橡膠林下栽培和露地栽培廣藿香精油成分的對比研究

龐玉新，張影波，吳 敏， 袁 媛，于福來，陳曉鷺，胡 璇

(1.中國熱帶農業科學院 熱帶作物品種資源研究所；海南省艾納香工程技術中心，海南 儋州 571737；2.中國熱帶農業科學院 橡膠研究所；農業部橡膠樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室；省部共建國家重點實驗室培育基地；海南省熱帶作物栽培生理學重點實驗室；海南 儋州 571737；3.海南大學 環境與植物保護學院，海南 海口 570228)

·研究報告——生物質活性成分·

橡膠林下栽培和露地栽培廣藿香精油成分的對比研究

龐玉新1，張影波1，吳 敏2， 袁 媛3*，于福來1，陳曉鷺1，胡 璇1

(1.中國熱帶農業科學院 熱帶作物品種資源研究所；海南省艾納香工程技術中心，海南 儋州 571737；2.中國熱帶農業科學院 橡膠研究所；農業部橡膠樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室；省部共建國家重點實驗室培育基地；海南省熱帶作物栽培生理學重點實驗室；海南 儋州 571737；3.海南大學 環境與植物保護學院，海南 海口 570228)

以水蒸氣蒸餾法提取了橡膠林下栽培和露地栽培的廣藿香精油，并利用GC-MS對所產的廣藿香精油進行了成分分析，以研究橡膠林下栽培與露地栽培廣藿香精油的產量與品質差異。結果表明：橡膠林下栽培廣藿香和露地栽培廣藿香2種栽培模式下的廣藿香精油產量分別為1.77%和2.09%，其主要成分都是δ-愈創木醇、廣藿香醇、α-愈創木醇，β-藿香萜烯，α-藿香萜烯等28種揮發性成分，其成分的一致度100.00%，其主要差異為同種組分間的含量差異，其中差異較大的成分有寶丹酮、廣藿香醇、δ-愈創木醇、β-藿香萜烯和α-愈創木醇,差異率從1.18%～4.60%不等。2～3年樹齡橡膠林是廣藿香適宜栽培環境，其對廣藿香精油產量與品質影響較小，在海南橡膠林下推廣種植廣藿香具有良好的經濟效益和生態效益。

橡膠林下栽培；露地栽培；廣藿香；精油；GC-MS

廣藿香(Pogostemoncablin(Blanco) Benth.)為唇形科刺蕊草屬植物，是嶺南地道藥材之一，具有芳香化濁、開胃止嘔、發表解暑之功效[1]。廣藿香不僅是多種中成藥的主要原料，以其為原料提取的廣藿香油，還是輕化工業的重要原料，是香水生產中最常用的定香劑和修飾劑之一，如在香奈兒5號、JAGUAR等著名香水的調配中使用[2]。近年，隨著GC-MS技術的發展與完善，已經被廣泛應用于桂花[3]、香榧[4]、紫丁香[5]、新疆圓柏[6]、海南柏木[7]等精油成分的分析。廣藿香揮發油的成分已經有相當多的報道，如陳地靈[8]、陳文光[9]等對中國產和越南產的12份廣藿香揮發性成分用GC-MS對其進行了研究，發現其主要成分有廣藿香醇、β-廣藿香烯、α-愈創木烯、γ-愈創木烯、廣藿香烯等，且產地對廣藿香揮發性成分影響較大，其化學成分的相似度為0.765 0～0.920 7。魏剛[10]、羅集鵬[11]等以廣藿香揮發性成分的GC-MS研究為基礎，將廣藿香依據產地劃分為湛江-海南型和石牌-高要型。廣藿香油是一種重要的醫藥用、芳香工業原料，近年，隨著制劑技術和民族醫藥產業的發展，對廣藿香精油的需求量劇增，其栽培模式逐漸由簡單的露地栽培向林下栽培模式過渡，橡膠林作為海南、云南等省區最重要的經濟作物，在橡膠林下推廣種植廣藿香，不僅可以提高單位面積的土地利用率，而且還具有顯著的經濟效益，在東南亞的印度、印度尼西亞、菲律賓、馬來西亞等國家已經有較大面積的推廣，其質量也較易被香料加工企業所接受[12]，但是關于橡膠林下產與露地栽培之廣藿香精油的產量與品質差異尚未見到有關報道。本研究以海南儋州2～3年齡橡膠林下產之廣藿香和露地栽培之廣藿香為原料，以《中國藥典》(2010版)揮發油提取方法[1]水蒸氣蒸餾法提取廣藿香精油，并利用GC-MS對所產的廣藿香精油進行了成分分析。

1 實 驗

1.1 材料、儀器與試劑

橡膠林下栽培廣藿香，中國熱帶農業科學院橡膠種質資源保存圃；露地栽培廣藿香，中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源保存圃，所采材料均為1年生廣藿香全株，選擇晴天采集，經中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所王祝年教授鑒定為唇形科刺蕊草屬植物廣藿香(Pogostemoncablin( Blanco) Benth.)，憑證標本保存于中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所。

儀器與試劑:GC- 17A/QP 5050A型氣相色譜-質譜聯用儀，日本島津公司；揮發油提取器，天津市泰斯特儀器有限公司。乙醚，分析純。

1.2 揮發油提取方法

參照《中國藥典》(2010版)中的揮發油提取方法[1]，稱取橡膠林下栽培廣藿香和露地栽培廣藿香全株鮮藥材100.0 g， 剪碎至5～8 mm×3～5 mm，然后置于5 L揮發油提取器中，加 1.5 L 純水提取 5.0 h，再用少量乙醚多次萃取出揮發油，少量無水硫酸鈉干燥揮去乙醚后得淡黃色揮發油，記錄出油率。

1.3 分析方法

氣相色譜條件：色譜柱為DB-5 (石英毛細管柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣為氦氣，分流比50 ∶1；體積流量1.4 mL/min;進樣口溫度260 ℃，GC-MS界面溫度280 ℃，程序升溫50～280 ℃；進樣量0.5 μL。質譜條件：離子源EI，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；掃描范圍20～ 450 u(全掃描)。

2 結果與分析

2.1 不同栽培模式對廣藿香精油產量的影響

水蒸氣蒸餾法對橡膠林下栽培和露地栽培2種栽培模式下廣藿香的精油產量見表1，結果表明：橡膠林下載培模式的精油產率為1.77%±0.05%，略低于露地栽培廣藿香精油，其產率差異可能與橡膠林下較少的光照指數有關，也可能與其林下蔭涼的氣候類型有關，因在橡膠林下栽培的廣藿香含水量也略高于露地栽培的廣藿香。

表1 栽培模式對廣藿香精油產率的影響

2.2 不同栽培模式對廣藿香精油成分的影響

采用GC-MS聯用技術,對橡膠林下栽培和露地栽培模式的廣藿香精油成分進行了分離，得到總離子流圖，見圖1。

圖1 橡膠林下栽培廣藿香(a)和露地栽培廣藿香(b)的化學成分的總離子流圖Fig.1 Total ion current diagram of patchouli essential oil under different cropping mode

經過計算機數據處理和NINT-98標準質譜圖數據庫檢索，并按峰面積歸一法計算各組分含量，結果見表2。其中從廣藿香精油中共檢測到28個質譜峰，初步鑒定了28個化合物，鑒出率為100.00%，其主要成分為δ-愈創木醇、廣藿香醇、α-愈創木醇、β-藿香萜烯、α-藿香萜烯等。此外還對橡膠林下栽培和露地栽培兩種栽培模式下廣藿香精油的成分進行了比較，發現橡膠林下栽培廣藿香和露地栽培廣藿香精油成分的一致度為100.00%，其主要差異為同種組分間的含量差異，其中差異較大的成分有寶丹酮、廣藿香醇、δ-愈創木醇、α-愈創木醇和β-藿香萜烯，其中橡膠林下栽培廣藿香精油中的寶丹酮、δ-愈創木醇和α-愈創木醇GC含量分別為11.96%、 20.75%和18.39%，明顯高于露地栽培的廣藿香精油中的寶丹酮、δ-愈創木醇和α-愈創木醇GC含量，其分別為7.36%、 17.93%和16.59%；而露地栽培的廣藿香精油中的廣藿香醇和β-藿香萜烯含量則高于橡膠林下產廣藿香精油中的含量，其中露地栽培的廣藿香精油中廣藿香醇和β-藿香萜烯GC含量分別15.03%和11.32%，高于橡膠林下產廣藿香精油中的11.67%和9.35%。

表2 栽培模式對廣藿香精油成分的影響

(續表2)

序號No．保留時間/minretentiontime化合物名稱compounds分子式formulaGC含量GCcontent/%橡膠林下栽培intercroppingwithrubbertree露地栽培singlecropping1829．122，3，3?三甲基?2?(3?甲基?1，3?二丁烯基)?環己酮2，3，3?trimethyl?2?(3?methyl?buta?1，3?dienyl)?cyclohexanoneC14H24O0．640．671931．04石竹素caryophylleneoxideC15H24O0．190．182031．43(-)?桉油烯醇(-)?spathulenolC15H24O0．280．272133．341，4，4?三甲基?2?環乙烯基?乙醇1，4，4?Trimethyl?2?cyclohexenyl?ethanolC14H22O0．080．082234．22喇叭茶醇palustrolC15H26O0．370．372334．52桉油烯醇spathulenolC15H24O0．060．052434．80表藍桉醇epiglobulolC15H26O0．150．142535．00杜松腦junipercamphorC15H26O0．090．092636．66廣藿香醇patchoulialcoholC15H26O11．6715．032741．47脫氫乙酸dehydroaceticacidC8H8O44．524．542842．13(-)?甲醚基?長葉醇(-)?methylether?IsolongifololC15H240．080．08

3 結 論

3.1 以水蒸氣蒸餾法提取了2～3年樹齡橡膠林下栽培廣藿香和露地栽培廣藿香精油，并利用GC-MS對廣藿香精油進行了成分分析，研究橡膠林下栽培與露地栽培廣藿香精油的產量與品質差異：橡膠林下栽培廣藿香精油產率為(1.77±0.05)%，略低于露地栽培廣藿香精油產率(2.09±0.18)%。

3.2 對2～3年樹齡橡膠林下栽培廣藿香和露地栽培廣藿香的精油成分進行了定量分析，發現其均含有δ-愈創木醇、廣藿香醇、α-愈創木醇、β-藿香萜烯、α-藿香萜烯等28種芳香成分，其成分一致度為100.00%，進一步驗證了2～3年樹齡橡膠林是廣藿香適宜栽培環境，其對廣藿香精油產量與品質影響較小，在海南橡膠林下推廣種植廣藿香具有良好的經濟效益和生態效益。

[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].2010版.北京:中國醫藥科技出版社.

[2]NASHRIQ M B N.Patchoili oil extraction using ultrasonic extraction method[R].Malaysia:University Malaysia Pahang,2008:1-2.

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Comparative Analysis of Patchouli Essential Oils withSinglecropping and Intercropping with Rubber Tree

PANG Yu-xin1,ZHANG Ying-bo1,WU Min2,YUAN Yuan3,YU Fu-lai1,CHEN Xiao-lu1,HU Xuan1

(1.Tropical Crops Genetic Resources Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences；Hainan ProvincialEngineering Research Center for Blumea Balsamifera， Danzhou 571737, China; 2.Rubber Research Institute;Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences；Opening Project Found of Key Laboratory of Biologyand Genetic Resource of Rubber Tree,Ministry of Agriculture;State Key Laboratory Breeding Base ofCultivation & Physiology for Tropical Crops， Danzhou 571737, China; 3.Environment and PlantProtection College,Hainan University, Haikou 570228, China)

In order to study the quantity and quality difference of patchouli essential oils with singlecropping and intercropping withHeveabrasiliensis,the patchouli essential oils were extracted by steam distillation.Then the chemical composition was analyzed by GC-MS.The yields of patchouli essential oils from singlecropping and intercropping withHeveabrasiliensiswere 1.77% and 2.09%.The chemical composition of patchouli essential oils with different cropping mode had little difference,and main compounds wereδ-guaiene,patchouli alcohol,α-guajene,β-patchoulene,α-patchoulen,etc.The difference of patchouli essential oils with different cropping mode were the amount of same chemical composition,such as boldenon,patchouli alcohol,δ-guaiene,β-patchoulene andα-guajene,and the variance ratios of contents ranged from 1.18% to 4.60%.2-3 year-age ofHeveabrasiliensisgrove was a suitable cultivation environment forPogostemoncablinplanting,and the patchouli essential oil from intercropping withHeveabrasiliensishad little difference with patchouli essential oil from singlecropping.Intercropping withHeveabrasiliensiswas a good method forPogostemoncablinplanting,the farmer could got economic benefit and ecological benefit.

intercropping with rubber tree;singlecropping;Pogostemoncablin(Blanco) Benth.;essential oil;GC-MS

2014- 05- 13

農業部橡膠樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室/省部共建國家重點實驗室培育基地-海南省熱帶作物栽培生理學重點實驗室開放課題基金(KLOF1203)；海南省社發科技專項資助(2012sf 015)

龐玉新(1975—)，男，內蒙突泉人，副研究員，博士，主要從事芳香植物資源綜合利用方面的研究工作；E-mail:pyxmarx@126.com

10.3969/j.issn.1673-5854.2014.05.004

TQ35;S636.9；

A

1673-5854(2014)05- 0015- 04

*通訊作者：袁 媛(1979—)，女，副教授，碩士，研究領域為熱帶經濟林下植物資源的開發與利用。