重慶引種3種桃金娘科植物枝葉精油GCMS鑒定與品質(zhì)評(píng)價(jià)

羅然，王春麗，樊志彤，劉世堯

1.西南大學(xué) 園藝園林學(xué)院，重慶 400715；2.長(zhǎng)江上游農(nóng)業(yè)生物安全與綠色生產(chǎn)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715；3.重慶市農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)站，重慶 401121；4.重慶市江津區(qū)林業(yè)行政執(zhí)法支隊(duì)，重慶 江津 402218

植物精油是一種特殊的植物提取物,因其具有強(qiáng)烈的芳香氣味和多種生理活性而在食品與精細(xì)化工等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[1].桃金娘科植物是國(guó)際貿(mào)易中重要的精油植物資源[2],主要分布于澳大利亞[3].澳大利亞茶樹油就是從互葉白千層(Melaleucaalternifolia)葉片中得到的植物精油,因具有廣普抗菌作用和生物活性而享譽(yù)國(guó)際市場(chǎng),成為國(guó)際精油貿(mào)易的重要產(chǎn)品[4].本世紀(jì)初我國(guó)廣州市園林科學(xué)研究所從澳大利亞引種精油植物獲得成功[5],近年來人們?cè)谥貞c地區(qū)引種溪畔白千層、互葉白千層與柳葉紅千層等桃金娘科植物作為觀賞樹獲得成功,但其枝葉精油主要成分組成與含量尚未見文獻(xiàn)報(bào)道.

澳洲茶樹(Melaleucaalternifolia)、溪畔白千層(Melaleucabracteata)和垂枝紅千層(Callistemonviminalis)都是桃金娘科(Myrtaceae)常綠喬木.澳洲茶樹和溪畔白千層為白千層屬(Melaleuca),垂枝紅千層為桃金娘科紅千層屬(Callistemon).澳洲茶樹[6]、溪畔白千層[7]與垂枝紅千層[8]3種植物都原產(chǎn)澳大利亞,均為重要的園林觀賞樹木和香料植物資源,先后在我國(guó)華東和華南地區(qū)引種栽培成功.

澳洲茶樹又名互葉白千層,原產(chǎn)澳大利亞東部昆士蘭州和新南威爾士州,是世界著名芳香油樹種,枝葉芳香油俗稱“茶樹精油”,具有芳香氣味,無色或淡黃色,殺菌和抗菌作用顯著,且具有抗病毒、抗炎、抗腫瘤、抗癌、抗氧化等多種藥理活性,對(duì)皮膚代謝有一定功效,因此廣泛應(yīng)用于藥物制備、護(hù)膚品、香料等行業(yè)[9].2011年牟大慶等起草了《4-松油醇(茶樹油型)》地方標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了互葉白千層精油(茶樹油)為原料抽取的4-松油醇的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等; 2017年1月1日國(guó)家衛(wèi)計(jì)委實(shí)施了茶樹油(又名互葉白千層油)作為食品添加劑的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),明確規(guī)定特征成分1,8-桉葉素含量不得超過15%,松油烯-4-醇含量為30%～48%,為互葉白千層作為食品添加劑的應(yīng)用制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).

溪畔白千層又名千層金,原產(chǎn)自荷蘭、新西蘭、澳大利亞等瀕海國(guó)家,其不僅具有觀賞價(jià)值,植株中所含的精油更是具有許多的優(yōu)良特性,國(guó)內(nèi)外研究表明,溪畔白千層精油對(duì)實(shí)蠅屬害蟲具有引誘效果[10-11].比如,千層金葉片精油中含有高含量的甲基丁香酚,甲基丁香酚對(duì)橘小實(shí)蠅具有很強(qiáng)的誘殺能力,可作為橘小實(shí)蠅的引誘劑被應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中[12-14],目前已有越來越多的國(guó)家開始關(guān)注將溪畔白千層精油用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對(duì)實(shí)蠅的防治.

垂枝紅千層又名串錢柳,從澳大利亞引種多作為庭園綠化觀賞[15].其枝葉精油主要由α-蒎烯,β-蒎烯,月桂烯和1,8-桉葉素等成分組成[16],其精油在醫(yī)藥、食品、化妝品及工業(yè)的原料方面都有相當(dāng)大的發(fā)展應(yīng)用前景.單體江等[17]測(cè)試了垂枝紅千層揮發(fā)油對(duì)七種細(xì)菌的活性,發(fā)現(xiàn)果實(shí)揮發(fā)油對(duì)根癌農(nóng)桿菌有較強(qiáng)活性,而葉揮發(fā)油對(duì)桉樹青枯菌有較好活性.Ghasemi等[18]用垂枝紅千層精油對(duì)地中海粉螟進(jìn)行熏蒸和局部暴露處理,兩種處理方式的試驗(yàn)結(jié)果表明了垂枝紅千層精油對(duì)地中海粉螟有很好的殺蟲活性.

以往研究表明,植物精油含量與成分組成主要受遺傳因素影響,而溫度、光照、水分、土壤等產(chǎn)地環(huán)境因子對(duì)植物精油合成和積累也具有重要作用.在重慶地區(qū)氣候條件下引種的3種桃金娘科觀賞植物枝葉精油含油量與揮發(fā)性成分組分特征尚未見文獻(xiàn)報(bào)道,因此本研究以重慶引種成功的澳洲茶樹、溪畔白千層與垂枝紅千層3種桃金娘科植物新鮮枝葉為原料,于初夏豐油期進(jìn)行取樣、洗凈并剪碎后,進(jìn)行枝葉精油水蒸汽蒸餾提取與揮發(fā)性成分GCMS鑒定分析,并對(duì)重慶引種后的精油資源植物品種進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,旨在為重慶市精油植物資源開發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料:澳洲茶樹、溪畔白千層與垂枝紅千層3種桃金娘科植物新鮮枝葉試驗(yàn)樣品(圖1)均采集于重慶市北碚區(qū)天生路1號(hào)西南大學(xué)校園內(nèi),樣品于2022年7月30日取樣.具體方法為:選擇8～10齡正常生長(zhǎng)健康植株,于植株東西南北四面剪取1～2年生典型枝葉,混合均勻后,清洗、瀝干水分后剪成1 cm左右小段備用.

圖1 澳洲茶樹、溪畔白千層、垂枝紅千層新鮮枝葉試材

引種地概況:北碚區(qū)是重慶市主城九區(qū)之一,位于重慶主城西北面,東經(jīng)106°18′02″-106°40′57″,北緯29°37′-30°05′08″,地處東亞季風(fēng)區(qū),屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候,具有冬暖、春早、夏熱、秋涼、空氣濕潤(rùn)、日照時(shí)間短、風(fēng)速小、多云霧、少霜雪等特點(diǎn).年平均氣溫18.2 ℃,年平均降水量1 156.8 mm,年日照時(shí)數(shù)1 014.3 h.

1.2 儀器與試劑

AL204萬分之一電子天平,瑞士Mettler Toledo公司; 數(shù)顯游標(biāo)卡尺,沃戈耳(上海)科技有限公司; Molgene 210 a型超純水機(jī),上海摩爾科學(xué)儀器有限公司; KQ5200型超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司; 10 mL揮發(fā)油提取器,鄭州科學(xué)教研玻璃儀器有限公司; DRT-SX型智能恒溫電熱套,鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司; 1 000 mL/2 000 mL磨口圓底燒瓶,深圳市鼎鑫宜實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司; DHG-9070A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海齊欣科學(xué)儀器有限公司; 無菌注射器,江西洪達(dá)醫(yī)療器械集團(tuán)有限公司; 移液槍及槍頭,北京東林昌盛生物科技有限公司; 有機(jī)微孔濾膜,上海市新亞凈化器件廠; GCMS-QP2020NX氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,日本島津SHIMADAZU公司; 精萘內(nèi)標(biāo),Sigma-aldrich公司; C7-C40正構(gòu)烷烴混標(biāo),上海安譜實(shí)驗(yàn)科技有限公司; 正已烷(AR),重慶川東化工(集團(tuán))有限公司; 無水硫酸鈉(AR),重慶川東化工(集團(tuán))有限公司.

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 精油提取

所有樣品精油均采用水蒸氣蒸餾法提取,參考《中華人民共和國(guó)藥典》(2015版三部)“揮發(fā)油測(cè)定法”中的方法[19]制備揮發(fā)油.稱取適量備用樣品1 000 g分別放入2 000 mL圓底燒瓶中,加入1 200 mL超純水,電熱套140 ℃加熱至溶液微沸后,將電熱套溫度調(diào)到115 ℃保持燒瓶液體沸騰而不爆沸進(jìn)行精油提取,連續(xù)提取12 h后關(guān)閉電熱套,待回餾管降至室溫后進(jìn)行出油體積讀取,微型分液管進(jìn)行油水分離,分離后的精油用足量無水硫酸鈉充分脫水干燥后,-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆?

1.3.2 揮發(fā)性成分GC-MS檢測(cè)

參考《山蒼子(精)油》(GB/T 11424—2008)并進(jìn)行改進(jìn),移液槍精密量取精油10 μL,加入20μL精萘溶液(5 mg/mL)做內(nèi)標(biāo),用正己烷定容至1 mL,0.45 μm有機(jī)微孔濾膜過濾,AOC-20i Plus自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣1 μL,島津SH-Rxi-5Sil MS毛細(xì)管色譜柱分離,對(duì)澳洲茶樹、溪畔白千層、垂枝紅千層提取出的精油進(jìn)行GC-MS檢測(cè).樣品進(jìn)樣前,取1 mg/mL C7～C30正構(gòu)烷烴混標(biāo)溶液進(jìn)樣1 μL,按樣品分離條件進(jìn)行GC-MS檢測(cè).

色譜分離條件:進(jìn)樣口為SPL1,進(jìn)樣加熱單元為INJ1.色譜柱為島津SH-Rxi-5Sil MS毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),柱箱溫度40.0 ℃,進(jìn)樣口溫度230 ℃,程序升溫(起始溫度40.0 ℃,以5 ℃/min的速率升至100 ℃保持3 min,再以5 ℃/min的速率升至120 ℃保持2 min,然后以3 ℃/min的速率升至180 ℃保持10 min,最后以6 ℃/min的速率升至220 ℃保持2 min).載氣為He,初始?jí)毫?00～900 Pa,流量控制方式為壓力控制,總壓力為70.2 kPa,總流量為8.0 mL/min,色譜柱流量為1.29 mL/min,線速度為41.0 cm/s,吹掃流量為3.0 mL/min,分流比為-1.0.GC分離時(shí)間為60.00 min,得各部分精油總離子流圖(TIC).

質(zhì)譜檢測(cè)條件:電離方式為電子轟擊電離(EI源),離子源溫度為200 ℃,接口溫度為230 ℃,溶劑延遲時(shí)間為2 min; 質(zhì)譜檢測(cè)開始時(shí)間3.00 min,結(jié)束時(shí)間60.00 min,采集方式為Scan,間隔時(shí)間為0.30 s; 掃描速度為3 333 amu/s; 質(zhì)量掃描范圍為45～800 m/z.

1.3.3 數(shù)據(jù)處理分析

樣品精油經(jīng)過島津GCMS-QP2020NX分離后獲得GCMS總離子流圖數(shù)據(jù),采用計(jì)算機(jī)譜庫(kù)(NIST17-1/17-2/17S)自動(dòng)檢索各組分成分峰質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行樣品精油揮發(fā)性成分的定性分析,選擇相似度較高的檢索結(jié)果,參考保留時(shí)間和文獻(xiàn)進(jìn)行人工解譜,通過精萘內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量,運(yùn)用Excel 2019和PASW Statistics 18對(duì)3種桃金娘科植物精油揮發(fā)性成分進(jìn)行組成及差異分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮枝葉出油率測(cè)定

3種桃金娘科植物的精油均采用水蒸汽蒸餾法進(jìn)行精油提取,結(jié)果表明不同桃金娘科植物精油出油率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05),澳洲茶樹鮮枝葉出油率為1.80%,溪畔白千層鮮枝葉出油率為0.28%,垂枝紅千層鮮枝葉出油率為1.18%.3種桃金娘科植物的精油出油率比較,溪畔白千層精油出油率最少,澳洲茶樹精油出油率最多,是溪畔白千層精油出油率的6倍(表1).

表1 3種不同桃金娘科植物精油出油率

2.2 樣品精油揮發(fā)性成分檢測(cè)與定量分析

2.2.1 定性檢測(cè)

通過島津GCMS-QP2020NX毛細(xì)管色譜柱分離,質(zhì)譜檢測(cè),得出3種樣品精油總離子流圖和成分表,如圖2(TIC)、表2.澳洲茶樹共分離出有效揮發(fā)性成分54種,主要成分有1,8-桉葉素、α-松油醇、α-蒎烯等; 溪畔白千層32種,主要成分有甲基丁香酚、肉桂酸甲酯等; 垂枝紅千層41種,主要成分有α-松油醇、1,8-桉葉素、瓜菊醇酮、檸檬醇等.澳洲茶樹鮮枝葉精油揮發(fā)性組分最多,垂枝紅千層次之,溪畔白千層最少; 澳洲茶樹鮮枝葉精油出峰時(shí)間最早; 溪畔白千層結(jié)束時(shí)間最早,揮發(fā)性組分種類最少(表2).

表2 3種桃金娘科植物揮發(fā)性成分相對(duì)含量組成

A:澳洲茶樹(Melaleuca alternifolia); B:溪畔白千層(Melaleuca bracteata); C:垂枝紅千層(Callistemon viminalis).

2.2.2 定量分析

通過對(duì)3種不同桃金娘科的精油揮發(fā)性成分進(jìn)行定量分析(表2),澳洲茶樹精油共鑒定出的54種揮發(fā)性成分,其主要成分的相對(duì)比例為1,8-桉葉素45.42%、α-松油醇17.71%、α-蒎烯7.57%; 溪畔白千層精油共鑒定出的32種揮發(fā)性成分,其主要成分的相對(duì)比例為甲基丁香酚89.11%、肉桂酸甲酯6.89%; 垂枝紅千層精油共鑒定出的41種揮發(fā)性成分,其主要成分的相對(duì)比例為α-松油醇25.75%、1,8-桉葉素20.71%、瓜菊醇酮16.29%、檸檬醇7.09%.

2.3 枝葉精油揮發(fā)性成分種類差異分析

分析3種桃金娘科植物枝葉精油中分離出的揮發(fā)性成分后得出,其成分共包括烯烴類61種、醇類24種、酮類12種、酯類21種、醛類3種、酚類5種、醚類1種,揮發(fā)性組成均以烯烴類、醇類、酯類為主,之后依次為酮類、醛類、酚類和醚類(圖3).各樣品枝葉精油揮發(fā)性成分的類型數(shù)量和相對(duì)比例差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,尤其是各樣品相對(duì)比例較高的主要揮發(fā)性組分種類差異明顯,說明該3種桃金娘科植物枝葉精油具有不同的開發(fā)價(jià)值.

圖3 3種桃金娘科植物揮發(fā)性成分分類

2.4 枝葉精油主要共有揮發(fā)性成分分析

基于3種不同桃金娘科的植物精油揮發(fā)組分結(jié)果,對(duì)所含揮發(fā)性成分進(jìn)行篩選,得出10種共有揮發(fā)性成分(圖4).其中烯烴類6種,分別是α-蒎烯、脫氫對(duì)傘花烯、1,4(15),11-優(yōu)地苦參烯、3-蒈烯、愈創(chuàng)木烯和香橙烯; 醇類3種,分別是1,8-桉葉素、α-松油醇和香芹醇; 酚類僅甲基丁香酚1種.由圖4可知,甲基丁香酚在溪畔白千層中含量豐富以外,其余成分在溪畔白千層中的含量明顯較少.不同植物枝葉精油揮發(fā)性成分組成與含量的差異,主要取決于物種的遺傳背景、產(chǎn)地環(huán)境條件以及儀器檢測(cè)方法[20],而本研究中3種桃金娘科植物枝葉樣品均是采集于西南大學(xué)相同地理環(huán)境條件下的植株,而采樣后的GC-MS儀器與樣品處理方法檢測(cè)方法均一致,由此可見,3種枝葉樣品精油揮發(fā)性組成與含量不同的主要原因來自于各材料遺傳背景的差異.

圖4 澳洲茶樹、溪畔白千層和垂枝紅千層植物精油的共有揮發(fā)性成分

2.5 枝葉精油差異揮發(fā)性成分分析

基于3種不同桃金娘科精油的揮發(fā)組分結(jié)果,對(duì)3種桃金娘科植物揮發(fā)性成分進(jìn)行篩選,得出57種差異揮發(fā)性成分.澳洲茶樹27種,包含1(10),11-艾瑞莫菲拉丁-9-醇、反式-4-側(cè)柏醇、β-石竹烯、(+)-環(huán)苜蓿烯、植物毒素纖精酮、4-蒈烯、反式羅勒醇、對(duì)薄荷-1,5,8-三烯和甲酸龍腦酯等.溪畔白千層15種,包含肉桂酸甲酯等.垂枝紅千層15種,包含瓊脂螺醇、異龍腦、異丁酸苯乙酯、長(zhǎng)葉烯、廣藿香醚等(表3).

表3 3種桃金娘科精油的差異揮發(fā)性成分組成

3 結(jié)論與討論

3.1 引種后出油率差異

精油作為植物體內(nèi)的次級(jí)代謝產(chǎn)物,其形成和積累與植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程密不可分.溫度、濕度、光照等生態(tài)因子作為植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要影響因素,影響著其體內(nèi)次級(jí)代謝產(chǎn)物的形成和積累,以致植物體內(nèi)精油的含量和組分出現(xiàn)差異[21].3種植物枝葉均采摘于重慶市西南大學(xué)校園內(nèi)桃金娘科白千層屬的澳洲茶樹、溪畔白千層和紅千層屬的垂枝紅千層發(fā)育成熟的新枝葉,此時(shí)精油積累量較高,揮發(fā)性物質(zhì)釋放速率低.桃金娘科植物鮮枝葉出油率是影響精油產(chǎn)量的絕對(duì)指標(biāo),出油率越高,則精油產(chǎn)量越高,出油率是精油類植物資源選擇的重要指標(biāo)之一.肖玉菲等[22]在產(chǎn)自廣西的澳洲茶樹嫩葉中提取出的精油得油率為1.42%,而本研究中澳洲茶樹枝葉精油提取率為1.80%,比產(chǎn)自廣西的略高; 楊超等在產(chǎn)自福建農(nóng)林大學(xué)的溪畔白千層新葉中提取出的精油含量為0.268%,與產(chǎn)自重慶地區(qū)的溪畔白千層精油含量(0.28%)相比差異不大; 重慶地區(qū)的垂枝紅千層枝葉提取率為1.18%,石鳳平[8]在云南的紅千層鮮葉精油中的提取率為1.20%,相差不大.在重慶特定的氣候環(huán)境條件下,引種澳洲茶樹的枝葉精油含量增加,但溪畔白千層與垂枝紅千層枝葉精油含量與華南地區(qū)未見顯著差異,這可能與引種植株在重慶濕熱與少日照條件下的合成代謝適應(yīng)性有關(guān).

3.2 主要揮發(fā)性成分種類與比例差異

在以往澳洲茶樹精油的研究中,田玉紅等[23]采用水蒸氣蒸餾法提取后,經(jīng)過GC-MS分析,確認(rèn)了63種化學(xué)成分,而本研究共提取出54種化學(xué)成分,比以往的數(shù)量少.在田玉紅等的研究中,澳洲茶樹的主要成分有4-松油醇(52.15%),其后依次是γ-松油烯(19.60%)和α-松油烯(5.86%); 而本研究提取出的澳洲茶樹精油揮發(fā)性成分中,主要成分有1,8-桉葉素(45.42%)、α-松油醇(17.71%)、α-蒎烯(7.57%),與以往的報(bào)道有所差異.兩者相比發(fā)現(xiàn),重慶地區(qū)提取出的澳洲茶樹枝葉精油中4-松油醇和α-松油烯幾乎沒有檢測(cè)到,γ-松油烯(0.44%)占比較少,而富含1,8-桉葉素(45.42%)、α-蒎烯(7.57%),可能是由于地區(qū)氣候差異或人為操作導(dǎo)致.澳洲茶樹含有多種化學(xué)成分,根據(jù)成分及含量的不同,澳洲茶樹可分為多種生化類型.Homer等[24]共發(fā)現(xiàn)了 6 種澳洲茶樹的生化類型,引種到中國(guó)后,不同研究者對(duì)不同單株進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果大不相同,分別發(fā)現(xiàn)了桉葉素型、桉葉素-異松油烯型[25]、4-松油醇型[26]、桉葉素-松油醇型和 γ-松油烯型[27].通過比較發(fā)現(xiàn),田玉紅等提取的澳洲茶樹精油為4-松油醇型,本研究為桉葉素型.1,8-桉葉素具有抗菌、抗炎、抗氧化等特性[28],可廣泛用于食品、醫(yī)藥、日用化工等[29].邵興鋒等[30]利用體外試驗(yàn)得出澳洲茶樹精油的抗氧化能力較高,其組分中抗氧化能力由大到小依次為α-萜品烯、α-萜品醇、γ-萜品烯,即α-萜品烯含量越高,精油的抗氧化能力越強(qiáng).

在溪畔白千層精油的試驗(yàn)中,Wang等[31]通過氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)在福建地區(qū)的溪畔白千層枝葉精油中鑒定出總共29種化學(xué)成分,主要成分為甲基丁香酚,其次為肉桂酸甲酯,相對(duì)比例分別為90.46%和4.25%.葉征美等[32]對(duì)溪畔白千層精油總共檢測(cè)出41種物質(zhì),其中甲基丁香酚比例最高,相對(duì)比例達(dá)到83.55%.鐘昌勇等[33]在廣西地區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果表明,溪畔白千層枝葉的水蒸汽萃取精油共鑒定出42種成分,甲基丁香酚的相對(duì)比例達(dá)到95.45%.而重慶地區(qū)的溪畔白千層精油共鑒定出32種揮發(fā)性成分,主要成分為甲基丁香酚(89.11%)、肉桂酸甲酯(6.89%).甲基丁香酚相對(duì)比例相對(duì)于鐘昌勇等的研究結(jié)果較少,但與Wang等和葉征美等的研究相差不大,肉桂酸甲酯的相對(duì)比例比福建地區(qū)稍多.甲基丁香酚作為精油的主要組成成分,在醫(yī)藥上有鎮(zhèn)靜、止痛和降壓的作用,其抑菌、抗氧化活性也多有報(bào)道,且其對(duì)橘小實(shí)蠅具有很強(qiáng)的誘殺能力,可作為橘小實(shí)蠅的引誘劑應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中[12-14].葉征美[34]對(duì)比了溪畔白千層精油和甲基丁香酚對(duì)紫色桿菌、銅綠假單胞菌、紅色粘質(zhì)沙雷氏菌、白色黏質(zhì)沙雷氏菌的抑菌和殺菌作用,發(fā)現(xiàn)甲基丁香酚對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果優(yōu)于溪畔白千層精油,其他化合物對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果不明顯.但溪畔白千層精油對(duì)其他細(xì)菌的抑菌效果比甲基丁香酚好,故推測(cè)溪畔白千層精油中的其他化合物對(duì)其他細(xì)菌的抑菌作用比甲基丁香酚明顯,或是其他化合物的抑菌活性具有協(xié)同作用,值得進(jìn)一步研究.此外,溪畔白千層精油中酯類化合物肉桂酸甲酯的比例也比較高,肉桂酸甲酯可作為香料添加在化妝品和生活用品中[35].

在垂枝紅千層精油的試驗(yàn)中,黎燦等[36]從廣東地區(qū)的垂枝紅千層葉體積分?jǐn)?shù)95%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部位分離純化得到 11種化合物.Brophy等[16]進(jìn)行了不同地區(qū)垂枝紅千層葉精油的化學(xué)組分分析,發(fā)現(xiàn)主要成分都是α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯和1,8-桉葉素,但在不同地區(qū)內(nèi)這些主要成分的比例有差異.單體江等[17]提取了垂枝紅千層的葉和果實(shí)的揮發(fā)油,通過GC-MS對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析,得出枝葉和果實(shí)揮發(fā)油的主要成分均為1,8-桉葉素和α-蒎烯.本研究結(jié)果表明,垂枝紅千層精油共鑒定出41種揮發(fā)性成分,比廣東地區(qū)的數(shù)量多,其中,重慶地區(qū)的主要成分有α-松油醇(25.75%)、1,8-桉葉素(20.71%)、瓜菊醇酮(16.29%)、檸檬醇(7.09%),與前人研究有所差異,可能與本研究提取精油的部位為鮮枝葉且與不同地理氣候條件有關(guān).比較發(fā)現(xiàn),重慶地區(qū)垂枝紅千層內(nèi)1,8-桉葉素(20.71%)比例較高,為主要成分,與前人研究一致,但α-蒎烯(1.76%)和β-蒎烯(0.11%)占比較少,月桂烯幾乎沒有.Roh等[37]研究了19種桃金娘科植物精油的化學(xué)組分,結(jié)果表明:1,8-桉葉素、檸檬烯表現(xiàn)出顯著的抗蟲活性.本研究中,α-松油醇和1,8-桉葉素比例最高,相比于引種前應(yīng)表現(xiàn)出更高的抗蟲活性,有較好的應(yīng)用前景.

桃金娘科不同屬植物枝葉揮發(fā)油成分具有種類和比例的差異,一方面可能與植物本身的差異有關(guān),如采集部位、遺傳背景、發(fā)育階段、植物年齡等的不同; 另一方面與分析儀器及操作人員的關(guān)系也較大,如精油的蒸餾時(shí)間、土壤類型、采摘時(shí)間、檢測(cè)器靈敏度、譜峰再解析方法等.

3.3 3種桃金娘科植物精油的共有與差異揮發(fā)性成分

基于3種桃金娘科植物精油揮發(fā)組分結(jié)果,共檢測(cè)出107種揮發(fā)性成分,對(duì)所含揮發(fā)性成分進(jìn)行篩選,得出10種共有揮發(fā)性成分和57種差異揮發(fā)性成分.

10種共有揮發(fā)性成分中,3-蒈烯、α-蒎烯、1,8-桉葉素、α-松油醇和香橙烯在澳洲茶樹中比例最多,其差異揮發(fā)性成分也多,最具有市場(chǎng)價(jià)值同時(shí)也是目前運(yùn)用最廣泛的精油; 脫氫對(duì)傘花烯、1,4(15),11-優(yōu)地苦參烯、愈創(chuàng)木烯、香芹醇在垂枝紅千層中比例最多,其α-萜品烯種類最多,能夠抗蟲殺菌抗氧化,應(yīng)用范圍廣; 甲基丁香酚在溪畔白千層最多,能鎮(zhèn)靜止痛、抑菌抗氧化,其稀有成分中含廣藿香醚,可制作食用香料,未來可加大對(duì)溪畔白千層和垂枝紅千層枝葉精油的推廣和運(yùn)用.

57種差異揮發(fā)性成分中,澳洲茶樹精油中的β-石竹烯具有抗炎、鎮(zhèn)痛、保護(hù)神經(jīng)、抗腫瘤、防治肝功能損傷等作用[38],還有較強(qiáng)的殺蟲活性[39].在劉雨晴等的研究中,β-石竹烯是黃荊種子提取物中的重要?dú)⑾x活性成分,因其致毒機(jī)理的豐富性可有效降低蟲的抗藥性,開發(fā)應(yīng)用價(jià)值大; 澳洲茶樹精油中的(+)-環(huán)苜蓿烯屬于萜烯類化合物,萜烯化合物具有強(qiáng)烈的誘蟲或驅(qū)蟲作用,可利用其這一特點(diǎn)研制除草劑、殺蟲劑等[40].溪畔白千層精油中的肉桂酸甲酯不僅對(duì)酪氨酸酶的單酚酶和二酚酶具有很強(qiáng)的抑制作用[41],還具有抗菌作用,抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌及白色假絲酵母的生長(zhǎng)[42].另外,由于肉桂酸甲酯的安全性能高,已被廣泛應(yīng)用于日用香精和食品香精中.垂枝紅千層精油中的異龍腦是冰片的主要組成成分,冰片有提神醒腦、散熱鎮(zhèn)痛、生肌之效,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究也表明冰片有消炎止痛、抗菌等功效[43],可用于醫(yī)藥等方面的推廣.

3種桃金娘科植物精油具有共有與差異揮發(fā)性成分,不僅與遺傳背景有關(guān),還與植物本身的發(fā)育時(shí)期、生長(zhǎng)年齡等有關(guān).

4 結(jié)論

通過對(duì)引種重慶的澳洲茶樹、溪畔白千層和垂枝紅千層3種桃金娘科植物鮮枝葉精油成分的分離鑒定及成分分析發(fā)現(xiàn),引種后澳洲茶樹的α-萜品烯的相對(duì)比例降低,1,8-桉葉素、α-松油醇相對(duì)比例增高,1,8-桉葉素相對(duì)比例最高,屬于桉葉素型茶樹精油.開發(fā)1,8-桉葉素型茶樹精油,可以滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)不同的需求; 進(jìn)行澳洲茶樹精油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究,對(duì)于充分利用重慶澳洲茶樹資源,開發(fā)1,8-桉葉素型澳洲茶樹精油具有一定的現(xiàn)實(shí)意義.溪畔白千層的甲基丁香酚相對(duì)比例比福建地區(qū)的高,比廣西地區(qū)的低,可能是不同地區(qū)氣候條件不同所導(dǎo)致,將其應(yīng)用于醫(yī)藥上的鎮(zhèn)靜、止痛和降壓,以及化妝品中的抑菌、抗氧化,實(shí)蠅屬害蟲的引誘劑等有很好的發(fā)展前景.相比于以往的研究,垂枝紅千層α-蒎烯和β-蒎烯相對(duì)比例降低,但1,8-桉葉素、α-松油醇的相對(duì)比例又比其他地區(qū)的高,觀賞價(jià)值高,可將其廣泛應(yīng)用于抗菌殺蟲及觀賞樹的栽培等方面.對(duì)引種重慶的3種植物精油進(jìn)行比較,澳洲茶樹更具市場(chǎng)價(jià)值,其共有殺蟲成分1,8-桉葉素、α-松油醇比例最高,差異揮發(fā)性成分也最多,目前該精油應(yīng)用范圍也最廣泛.精油作物的引種種植具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和一定的社會(huì)效益,本研究結(jié)果表明重慶地區(qū)的氣候條件也適宜該3種桃金娘科的植物生長(zhǎng),可以對(duì)這類精油作物資源進(jìn)行開發(fā)、及時(shí)選育優(yōu)良品種進(jìn)行推廣以及合理改進(jìn)栽培措施以促進(jìn)重慶精油產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展.