亮葉含笑不同器官精油含量比較及綜合品質(zhì)評價

遲海紅， 高爾剛， 劉映良， 羅小菊， 方小平*

(1.貴州師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院， 貴州 貴陽 550001； 2.貴州省黎平縣林業(yè)局， 貴州 凱里 557300； 3.貴州師范大學(xué)圖書館， 貴州 貴陽 550001)

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亮葉含笑不同器官精油含量比較及綜合品質(zhì)評價

遲海紅1， 高爾剛2， 劉映良1， 羅小菊3， 方小平1*

(1.貴州師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院， 貴州 貴陽 550001； 2.貴州省黎平縣林業(yè)局， 貴州 凱里 557300； 3.貴州師范大學(xué)圖書館， 貴州 貴陽 550001)

為了對亮葉含笑的精油提取和開發(fā)利用提供參考，采用水蒸氣蒸餾法，提取亮葉含笑不同器官(葉芽、一年生葉、一年生莖、兩年生莖、假種皮、花瓣、雄蕊和雌蕊)中的揮發(fā)油，比較其出油率，并運用灰色關(guān)聯(lián)度法對8種精油進行綜合品質(zhì)評價。結(jié)果表明：亮葉含笑不同器官精油的平均提取率在0.082%～1.859%，以葉芽的提取率最高，假種皮次之，兩年生莖的提取率最低。綜合品質(zhì)以一年生葉的精油最優(yōu)，花瓣最差。綜合比較，亮葉含笑精油提取的材料選擇一年生葉最好。

亮葉含笑； 不同器官； 精油； 品質(zhì)； 綜合評價

亮葉含笑(MicheliafulgensDandy)為木蘭科(Magnoliaceae)含笑屬(Michelia)喬木，樹干通直，高大挺拔，花大艷麗。產(chǎn)于廣東南部、海南、廣西、云南及越南等地。木材紋理直、結(jié)構(gòu)細(xì)，可供家具、建筑及膠合板用[1-2]。精油是一種從芳香植物中提取的揮發(fā)性油狀液體，是植物天然香料的主要品種[3]。精油的生產(chǎn)是天然香料工業(yè)的重要組成部分，在化妝品、洗滌用品、食品、煙酒以及其他工業(yè)用香精中廣泛應(yīng)用[4]。木蘭科含笑屬植物不僅在治療牙周病、抗腫瘤、抗氧化及其他消炎方面具有較強的活性，而且對中樞神經(jīng)系統(tǒng)也有很強的作用[5]。近年來已有不少學(xué)者對含笑屬植物精油的提取方法及精油成分進行分析[6-9]，但對亮葉含笑不同器官精油含量方面的研究尚未見報道。水蒸汽蒸餾法是最常用的1種植物性天然精油生產(chǎn)方法[10]，筆者運用水蒸氣蒸餾法對木蘭科含笑屬亮葉含笑葉芽、一年生葉、一年生莖、兩年生莖、假種皮、花瓣、雄蕊和雌蕊的揮發(fā)油進行提取，比較不同部位的出油率，并采用模糊評價法[11]和灰色關(guān)聯(lián)度法[12]，構(gòu)造精油品質(zhì)綜合評價模型，比較其綜合品質(zhì)，以期為其精油的開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)參考，同時也為進一步指導(dǎo)精油實際生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

于2013年10月和2014年5月在貴州省黎平縣壩寨鄉(xiāng)上高場的次生林中，采集木蘭科含笑屬亮葉含笑無病蟲害的營養(yǎng)枝、果枝和花蕾，裝于自封袋內(nèi)，用冰盒進行保鮮。帶回實驗室后將其葉芽、一年生葉、一年生莖、兩年生莖、假種皮、花瓣、雄蕊和雌蕊進行區(qū)分，于干燥通風(fēng)處陰干備用。

試驗試劑：乙醚(AR)、無水硫酸鈉(AR)和蒸餾水(實驗室自制)。

試驗儀器：電熱套(天津市泰斯特儀器有限公司)、電子天平(上海菁海儀器有限公司)、揮發(fā)油提取器(江蘇華豐玻璃制品廠)、冷凝管(江蘇華豐玻璃制品廠)、圓底燒瓶(江蘇華豐玻璃制品廠)、棕色瓶(江蘇華豐玻璃制品廠)等。

1.2 精油提取

參照2000年《中國藥典》(一部)附錄XD的方法，用常壓水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油。將試驗材料陰干后切成0.2 cm×0.2 cm左右的碎屑，分別稱取50 g樣品于1 000 mL圓底燒瓶中，加入400 mL蒸餾水，浸泡6 h，蒸餾5 h[13]，用乙醚溶解稀釋，無水硫酸鈉脫水。待乙醚揮發(fā)完后稱重，取3組平行樣的平均值，計算精油的出油率。

出油率=(蒸餾的精油質(zhì)量/原料質(zhì)量)×100%

1.3 品質(zhì)評價

采用模糊評價法[11]和灰色關(guān)聯(lián)度法[12]對所得8種精油的綜合品質(zhì)進行評價，設(shè)置顏色、持久性、香味強弱、透明度和香味好感度5個評價指標(biāo)，各指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。根據(jù)各項所占的權(quán)重比例，構(gòu)造精油綜合評價模型[14-15]。評價時隨機選擇20位同行專家，分別對亮葉含笑8種不同器官的精油按照表1的評價標(biāo)準(zhǔn)進行評分(根據(jù)評價等級判定分?jǐn)?shù)，滿分5分,結(jié)果取平均值)，并采用灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析[16]，得出8種不同器官精油的優(yōu)劣及受歡迎程度。

初始化值

Xi(k)=Xj(k)/X0(k) (i=1,2,3,4,5,6,7,8)

(1)

各點(kij)的絕對差

△i(k)=︱X0(k)-Xi(k)︱

(2)

關(guān)聯(lián)系數(shù)

ζi(k)=(a+ρb)/(△i(k)+ρb)

(3)

灰色關(guān)聯(lián)度

ri=1/n∑ζi(k)

(4)

對應(yīng)的權(quán)值

rj=ri/(∑ri)(j=1,2,3,4,5)

(5)

式中，a=min△i(k)，b=max△i(k)，ρ為分辨率系數(shù)，取值為0.5，i為不同器官，j為不同評價因子。

表1 植物精油品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)[14]

2 結(jié)果與分析

2.1 精油的出油率

從圖看出，相同提取條件下亮葉含笑不同器官精油的平均提取率具有很大的差異，依次為葉芽>假種皮>雌蕊>一年生葉>雄蕊>一年生莖>花瓣>兩年生莖，其中，葉芽的提取率最高，達(dá)1.859%；假種皮次之，為1.789%；兩年生莖的提取率最低，為0.082%。

2.2 精油的評價得分

由表2看出，精油顏色一年生莖提取的最淺，假種皮提取的顏色最深；精油香味的持久性假種皮最長，花瓣最短；假種皮香味最強，兩年生莖香味最弱；葉芽的透明度最高，花瓣最低；葉芽的香味最香，假種皮的香味較強。

圖示 亮葉含笑8種不同器官精油的平均出油率

Fig. Average oil extraction rate of eight different organs ofM.fulgensDandy

表2 亮葉含笑8種不同器官精油的品質(zhì)評分

表3 亮葉含笑8種不同器官精油品質(zhì)主要因子的初始化值

Table 3 Initialization values of main quality factors of essential oils extracted from eight different organs ofM.fulgensDandy

因子Factors8種精油EightkindsofessentialoilsX0X1X2X3X4X5X6X7X8顏色Color1.000.780.770.800.720.250.270.520.43持久性Persistence1.000.750.730.650.800.860.650.790.83香味強弱Fragrancestrength1.000.620.780.750.550.930.830.740.63透明度Transparency1.000.950.920.910.850.720.650.760.78香味好感度Fragranceimpression1.000.830.800.830.770.500.580.750.75

表4 亮葉含笑8種不同器官精油的X0對Xi的絕對值差△i(k)

Table 4 Absolute different value (△i(k)betweenX0andXiof essential oil extracted from eight different organs ofM.fulgensDandy

因子Factors8種精油Eightkindsofessentialoils△2△3△4△5△6△7△8顏色Color0.220.230.200.280.750.730.480.57持久性Persistence0.250.270.350.200.140.350.210.17香味強弱Fragrancestrength0.380.220.250.450.070.170.260.37透明度Transparency0.050.080.090.150.280.350.240.22香味好感度Fragranceimpression0.170.200.170.230.500.420.250.25

表5 亮葉含笑8種不同器官精油各性狀指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)值

Table 5 Relevant coefficients between different indexes of essential oil extracted from eight different organs ofM.fulgensDandy

因子Factors8種精油Eightkindsofessentialoilsζ1ζ2ζ3ζ4ζ5ζ6ζ7ζ8顏色Color0.710.700.740.650.380.380.500.45持久性Persistence0.680.660.590.740.830.590.730.78香味強弱Fragrancestrength0.560.710.680.520.960.780.670.57透明度Transparency1.000.930.910.810.650.590.690.71香味好感度Fragranceimpression0.780.740.780.700.490.530.680.68

注：根據(jù)表4結(jié)果，關(guān)聯(lián)系數(shù)計算時a=0.05,b=0.75，ρ取值為0.5。

Note: Relevant coefficients are calculated whena=0.05,b=0.75 andρ= 0.5 according to the results of Table 4.

表6 亮葉含笑8種不同器官的精油綜合評價Zk值

Table 6 Zkvalue of essential oil extracted from eight different organs ofM.fulgensDandy

名稱NameZk值Zkvalue排序Rank葉芽Leafbud0.79082一年生葉Annualleaf0.80411一年生莖Annualstem0.78983兩年生莖Biennialstem0.74274假種皮Arillus0.67227花瓣P(guān)etal0.61128雄蕊Stamen0.72195雌蕊Pistil0.69856

2.3 各指標(biāo)精油所占權(quán)重

根據(jù)公式(1)～(3)，對表2中的數(shù)據(jù)進行處理，結(jié)果見表3～表5，利用公式(4)計算各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，再根據(jù)公式(5)計算各指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)值，結(jié)果為r1=0.16,r2=0.21,r3=0.20,r4=0.23,r5=0.20，得出各評價指標(biāo)所占的權(quán)重順序依次是透明度>持久性>香味好感度=香味強弱>顏色，根據(jù)權(quán)重分別計算8種精油的綜合評價值Zk，構(gòu)造精油綜合評價模型為Zk=r1Xi+r2Xi+r3Xi+r4Xi+r5Xi。結(jié)果(表6)表明，亮葉含笑不同器官提取的精油綜合評價依次為一年生葉>葉芽>一年生莖>兩年生莖>雄蕊>雌蕊>假種皮>花瓣。通過加權(quán)指標(biāo)分析，精油透明度指標(biāo)在整個指標(biāo)體系中排在最前，精油顏色指標(biāo)排在最后，這與日常生活中人們選購精油的感官評價相符，說明采用多指標(biāo)體系綜合評價比僅憑單因素評價精油品質(zhì)更為合理可信。

3 結(jié)論與討論

1) 采用水蒸氣蒸餾法對亮葉含笑不同器官的揮發(fā)油提取結(jié)果表明，各器官的出油率為葉芽>假種皮>雌蕊>一年生葉>雄蕊>一年生莖>花瓣>兩年生莖；精油品質(zhì)評價指標(biāo)權(quán)重為透明度>持久性>香味好感度=香味強弱>顏色；精油綜合品質(zhì)為一年生葉>葉芽>一年生莖>兩年生莖>雄蕊>雌蕊>假種皮>花瓣。

2) 植物芳香精油的含油量大小是由多種因素共同作用的，且不同植物體精油的成分不同，同一種植物不同部位的精油成分也有很大差異[17]。若不考慮精油成分，單從材料獲取、精油的提取率和精油綜合品質(zhì)考慮，雖然亮葉含笑葉芽的出油率最高，但是葉芽、一年生莖和兩年生莖的獲取對植株的傷害太大；亮葉含笑花的雄蕊和雌蕊太少，很難采集到足夠的量，且雌蕊的損壞直接影響植株種子的生長；花瓣相對出油率較少，且花期較短(盛花期7～10 d)，受時間限制較大；一年生葉和假種皮對植株的損害相對較小，且出油率較高，是獲取植物芳香精油比較理想的材料。但一年生葉精油的綜合品質(zhì)遠(yuǎn)大于假種皮，所以采用一年生葉比假種皮好，且取材也相對容易。

3) 有研究發(fā)現(xiàn),含笑屬植物揮發(fā)油中含有多種單萜和倍半萜類化合物及其含氧衍生物[8-9]，含笑屬植物的脂溶性提取物具有抗腫瘤活性[6-7]。試驗只從精油提取率和綜合品質(zhì)方面對亮葉含笑的精油進行比較分析，若要考慮精油在醫(yī)學(xué)、香料及化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用價值，還需對精油的有效成分作進一步的分析。

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(責(zé)任編輯： 聶克艷)

Essential Oil Content of Different Organs ofMicheliafulgensDandy and Their Integrated Quality

CHI Haihong1, GAO Ergang2, LIU Yingliang1, LUO Xiaoju3， FANG Xiaoping1*

(1.SchoolofLifeSciences,GuizhouNormalUniversity,Guiyang,Guizhou550001； 2.LipingForestryBureau,Kaili,Guizhou557300； 3.LibraryofGuizhouNormalUniversity,Guiyang,Guizhou550001,China)

The extraction rate of essential oil extracted from different eight organs (leaf bud, annual leaf, annual stem, two-year stem, arillus, petal, stamen and pistil) ofM.fulgensDandy was compared and the integrated quality of eight essential oils was evaluated by gray relational degree to provide a reference for extraction, development and utilization of essential oil extracted fromM.fulgensDandy. The results showed that the average extraction rate of eight essential oils is 0.082%～1.859% and the extraction rate of essential oil extracted from leaf bud ofM.fulgensDandy is the highest, followed by from arillus, and the extraction rate of essential oil extracted from two-year stem ofM.fulgensDandy is the lowest. The integrated quality of essential oil extracted from annual leaf ofM.fulgensDandy is the best but the integrated quality of essential oil extracted from petal ofM.fulgensDandy is the worst. In conclusion, the suitable material for extracting essential oil from Michelia fulgens Dandy is annual leaf.

MicheliafulgensDandy; different organ; essential oil; quality； comprehensive quality

2014-09-15； 2015-04-25修回

貴州省科技廳項目“亮葉含笑精油的化學(xué)成分及生物學(xué)活性研究”[黔科合SY字(2012)3065]

遲海紅 (1988-)，女，在讀碩士，研究方向：植物學(xué)。E-mail：1046467109@qq.com

*通訊作者:方小平(1963-)，女，教授，碩士生導(dǎo)師，從事資源植物及園林研究。E-mail：fangxiaoping1963@126.com

1001-3601(2015)05-0237-0061-04

S792.99

A