樟葉采后不同放置時間精油及油細胞的變化

金曉芳 孫婭東 趙姣 等

摘要 [目的]通過檢測不同放置時間樟樹葉出油率探討推遲提取精油是否會影響精油提取效率，并在油細胞水平進行觀測驗證。[方法]選取3株出油率不低于1.4%，精油中芳樟醇含量不低于70%的健壯優(yōu)良單株進行放置試驗。采集時將樹冠分為上中下3層，經(jīng)過0～72 h的放置，用水蒸氣蒸餾法測定出油率，用含水率測定儀測定含水率，用氣質(zhì)聯(lián)用儀測定精油成分，用透明法觀察處理并在顯微鏡下觀察油細胞密度、直徑。[結(jié)果]隨著自然放置時間的延長，葉片的出油率整體呈上升趨勢，大約從1.17%提升到1.28%;樟葉片含水率呈明顯的下降趨勢，大約從51.54%下降到34.79%;精油中芳樟醇含量雖然隨著葉片的放置而產(chǎn)生變化，但在放置時間內(nèi)，精油中的芳樟醇含量差異均不會達到顯著水平;每個單株的葉片在放置72 h內(nèi)，油細胞密度、油細胞大小在各個階段差異性均不顯著，也就是說油細胞密度、大小不會隨著葉片的放置而產(chǎn)生形態(tài)上的差異。[結(jié)論]樟葉在采后經(jīng)過72 h的自然放置，出油率雖會升高，但0 h與放置后的差異并不顯著，芳樟醇、油細胞密度、直徑在放置24、48、72 h 時均不會產(chǎn)生顯著性差異。由此推論生產(chǎn)上暫時放置矮林樟樹不會顯著影響精油的提取。

關(guān)鍵詞 樟;精油;油細胞;含水率

中圖分類號 S792.23文獻標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）04-0127-03

Abstract [Objective]The effect of delayed extraction of essential oil on the extraction efficiency of camphor leaves was investigated by detecting the oil yield of camphor leaves at different storage times，and the results were verified by observation at the oil cell level.[Method]We chose three strong and excellent plants with oil extract rate more than 1.4% and linalool concentration in essential oil more than 70% as experimental materials.Leaves from upper，middle and lower levels crown were placed in 0，24，48 and 72 h.Steam distillation was used to determine oil yield.Water content was detected by halogen moisture detector.Gas chromatographymass spectrometer was used to determine essential oil composition.The oil cells were studied with the method of tissue clearing and observed oil cell density and diameter under optical microscope.[Result]Along with the natural placement of Cinnamomum camphora leaves from 0～72 h，essential oil showed an upward trend from about 1.17% to 1.28%.Water content showed a marked downward trend from about 51.54% to 34.79%.Linalool concentration in essential oil changed in place time but without significant changes，oil cell density and diameter also without significant changes in place time.[Conclusion]After 72 hours of natural placement，the oil yield of camphor leaves will increase，but the difference between 0 hour and after placement is not significant.There is no significant difference in linalool，oil cell density and diameter between 24，48 and 72 hours.It is concluded that the temporary placement of camphor tree in production will not significantly affect the extraction of essential oil.

Key words Cinnamomum camphora;Essential oil;Oil cell;Water content

樟[Cinnamomum camphora （L.） presl]是重要的精油植物，可提取芳樟醇、樟腦和樟油等化學(xué)物質(zhì)供醫(yī)藥及香料工業(yè)用。隨著人們生活水平的提高，樟樹精油的需求量在不斷增大，提高樟樹精油產(chǎn)量迫在眉睫。提高樟樹精油產(chǎn)量的途徑除了篩選精油含量高的植物品種外，還可提高精油的提取效率。目前，關(guān)于影響樟樹精油提取效率因素的研究有：①采收時間對出油率的影響，如覃子海等[1]認為9—10月時樟樹含油量較高;王以紅等[2]在對廣西芳樟醇型樟樹優(yōu)樹無性系苗的研究中認為，樟樹優(yōu)株無性系優(yōu)樹枝葉樟油得油率及其主成分含量以每年的10月最高，其次為9月。②繁殖方式對出油率的影響，如王以紅等[2]發(fā)現(xiàn)樟樹無性系幼樹比實生苗枝精油含量高9.2%～12.6%，芳樟醇含量高8.5%～11.7%，而腦樟含量低于實生苗0.51%～0.59%。③提取條件對出油率的影響，如胡文杰等[3]研究結(jié)果表明，料液比12.5∶1，提取時間為65 min，提取功率為1 200 W時，5月采集的樣品，提取率最高達2.14%;史娟[4]研究結(jié)果表明料液比10∶1、提取溫度75 ℃，提取總時間80 min為最佳條件;李祖光等[5]發(fā)現(xiàn)微波輔助水蒸氣蒸餾得油率高于水蒸氣得油率;余先純等[6]對超聲波強化超臨界CO2萃取關(guān)鍵因素進行優(yōu)化，結(jié)果表明，超聲波功率為240 W、萃取壓力為16 MPa、CO2流量16 kg/h、時間為80 min、溫度為50 ℃時，效果最佳，精油出油率最高，為1.92%。④部位對出油率的影響，如孫凌峰等[7]研究發(fā)現(xiàn)樟樹葉片中的精油含量遠遠高于枝條。

筆者通過走訪樟樹種植戶，發(fā)現(xiàn)一般是在砍伐樟樹矮林2～3 d后才集中提取精油。筆者通過檢測不同放置時間樟樹葉出油率、精油成分和葉片含水率，為改進樟樹采收技術(shù)、選育優(yōu)良品種、提高樟樹精油產(chǎn)量和質(zhì)量提供理論依據(jù)和方法。另外，油細胞是精油合成、運輸、儲存的場所，油細胞與精油的關(guān)系密不可分[8]。筆者進一步研究了放置時間對油細胞形態(tài)的影響，以期通過觀察油細胞間接驗證精油變化規(guī)律，為高效提取精油提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料 選取南昌工程學(xué)院校內(nèi)3株出油率不低于1.40%，精油中芳樟醇含量不低于70%的健壯優(yōu)良單株進行放置試驗（F1、F2、F3）。采集時間為11月20日，采集時將樹冠分為上中下3層，每層選取3片成熟無病蟲害葉片，共9片，標(biāo)記并暫時存放于密封袋，以做含水率測定使用，再從每株樹冠上中下3層分別取1 600 g葉片，共4 800 g，將每株采下的新鮮葉片分為12袋，每袋稱取400 g，裝入網(wǎng)兜，并且標(biāo)記，自然放置于實驗室。

1.2 方法

1.2.1 精油提取方法。放置時間設(shè)置為0、24、48、72 h ，采用水蒸氣蒸餾法，將葉子放入蒸餾器中，連接好相應(yīng)儀器，從冷凝水流出開始計時，蒸餾時間2 h。精油提取完成后，稱空瓶質(zhì)量，貼上標(biāo)簽并記錄，將分離好的精油放入瓶子，并稱重記錄，計算精油質(zhì)量，然后放入冰箱，待成分分析使用。

出苗率=精油質(zhì)量/葉片質(zhì)量×100%

1.2.2 GC-MS檢測方法。利用南昌工程學(xué)院理學(xué)院安捷倫7890B+5977B氣相-質(zhì)譜連用儀，對所選樣本進行定性定量分析。GC條件：Elite-5MS石英毛細管柱（0.25 mm×30 mm×25 μm），進樣量1 μL，進樣口溫度280 ℃，升溫程序：初始柱溫50 ℃，并保持2 min，溫度以每分鐘3 ℃升高，溫度升至180 ℃時，保持2 min，之后溫度以每分鐘8 ℃升高，當(dāng)溫度升至240 ℃時，保持5 min。程序共運行60 min。MS條件：接口溫度260 ℃，離子源溫度180 ℃，掃描范圍（m/z）：50～620[8]。

1.2.3 含水率檢測方法。選擇健康、無病蟲害的1個葉片，將其放入賽多利斯MA150快速水分測定儀，待儀器工作結(jié)束，記錄樣品含水率。

1.2.4 組織透明法及顯微鏡測量方法。選取新鮮健康樟葉，在葉中無葉脈處剪取5 mm×5 mm，放入5% NaOH水溶液中，再放恒溫箱（65 ℃）透明24～48 h，取出后用水沖洗，放入H2O2中，10～15 min后沖洗，然后使用尼康Ni-U+DS-Ri2正置顯微鏡拍照并使用NIS-Elements F軟件中測量工具對油囊直徑進行測量，每片葉子測量10個值，作為油細胞的直徑，記錄10×視野下油細胞的數(shù)目，作為該葉片油細胞的密度。

1.3 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS19.0軟件，分析出油率與葉面積、含水率、油細胞直徑、油細胞密度的相關(guān)性，使用SPSS19.0進行線性回歸分析，建立回歸方程。

2 結(jié)果與分析

2.1 出油率變化 由表 1可知，樟葉經(jīng)過0～72 h的放置，葉片出油率整體呈上升趨勢，放置72 h后的樟葉出油率均大于0 h的葉片。其中，F(xiàn)1呈先上升后下降趨勢，F(xiàn)3呈先下降后上升趨勢。雖然F3、F2、F1在放置0～72 h時出油率呈現(xiàn)一定的變化趨勢，但所有單株在各個階段差異不顯著。

2.2 葉片含水率變化

由表 2可知，樟葉片含水率隨放置時間延長呈明顯的下降趨勢，其中F1、F2在24 h內(nèi)含水率下降較F3平緩，在48～72 h時下降較F3快。F3含水率下降速度較為均勻，F(xiàn)3的含水率在0 h時高于F1、F2，但在24、48 h時F3的含水率均較兩者低，在72 h時含水率較兩者高。0 h葉片含水率最高的是F3，53.27%，最低的是F2，為50.30%。3個樣本0 h樟葉含水率為50.30%～53.27%;放置24 h時，葉片含水率為46.89%～49.90%;放置48 h時，葉片含水率為41.64%～42.97%;放置72 h時，葉片含水率為33.76%～36.00%。F1、F2葉片含水率在0 h時與放置24 h時不存在顯著差異，但與48、72 h葉片含水率均存在顯著差異，葉片在放置72 h時的含水率與48 h時的含水率也存在顯著差異。F3葉片含水率在4個階段均存在顯著差異。從3株樟葉片含水率來看，葉片在0 h與放置24、48、72 h時均存在顯著差異。

2.3 芳樟醇含量變化 由表3可知，F(xiàn)2精油中芳樟醇含量均呈先下降后升高趨勢，F(xiàn)3芳樟醇含量則在86%上下浮動。F1在放置72 h時芳樟醇含量達最高值，為92.56%，F(xiàn)2 0 h葉片提取的精油中芳樟醇含量最高，為93.46%，F(xiàn)3則是在樟葉放置48 h時提取的精油中芳樟醇含量最高，達87.78%。芳樟醇含量雖然隨著葉片的放置而產(chǎn)生變化，但在放置時間0～72 h內(nèi)，精油中的芳樟醇含量差異均不會達到顯著水平。

2.4 油細胞形態(tài)變化

由表4可知，F(xiàn)2樟葉在放置72 h時間內(nèi)，油細胞密度在60個上下浮動，F(xiàn)3隨著時間的推移油細胞密度呈先升高后降低的趨勢，F(xiàn)1隨時間的推移油細胞密度略微下降，在48 h后又略微升高，變化趨勢不明顯。F3、F2油細胞直徑隨放置時間的延長出現(xiàn)了先升高后降低的趨勢，但變化趨勢不明顯，F(xiàn)1隨著放置時間的延長，油細胞直徑在15 μm上下浮動。F1、F2、F3每個單株的葉片在放置72 h內(nèi)，油細胞密度、油細胞大小在各個階段差異性均不顯著，也就是說油細胞密度、大小不會隨著葉片的放置而產(chǎn)生形態(tài)上的差異。

3 討論與結(jié)論

由于工業(yè)應(yīng)用中受產(chǎn)地與工廠距離、人手、設(shè)備數(shù)量等因素影響，采集回來的樟葉片不能夠及時進行精油提取作業(yè)，或者在試驗中因調(diào)查試驗地分布較廣，未能及時對樟葉進行處理，所以必須對樟葉采后因長時間放置而對出油率及油細胞的影響進行研究。該試驗通過對樟葉進行72 h的自然放置，分析樟葉0 h與各放置時間差異，結(jié)果表明出油率雖略有升高，但放置的各個時間點出油率均不存在顯著性差異。實際上適當(dāng)?shù)亓栏芍参镏θ~，不僅不會減少精油提取量，而且由于水分蒸發(fā)，更加方便操作[9]。因此生產(chǎn)上暫時放置矮林樟樹不會顯著影響精油的提取。

該研究結(jié)果表明，經(jīng)過放置的葉片含水率會出現(xiàn)明顯的下降，而計算出油率的時候往往僅測定植物枝葉質(zhì)量和精油質(zhì)量，同一批植物在放置不同時間之后得到的出油率隨著放置時間的延長而升高，差異不顯著，不能真正反映植物的出油率，建議在計算樟葉出油率時，將葉片含水率考慮在內(nèi)，即計算植物的干重出油率，具體公式為出油率（干重）=精油質(zhì)量/（葉片質(zhì)量-水分質(zhì)量）×100%。

該研究結(jié)果表明，經(jīng)過放置的樟葉，其油細胞直徑、密度和精油的芳樟醇含量均不會受到影響，可能是因為精油被儲存在細胞的油囊中[10-11]，很難揮發(fā)出來。蔡霞等[12]通過對鵝掌楸3個發(fā)育階段中內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化分析表明，發(fā)揮油合成于細胞質(zhì)和質(zhì)體中，最初由小滴形式產(chǎn)生到后來逐漸與油囊融合直接貯入油囊。黎貴卿等[13]通過對不同生長階段肉桂油細胞的形態(tài)及精油成分進行分析，得出精油在油細胞中的積累越來越多，與該研究中出油率與油細胞大小存在顯著正相關(guān)的結(jié)論相一致。

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