李桂珍,鐘昌勇,秦榮秀,范進(jìn)順
(1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 廣西特色經(jīng)濟(jì)林培育與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西南寧 530002;2.桂林市林業(yè)和園林綜合服務(wù)中心,廣西桂林 541199)
山蒼子(Litsea cubeba)又名山雞椒、山胡椒或木姜子,屬樟科(Lauraceae)木姜子屬落葉灌木或小喬木,是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的珍貴木本芳香油料樹種,主要分布于我國(guó)長(zhǎng)江以南、西南直至西藏等區(qū)域,生長(zhǎng)于丘陵、山地的荒山、荒地、灌叢、疏林地、林緣和路邊等[1]。從山蒼子果實(shí)中提取的淺黃色精油即為山蒼子油,其主要成分是檸檬醛,精制后可直接用于化妝品和皂用香精,也可用于提取檸檬醛。檸檬醛是制造紫羅蘭酮、甲基紫羅蘭酮、乙位紫羅蘭酮及維生素A 的主要原料,廣泛用于醫(yī)藥、食品和化工等方面[2-8]。我國(guó)山蒼子資源豐富,絕大部分呈自然生長(zhǎng)狀態(tài),湖南、江西和貴州等省有大面積種植。廣西作為曾經(jīng)位居全國(guó)第三位的山蒼子油產(chǎn)量大省,僅灌陽(yáng)縣有農(nóng)戶零星種植山蒼子,面積不足66.67 hm2,且均為野生裸根苗移植,植株的生長(zhǎng)量及果實(shí)大小和產(chǎn)量差異較大,種源的差異也影響山蒼子油的質(zhì)量。
鑒于山蒼子植株的生長(zhǎng)受環(huán)境和人工干預(yù)的影響較大,本研究通過(guò)考察山蒼子果實(shí)出油率和精油中的檸檬醛含量,篩選適合本土推廣種植的優(yōu)良種質(zhì)資源,為灌陽(yáng)縣山蒼子的人工繁育和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供優(yōu)良種源。
2018年4月在廣西灌陽(yáng)縣黃關(guān)鎮(zhèn)種植山蒼子林,2020年8月底篩選農(nóng)藝性狀優(yōu)異、生長(zhǎng)環(huán)境和撫育條件相同的同一地塊的單株作為試驗(yàn)材料,以當(dāng)年鮮果產(chǎn)量10~30 kg 的單株為研究對(duì)象,共選擇8 個(gè)單株。
采用常壓水中蒸餾方式。將鮮果裝入圓底燒瓶中,加水沒(méi)過(guò)果實(shí),蒸餾5 h。蒸餾結(jié)束后,冷卻,用少量的水沖洗冷凝管,靜置,分離出山蒼子油,稱重后置于棕色玻璃瓶中,待測(cè)。
用氣相色譜法進(jìn)行山蒼子油的定量分析,采用氣質(zhì)聯(lián)用N1ST 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索及人工解析,并參照GB/T 11424-2008[9]進(jìn)行定性分析,確定特征性組分。
采用Aglient 7890A 氣相色譜儀進(jìn)行GC 定量分析。色譜柱為彈性石英毛細(xì)管柱ZB-WAX(30 m ×0.25 mm × 0.25 μm),載氣為氮?dú)?;程序升溫為初始溫?0 ℃,以2 ℃/min升至180 ℃,以10 ℃/min 升至220 ℃停留5 min,進(jìn)樣口250 ℃,汽化室250 ℃;分流比1∶50;進(jìn)樣量0.3 μL。
采用美國(guó)BRUKER 公司TQ456 氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行GC-MS 定性分析。色譜柱為彈性石英毛細(xì)管柱ZB-WAX(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm),載氣為高純氦氣;程序升溫為初始溫度70 ℃,以2 ℃/min 升至180 ℃,以10 ℃/min 升至220 ℃,停留5 min,進(jìn)樣口230 ℃,接口250 ℃。質(zhì)譜條件為EI 離子源,電離電壓70 ev,掃描范圍45~350 amu,全掃描方式,溶劑延遲3 min。進(jìn)樣量1 μL(1%乙醇溶液)。
山蒼子鮮果的出油率為2.84%~5.17%,均值為3.91%,不同單株的出油率相差較大,說(shuō)明不同的山蒼子種質(zhì)資源對(duì)果實(shí)出油率影響較大(表1)。平均出油率低于4%,與賴鵬英等[10]報(bào)道的山蒼子果實(shí)精油含量為4%~8%有些差距。
表1 山蒼子鮮果出油率Tab.1 Oil yield from fresh fruits of L.cubeba
不同產(chǎn)地的山蒼子果實(shí)精油成分各不相同,但絕大多數(shù)主要成分均為檸檬醛和苧烯,其中檸檬醛含量為32.52%~76.9%,苧烯含量為7.87%~22.65%[11-15]。本研究中,8個(gè)樣本精油中檸檬醛含量均值為69.12%,苧烯含量均值為15.07%,精油整體質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求(表2)。
表2 山蒼子精油的特征性組分含量Tab.2 Contents of characteristic components of L.cubeba essential oil (%)
單個(gè)樣本中精油的主要特征性組分檸檬醛和苧烯含量差異較大,其中檸檬醛(橙花醛+香葉醛)含量為58.23%~74.24%,苧烯含量為10.53%~24.15%。大部分樣品的檸檬醛含量都能達(dá)到國(guó)標(biāo)要求,只有GY01 和GY04 的檸檬醛含量低于66%;GY03、GY07 和GY08 的苧烯含量為9%~15%,其他均超過(guò)15%,GY04 的含量最高(24.15%)。其他的特征性組分(α-蒎烯、2-甲基-2-己烯-6-酮、芳樟醇、香茅醇和香葉醇)也都有偏離標(biāo)準(zhǔn)范圍的現(xiàn)象,尤其是2-甲基-2-己烯-6-酮和芳樟醇,均不在范圍內(nèi)且明顯偏低,用各個(gè)特征性組分去衡量山蒼子油的質(zhì)量有欠妥當(dāng)。山蒼子油中的檸檬醛含量是影響市場(chǎng)售價(jià)的主要指標(biāo),檸檬醛含量越高,精油質(zhì)量越好,市場(chǎng)價(jià)格越高,以檸檬醛含量作為衡量山蒼子油品質(zhì)的依據(jù)更合適。同時(shí),研究發(fā)現(xiàn)單株檸檬醛含量高,出油率不一定高,因此在優(yōu)良單株篩選過(guò)程中,必須綜合考慮單株的果實(shí)產(chǎn)量、果實(shí)出油率和精油中檸檬醛含量。
從不同單株的鮮果出油率與精油中檸檬醛含量的乘積來(lái)看,僅有GY02、GY07 和GY08 高于平均值,GY07最高,GY08次之(表3)。從出油率及其精油中檸檬醛含量綜合分析,GY07 和GY08 兩個(gè)種源可作為當(dāng)?shù)厣缴n子優(yōu)良種質(zhì)資源。
表3 山蒼子果出油率與精油中檸檬醛含量比較分析Tab.3 Comparative analysis of oil yield and citral components of L.cubeba essential oil
山蒼子果實(shí)出油率是影響精油產(chǎn)量的絕對(duì)指標(biāo),出油率越高,精油產(chǎn)量越高,分析出油率是山蒼子種源篩查的重要指標(biāo)之一。通過(guò)對(duì)廣西灌陽(yáng)縣黃關(guān)鎮(zhèn)8 個(gè)不同單株的山蒼子鮮果樣本進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)山蒼子果實(shí)出油率為2.84%~5.17%,跨度較大,說(shuō)明當(dāng)?shù)氐姆N源差異分化較大。
趙歐等[16]報(bào)道貴州不同地區(qū)的山蒼子果實(shí)出油率為0.95%~1.83%,湯行昊[17]報(bào)道福建省內(nèi)不同種源的果實(shí)出油率為3.16%~4.83%,何金明等[18]報(bào)道廣東韶關(guān)地區(qū)的果實(shí)出油率為6.53~9.67 mL/100g(約5.8%~8.6%);斯林林[19]測(cè)得福建建甌、福建永安、江西安遠(yuǎn)、江西分宜、湖南永州、貴州畢節(jié)、云南景東和四川長(zhǎng)寧的果實(shí)出油率為4%~4.56%。本研究中的果實(shí)出油率比貴州不同地區(qū)種源的果實(shí)出油率高;比福建省內(nèi)以及斯林林報(bào)道的多個(gè)地區(qū)不同種源的出油率范圍更大,GY07 和GY08 優(yōu)于福建省的種源;比廣東韶關(guān)地區(qū)種源的出油率低。
根據(jù)市場(chǎng)需求及綜合分析特征性組分含量,發(fā)現(xiàn)以檸檬醛含量來(lái)鑒定山蒼子油質(zhì)量更合理,因此,測(cè)定檸檬醛含量是山蒼子種源篩查的重要指標(biāo)之一。所測(cè)8 個(gè)樣本精油的檸檬醛含量為58.23%~74.24%,除2 個(gè)樣本的檸檬醛含量低于國(guó)標(biāo)外,其他均優(yōu)于國(guó)標(biāo),且有4個(gè)樣本的檸檬醛含量超過(guò)70%。從精油中檸檬醛含量來(lái)看,這些種源所產(chǎn)的山蒼子油整體質(zhì)量較優(yōu)。
綜合出油率和精油中檸檬醛含量?jī)身?xiàng)指標(biāo),廣西灌陽(yáng)縣黃關(guān)鎮(zhèn)山蒼子GY07、GY08 兩個(gè)單株果實(shí)出油率(5.17% 和4.75%)和精油中檸檬醛含量(74.24%和73.99%)較高,更能滿足生產(chǎn)和市場(chǎng)的需求,均可作為山蒼子優(yōu)良種源。