with previously published studies on Boswellia species revealed five compounds unique to Socotran species, with iso-3-thujanol being exclusive to B. nana. Our findings underscore the impact of microclimatic, and abiotic conditions on the volatile profile of individual trees. Moreover, this study offers comprehensive insights into the VOC profile of genus Boswellia and an interplay with environmental factors on a species level, thereby suggesting avenues for the cultivation of new varieties or hybridization within the species. …víceméně