井岡山大學(xué)校園內(nèi)油樟優(yōu)良單株初步篩選

王雅琴，周旭兒，朱立成

井岡山大學(xué)校園內(nèi)油樟優(yōu)良單株初步篩選

王雅琴，周旭兒，*朱立成

（井岡山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江西，吉安 343009）

為了獲得葉片揮發(fā)油中桉葉油素含量高的優(yōu)良油樟型樟樹單株，通過對井岡山大學(xué)校園內(nèi)5處胸徑大于15 cm的樟樹葉片進(jìn)行采樣，水蒸汽蒸餾法提取其揮發(fā)油，利用氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS）對樟樹揮發(fā)油進(jìn)行成分分析。結(jié)果顯示：5份樟樹葉片樣品有3份提取出了葉片揮發(fā)油用于分析，其中I號葉片揮發(fā)油樣品主要化學(xué)成分為桉葉油素，含量為63.993%，按照樟樹化學(xué)型分類法，應(yīng)屬于油樟型樟樹。初步判斷在井岡山大學(xué)校園內(nèi)篩選獲得一株優(yōu)質(zhì)油樟，它是桉葉油素含量較高的優(yōu)良油樟型樟樹單株。

樟樹；揮發(fā)油；桉葉油素

樟樹（）是國家二級重點保護(hù)樹種，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值，其揮發(fā)油中含有多種香料和具有藥用價值的成分。樟樹的根、莖、葉、果實均可提煉天然樟樹揮發(fā)油[1]。在過去掠奪性經(jīng)營情況下，樟樹天然資源已近枯竭，因此從人工培育優(yōu)良的樟樹林提取天然樟樹揮發(fā)油，這是滿足香料和制藥行業(yè)對其日益增長需求的主要途徑之一。

樟樹根據(jù)其葉片揮發(fā)油的主要化學(xué)成分含量不同可劃分為：異樟（精油主要成分為異橙花叔醇，下同）、油樟（桉葉油素）、芳樟（芳樟醇）、龍腦樟(龍腦)以及腦樟（樟腦）等五個化學(xué)類型[2-3]。樟樹不同品種之間揮發(fā)油化學(xué)成分差異很大，同一品種不同植株的揮發(fā)油化學(xué)成分含量差異也很大[4]。如徐有明等[5]對吉安的芳樟醇型樟樹揮發(fā)油成分分析發(fā)現(xiàn)，其揮發(fā)油中芳樟醇含量為77.4%，此外還含有桉葉油素、樟腦等化學(xué)成分。而林翔云等[6]從福建各地篩選到幾株“純種芳樟”，其葉片揮發(fā)油中芳樟醇含量高達(dá)97%~99%，樟腦含量小于2%，葉油得率大于1%。

桉葉油素主要存在于桉葉油或油樟型樟樹揮發(fā)油中，具有抗菌、殺蟲、疏風(fēng)解熱、祛濕解毒作用，同時對多種藥物具有良好的透皮滲透作用[7]。不論是從桉樹葉還是從油樟型樟樹枝葉中提取桉葉油素，其中一個關(guān)鍵因素是其揮發(fā)油中桉葉油素的含量，而且桉葉油素后期分離提純成本高、工藝復(fù)雜，因此從含桉葉油素高的植物材料中提純桉葉油素能達(dá)到“事半功倍”的效果。通過人工種植揮發(fā)油中桉葉油素含量高、葉油得率高的油樟型樟樹，這是一條降低后期桉葉油素分離提純的成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。

樟樹是吉安市的市樹，樟腦及樟木制品曾經(jīng)是吉安的特產(chǎn)之一。吉安市有豐富的樟樹資源，對吉安市的樟樹品種資源進(jìn)行大范圍調(diào)查，尋找桉葉油素含量高的優(yōu)良油樟單株作為母本大量繁殖，生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)種苗用于人工造林，這對合理的開發(fā)利用樟樹揮發(fā)油資源，促進(jìn)吉安的香料和制藥行業(yè)發(fā)展有極大的幫助。

本研究為了獲得葉片揮發(fā)油中桉葉油素含量高的優(yōu)良油樟型樟樹單株，通過對井岡山大學(xué)校園內(nèi)5處胸徑大于15 cm的樟樹葉片進(jìn)行采樣，水蒸汽蒸餾法提取其揮發(fā)油，利用氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS）對樟樹揮發(fā)油成分分析，獲得了一株桉葉油素含量為63.993%的優(yōu)良油樟型樟樹單株。本研究為提供優(yōu)質(zhì)油樟型樟樹種苗具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

本實驗所用材料均來自井岡山大學(xué)校園內(nèi)。由于樟樹揮發(fā)油的含量、組分和穩(wěn)定性與樟樹的樹齡及采集時間密切相關(guān)，因此于2013年9月份在校園內(nèi)隨機(jī)采集5處胸徑超過15 cm、生長良好且無病蟲害樟樹的新鮮樹葉。將5份樟樹枝葉分開，去除枝條以及干枯的樹葉，編號并記錄采集地點。

1.2 實驗方法

1.2.1 樟樹葉片揮發(fā)油的提取

將每份稱量好的500 g樟樹葉片樣品放入經(jīng)加工改制的高壓鍋內(nèi)，用水蒸汽蒸餾法進(jìn)行蒸餾，蒸餾時調(diào)節(jié)電爐電壓使蒸餾溫度控制在100~ 105℃之間。蒸餾3.5~ 4. 5 h后觀察油水分離器中的油不再升高為止，收集揮發(fā)油備用[8]。

1.2.2 樣品揮發(fā)油化學(xué)成分分析

將提取得到的樟樹揮發(fā)油釆用GC-MS（美國安捷倫7890A/5975C型）進(jìn)行分析，分析方法主要參考章亞芳、胡文杰等[9-10]。

分析用的氣相色譜柱為HP-5MS 5% Phenyl- Methyl Siloxane (30 m × 0.25 mm × 0.25 μm) 彈性石英毛細(xì)管柱。分析條件為：柱溫50 ℃，以5 ℃/min速率升溫至250 ℃，保持5 min。GC-MS汽化室溫度230 ℃，F(xiàn)ID檢測器溫度250 ℃。載氣為體積分?jǐn)?shù)99.999 %的高純氦氣，流速為1.0 mL/min。進(jìn)樣方式為GC自動進(jìn)樣器，進(jìn)樣量為1 μL，分流比為10:1。

質(zhì)譜條件為EI離子源溫度230 ℃，MS四極桿溫度150 ℃，電子能量70 eV，接口溫度為280 ℃，溶劑延遲4.0 min，質(zhì)量范圍為50~550 amu。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理及質(zhì)譜檢索

通過計算機(jī)對NIST 11譜庫自動檢索獲得初步結(jié)果，再結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[11-12]進(jìn)行人工譜圖解析，確定各化合物成分，同時通過工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按峰面積歸一化法計算各組分的相對含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 樟樹葉片揮發(fā)油提取

5份樟樹葉樣品中只有3份樣品收集到較多的揮發(fā)油用于下一步分析，并將這3份樟樹揮發(fā)油樣品標(biāo)記為I、II、III，其余兩份樣品未進(jìn)行分析。

2.2 樟樹葉片揮發(fā)油GC-MS分析

3份樟樹葉片揮發(fā)油樣品I、II、III分別采用GC-MS分析，其中揮發(fā)油樣品I在該色譜條件下各成分得到較好分離，其總離子流圖見圖1。

圖1 樟樹葉片揮發(fā)油I總離子流圖

樟樹揮發(fā)油I中得到較好分離的13種成分，經(jīng)過質(zhì)譜鑒定和分析后，其可能的成分和相對含量見表1。從表1可知，樟樹葉片揮發(fā)油I中主要化學(xué)成分為桉葉油素，含量為總揮發(fā)油的63.993 %，其次為二十四烷、-水芹烯、三癸基環(huán)氧乙烷和-蒎烯等，其含量分別為16.401 %、10.681 %、2.331 %和1.808 %。根據(jù)石皖陽[2]、趙剛和張國防[13-14]、周翔[15]分別對江西吉安、福建和廣西的樟樹精油生化類型分類，揮發(fā)油I中桉葉油素含量為63.993 %，判斷該揮發(fā)油樣品來自一株桉葉油素含量較高的優(yōu)良油樟型樟樹單株。

II號葉片揮發(fā)油樣品化學(xué)成分為78種，成分較為復(fù)雜，主要成分為松油烯-4-醇和-松油醇、-蒎烯等，來源于典型的雜樟。III號葉片揮發(fā)油樣品化學(xué)成分為89種，其中異橙花叔醇和松油烯-4-醇含量較高，分別為10.908 %和10.072 %，其應(yīng)來源于異樟。

表1 樟樹葉片揮發(fā)油I成分及相對含量

3 討論與結(jié)論

本研究采用水蒸汽蒸餾法提取了井岡山大學(xué)校園內(nèi)5處樟樹葉片揮發(fā)油，并對其中3個揮發(fā)油樣品成分進(jìn)行了分析，獲得了一株桉葉油素含量占揮發(fā)油總量63.993 %的油樟型樟樹單株。石皖陽等[2]在吉安市的吉泰盆地調(diào)查了上千株樟樹，采集和分析了164株，對采集的樟樹根據(jù)其揮發(fā)油化學(xué)類型分為五大類，其中25株油樟型樟樹揮發(fā)油中桉葉油素含量最高的為52.21 %，最低的為32.62 %。而我們在井岡山大學(xué)校園里采集的這株油樟型樟樹揮發(fā)油中含桉葉油素達(dá)63.993 %，是一株優(yōu)良的油樟型樟樹單株。

隨著天然樟樹資源的日益枯竭，發(fā)展集約化矮化樟樹林人工栽培并提取天然樟樹揮發(fā)油是天然香精香料工業(yè)發(fā)展的趨勢。發(fā)展樟樹林人工栽培的關(guān)鍵是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)種苗。用樟樹種子繁殖的實生苗性狀容易退化，枝葉揮發(fā)油的成分和母本差異很大，而無性繁殖的扦插苗和組培苗則可以保留母本優(yōu)良的性狀[16]。因此，進(jìn)行大范圍的各個化學(xué)型的樟樹優(yōu)良品種資源調(diào)查，選擇揮發(fā)油含量高、化學(xué)成分單一的優(yōu)良單株，并用扦插和組織培養(yǎng)等方式獲得大量的優(yōu)質(zhì)種苗，這是樟樹大規(guī)模人工造林的基礎(chǔ)，具有重要的意義和應(yīng)用價值。

吉安市有豐富的樟樹資源，我們將對部分胸徑大于15 cm的樟樹精油的化學(xué)類型和含量進(jìn)行調(diào)查，期待獲得一批各種化學(xué)類型的樟樹優(yōu)良單株，為培育優(yōu)質(zhì)樟樹種苗打下基礎(chǔ)。在本研究中，作者在完成本科畢業(yè)論文過程中，由于時間的關(guān)系，只對井岡山校園內(nèi)5處胸徑大于15 cm的樟樹樹葉采樣和初步分析，很幸運地獲得了一株優(yōu)良的油樟型樟樹單株，后續(xù)研究將在更大范圍內(nèi)采樣分析，期待獲得更優(yōu)良的樟樹單株。另外，本研究還存在樟樹選擇的盲目性和揮發(fā)油提取方法等方面存在缺陷，作者在今后的研究中將采用“嗅香法”選擇樟樹樣品和專門的揮發(fā)油提取儀器來彌補(bǔ)。

致謝：井岡山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院劉科科老師對樣品進(jìn)行了GC-MS分析。

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PRELIMINARY SCREENING OF EXCELLENT INDIVIDUAL CAMPHOR TREE AT JINGGANGSHAN UNIVERSITY CAMPUS

WANG Ya-qin, ZHOU Xu-er,*ZHU Li-cheng

（School of Life Sciences, Jinggangshan University, Ji’an, Jiangxi 343009, China）

To obtain excellent cineol type camphor tree with high eucalyptol content in essential oil of leaves, camphor trees with diameter at breast height greater than 15 cm were collected at Jinggangshan university campus, then the volatile oil were isolated by steam distillation and analyzed and identified by gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS). Three volatile oil samples were obtained from five camphor tree leaf samples, among which the main constituent of volatile oil I is eucalyptol (63.993％), and I is deduced as cineol type. Our results suggested that one superior camphor tree with high eucalyptol content in leaf oil was obtained at Jinggangshan University campus.

camphor tree; essential oil; eucalyptol

S718.43

A

10.3969/j.issn.1674-8085.2014.06.008

1674-8085(2014)06-0037-04

2014-07-15；

2014-10-22

國家自然科學(xué)基金項目（31360211）；井岡山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2014年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目

王雅琴(1992-)，女，江西吉安人，井岡山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)本科生(E-mail：qin520828@qq.com);

周旭兒(1994-)，男，江西永新人，井岡山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)本科生(E-mail：1490689586@qq.com);

*朱立成(1972-)，男，江西吉水人，副教授，博士，主要從事生物化學(xué)研究(E-mail：zjist@163.com).