4種黔產迷迭香生物學性狀和精油成分的比較研究

于二汝 王少銘 魏忠芬 羅莉斯 李德文

摘 要 迷迭香是原產地中海的一種重要天然香料作物，為了鑒定和分析其生長習性及精油組成特點，以生長在貴州的4種迷迭香資源：綠色直立型、灰色直立型、寬葉半直立型和匍匐型迷迭香為材料，首先對其生物學性狀進行考察，進而利用氣相-質譜儀分析其揮發性成分。結果表明，4種迷迭香的生長習性、葉片顏色和形狀以及花色等差異顯著。4種迷迭香精油主要成分包括α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、桉葉素、樟腦、龍腦和馬鞭草烯酮。其中綠色直立和灰色直立型迷迭香α-蒎烯含量較高（依次為17.28%和18.96%），樟腦含量較低（依次為4.29%和7.87%），為近西班牙香型；而寬葉半直立型和匍匐型迷迭香α-蒎烯含量較低（依次為5.82%和8.97%），樟腦含量較高（依次為16.80%和18.64%），為突尼斯/摩洛哥香型。

關鍵詞 迷迭香；生物學性狀；精油組份；比較研究

中圖分類號 S573 文獻標識碼 A

Abstract Rosemary（Rosmarinus officinalis L.）is an important natural spice plant that originated from Mediterranean area. Four varieties of rosemary， which were named as“Green-erect Rosemary”，“Gray-erect Rosemary”，“Wide Blade-suberect Rosemary”and“Creepy Rosemary”， respectively， were identified and analyzed on botanical characters and the essential oil compositions in Guizhou. Biological characters of the plants were investigated firstly， and then the essential oils were extracted with steam distillation， and its constituents were analyzed with GC-MS. The results showed obvious difference existed among the four varieties of rosemary on growth habit， leaf shape and the colors of leaf and flower. The eight main chemicals of essential oils from the four varieties of rosemary all were α-pinene， camphene， β-pinene， eucalyptol， camphor， borneol， verbenone and bornyl acetate. The content of α-pinene was rich in “green-erect rosemary” and “gray-erect rosemary”， which was 17.28% and 18.96%， respectively； while camphor was relatively poor in these two types of rosemary， which was 4.29% and 7.87%， respectively. Based on the ISO standard， the chemotype of the two kinds of rosemary was close to the Spanish-type. On the contrary， there was lower content of α-pinene but higher content of camphor in“Wide Blade-suberect Rosemary”and“Creepy Rosemary”， which was close to the Tunisia and Morocco-type rosemary.

Key words rosemary； botanical character； essential oil composition； comparative study

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.02.007

迷迭香（R. officinalis L.）是唇形科常綠小灌木，原產于地中海沿岸，是一種傳統的藥食同源植物。從迷迭香葉片中提取的揮發性物質，即精油富含蒎烯、1，8-桉葉素、樟腦等成分，具有較好的抗菌、消炎等活性[1]。目前迷迭香精油的分類主要是根據其組成及含量來區分，國際ISO標準根據迷迭香精油的主要成分α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、1，8-桉葉素、龍腦、馬鞭草烯酮等的含量將迷迭香精油分為西班牙型和突尼斯/摩洛哥型兩種[2]。2010年王越等[3]通過分析國內外16種迷迭香精油的成分，發現這些精油主要差別是樟腦和1，8-桉葉素的含量，并將迷迭香品種分為1，8-桉葉素型和樟腦型兩種。樟腦型迷迭香含有相對較高的樟腦和相對較少的1，8-桉葉素；1，8-桉葉素型迷迭香則反之。

迷迭香存在很多變種，并被引種到美國、日本和中國等多個國家[4]。在中國，迷迭香有悠久的栽培歷史，早在戰國時期被引入作為庭院觀賞植物。20個世紀70～80年代被再次引入，目前在貴州、云南、廣西、湖南等省（區）有一定的種植面積[5]。近年來，隨著迷迭香在國內引種栽培的擴大，對迷迭香精油分析的報道也有所增加，然而迷迭香精油組分與品種、產地以及生長季節都顯著相關。本研究收集了4種不同的迷迭香種質資源，通過生物學性狀調查及精油成分分析，初步將這些材料進行分類，并與前人報道的迷迭香精油成分的結果進行比較分析。該研究為解決市場上存在的迷迭香品種類型混雜，種苗來源地等信息標識不明的現狀提供一種有效的鑒別方法，并為這4種迷迭香在西南地區尤其是在貴州的開發利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料 綠色直立型迷迭香購自安徽宣城花卉市場；灰色直立、寬葉半直立和匍匐迷迭香為黔南龍海特種植物開發有限公司饋贈。4種迷迭香于2015年4月種植于貴州省農科院油料（香料）研究所香料資源圃。采樣分2015年12月（冬季）和2016年7月（夏季）兩次進行，每個材料隨機采取適量20～30 cm長度的嫩枝條帶回實驗室，分為3組（3個重復），分別去除枝條后，將葉片和嫩梢稱取鮮重（W0），于40 ℃烘箱內烘干24 h再次稱重（干重W1），迷迭香含水量=（W0-W1）/W0×100%。干樣用于提取精油。迷迭香精油含量為獲得的精油重量（g）占提取精油的干樣重量（g）的百分率。

1.1.2 儀器 水蒸氣蒸餾提取裝置的玻璃制品（GG-17，四川蜀玻公司）；電子天平（精度0.001 g，深圳市樂祺微電子科技有限公司）；數字控溫電熱套（98-1-C型，天津市泰斯特儀器有限公司），電熱鼓風干燥箱（101-3AB型，天津市泰斯特儀器有限公司）；色譜-質譜聯用儀（7890B_5977A，美國安捷倫科技有限公司），色譜柱（19091S-433，美國安捷倫科技有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 生物學性狀調查的方法 在資源圃中選取健康一致的植株進行形態學觀察，葉片和莖的形態調查時間集中在2016年6～8月，葉片的長和寬是測量10個充分伸展的葉片獲得的。花器官和花期在2016年7～12月調查，性狀調查參照徐勇等[6]對迷迭香的研究方法。

1.2.2 迷迭香精油提取 準確稱取樣品，以料樣 ∶ 水=1 ∶ 20加入蒸餾水，用水蒸氣蒸餾法提取精油，整個提取時間為2 h，提取的精油用無水硫酸鈉（分析純，上海生工生物工程技術服務有限公司）吸取水分后，放置-4 ℃冰箱待用。檢測前取50 μL精油溶于950 μL正己烷中（色譜純，美國MREDA公司），充分混勻，準備上樣。

1.2.3 迷迭香精油成分分析 載氣為高純氦氣，分流比是1 ∶ 10。升溫方式如下：初溫60 ℃保持4 min；然后采用三級升溫方式，即60 ℃（2.5 ℃/min）→106 ℃（1.0 ℃/min）→130 ℃（20 ℃/min）→250 ℃[7]。進樣速度1 μL/min。質譜條件：掃描范圍40～500 amu，全掃描。采用峰面積歸一化法確定組分的相對含量，通過檢索NIST14化學工作站標準質譜圖庫，鑒定組分的化學結構。

1.3 數據分析

氣相-質譜數據提取與統計分析利用G3336-60065_MassHunter Qualitative Anaylsis DA Software B.06.00軟件；統計與比較分析采用Excel 2010軟件。

2 結果與分析

2.1 生物學性狀

本研究中分析的4種迷迭香在生活習性以及莖、葉和花的色澤與形態等方面存在明顯的差異，如表1所示。綠色直立型、灰色直立型與寬葉半直立型迷迭香為直立莖，其中灰色直立型和綠色直立型迷迭香株型相似，而寬葉半直立型迷迭香有明顯的橫向伸展，冠幅較大；匍匐型迷迭香莖呈匍匐狀，覆地性較好。葉色和葉型方面，綠色直立型迷迭香葉片綠色柔軟，葉片較長，葉尖黃色，從植株頂部向下看，葉尖像似“小珍珠”；灰色直立型迷迭香莖和葉背為灰白色，葉片密披白色短絨毛；寬葉半直立型植株葉片較寬，葉色深綠色有光澤；匍匐型迷迭香葉片短小，葉背主脈為灰白色，且主脈低于葉緣。花器官在不同材料中差異也較大，其中綠色直立型與寬葉半直立型迷迭香的花為紫色，匍匐型迷迭香的花呈淡紫色，而灰色直立型迷迭香的花為白花，而且其花序主要為頂生總狀花序，較少有腋生。

2.2 不同迷迭香品種精油含量分析

迷迭香的精油含量隨季節而變化[8]，本研究比較了4種迷迭香在夏季和冬季的葉片含水量和精油含量。在夏季，匍匐型迷迭香含水量最高為70.27%，略高于灰色直立和寬葉半直立迷迭香（含水量分別為65.13%和66.43%），顯著高于綠色直立迷迭香（含水量為63.76）；在冬季，灰色直立迷迭香含量最低為63.94%，與綠色直立迷迭香含水量相當（65.08%），而顯著低于寬葉半直立和匍匐型迷迭香（含水量分別為69.62%和67.80%）。對于同一種材料而言，寬葉半直立型迷迭香冬季含水量（69.62%）顯著高于夏季含水量（66.43%），而其余3種迷迭香冬季和夏季含水量沒有顯著差別（表2）。

在4個不同品種的迷迭香中，精油含量的變化都表現為夏季含油量高于冬季，冬季迷迭香精油含量為2.81%～3.15%，而夏季精油含量為3.43%～4.15%。精油含量最高的綠色直立型迷迭香在夏季其含量為4.15%，略高于匍匐型迷迭香（3.99%，p>0.05），而顯著高于灰色直立（3.43%，p<0.05）和寬葉半直立型迷迭香（3.67%，p<0.05）；在冬季，綠色直立型迷迭香精油含量為3.15%，稍高于其他3種迷迭香（2.81%～2.98%），但是均未達到顯著水平。4個品種夏季精油含量增幅不同，綠色直立、灰色直立、寬葉半直立和匍匐型迷迭香分別增加了31.59%、16.49、23.19%和41.95%（表2）。從精油得率的結果來看，綠色直立型迷迭香是最適合提取精油的品種。

2.3 精油成分分析

從綠色直立、灰色直立、寬葉半直立與匍匐型迷迭香中分別鑒定到32、28、36和31種成分，均占到各精油總物質含量的97%以上（表3）。主要成分為α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、1，8-桉葉素、樟腦、龍腦、乙酸龍腦酯和馬鞭草烯酮，這8種物質分別占綠色直立、灰色直立、寬葉半直立與匍匐型迷迭香總物質含量的74.21%、76.41%、73.93%和69.09%。

綠色直立型和灰色直立型迷迭香的α-蒎烯（分別為17.28%和18.96%）和馬鞭草烯酮（分別為16.18%和8.99%）含量都較寬葉半直立型和匍匐型迷迭香（α-蒎烯分別為5.82%和8.97%，馬鞭草烯酮分別為2.49%和1.26%）高，而β-蒎烯、樟腦和乙酸龍腦酯含量較后兩者低。β-蒎烯在4種材料中含量依次為2.70%、3.38%、6.52%和5.33%；乙酸龍腦酯的含量依次為4.59%、2.91%、8.12%和8.75%；樟腦的含量差異最大，在寬葉半直立型和匍匐型迷迭香中的含量（16.80%和18.64%）是另外2種含量（4.29%和7.87%）的2.1～4.3倍。1，8-桉葉素在灰色直立型和寬葉半直立型迷迭香中的含量都大于24%，而在綠色直立型和匍匐型迷迭香中小于20%。另外，灰色直立型迷迭香的龍腦含量（0.22%）顯著低于其他3種材料（5.16%～6.63%）。

在4種材料中還鑒定到β-月桂烯（1.26%～4.10%）、α-水芹烯（0.22%～3.06%）、蒈烯（0.61%～1.19%）、對傘花烴（0.35%～0.82%）、γ-松油烯（1.52%～2.20%）、異松油烯（0.76%～1.52%）、芳樟醇（0.85%～2.43）、松油-4-醇（1.02%～1.26%）、α-松油醇（1.61%～3.19%）、松香芹酮（0.13%～3.81%）和石竹烯（1.47%～1.97%）等物質（表3）。其中，α-水芹烯在綠葉直立迷迭香和匍匐迷迭香中比較豐富，分別有3.06%和2.19%。另外，在綠葉直立迷迭香中鑒定到較多的芳樟醇（2.43%）和香葉醇（6.60%），灰色直立迷迭香中松香芹酮（3.81%）含量比較突出，而在寬葉半直立型迷迭香中特異地鑒定到少量的β-羅勒烯（0.12%）和香芹酮（0.13%）。值得一提的是還鑒定到14種雙環、三環、萘和菲等物質（表3，序號為1～3、6、17、20、22、25、28、31、42～45）在4種材料間含量存在變異，相應的結果尚屬首次報道。8種主要成分的相對百分含量以及幾種特殊的組分，可以作為品種鑒別與分類的依據。

2.4 4種迷迭香的化學分類

國際ISO將迷迭香精油劃分為西班牙型和突尼斯/摩洛哥型兩種類型。二者成份相同，但各組分含量有所差異，主要表現在西班牙香型迷迭香中1，8-桉葉素（38%～55%）、α-蒎烯（18%～26%）含量較高，樟腦含量（5～15%）較低；突尼斯/摩洛哥型則反之，3種物質的含量分別為17%～25%、9%～14%和17%～25%[2]。參照此標準，綠色直立迷迭香和灰色直立型迷迭香（α-蒎烯含量分別為17.28%和18.96%）接近于西班牙香型，但是1，8-桉葉素含量（17.61%和26.54%）嚴重低于標準（>38%），而馬鞭草烯酮含量（16.18%和8.99%）顯著高于標準（<0.4%）（表4）；寬葉半直立和匍匐型迷迭香精油中1，8-桉葉素（24.46%和19.87%）和樟腦（16.80%和18.64%）的含量都符合突尼斯/摩洛哥香型，只是β-蒎烯、龍腦和乙酸龍腦酯含量偏高，α-蒎烯和莰烯含量偏低（表4）。這些差異可能與貴州獨特的氣候條件相關。

對比國內迷迭香精油成分的分析結果[6，9-16]，發現綠色直立和灰色直立型迷迭香與云南玉溪、貴州獨山、廣西巴馬、上海Ⅰ、山東德州、河南禹州和新疆的精油含量中1，8-桉葉素（12.28%～35.12%）/或α-蒎烯（14.90%～37.15%）含量較高，樟腦含量較低（3.10%～15.32%），均為近西班牙香型（表4）；而寬葉半直立和匍匐型迷迭香與云南昆明、上海Ⅱ（Rex）、上海Ⅲ（Wood）和湖南岳陽Ⅰ迷迭香精油組成相似，其精油中α-蒎烯含量（5.02%～8.97%）較低，樟腦含量（11.61%～24.69%）相對較高，接近于突尼斯/摩洛哥香型（表4），比較特殊的是湖南岳陽Ⅱ迷迭香的α-蒎烯（2.10%）和樟腦（5.11%）含量均較低，偏離國際標準的范圍。河南禹州產的迷迭香中α-蒎烯（37.15%）和莰烯（18.05%）相對含量最高，云南昆明產的迷迭香1，8-桉葉素（35.84%）和乙酸龍腦酯（9.44%）含量最高，湖南岳陽Ⅱ迷迭香的馬鞭草烯酮含量（19.93%）位居首位，上海Ⅲ迷迭香中樟腦（24.69%）最多，而上海Ⅱ的龍腦含量（11.98%）最高，本研究中寬葉半直立和匍匐迷迭香的β-蒎烯含量最高，分別為6.52%和5.33%。

3 討論

4種迷迭香的形態差異較大，從株型、葉形葉色和花期花色方面可以區分出來。其中灰色直立迷迭香與河南禹州產迷迭香比較相近，主要特點為直立生長，葉背批白色絨毛，花冠白色[15]；寬葉半直立迷迭香與平江產寬葉迷迭香特征比較相似[13]，為國內較少報道的葉片較寬型迷迭香；徐勇等[6]報道了上海地區的3種迷迭香的形態特征，其中匍匐型迷迭香品種“Wood”（上海Ⅲ），花淡紫色或淡藍色，與本研究的匍匐型迷迭香可能為同一品種。

從精油成分來看，綠色直立型迷迭香與上海Ⅰ和岳陽Ⅱ迷迭香的馬鞭草烯酮含量都大于10%，此外桉葉素、莰烯、龍腦、樟腦等含量也比較相近（表4），而且綠色直立型迷迭香的特征組分芳樟醇（2.43%）和香葉醇（6.60%）（表3），在上海Ⅰ迷迭香中含量分別為3.00%和5.92%[6]，在岳陽Ⅱ中分別為3.69%和7.68%[13]，因此可以初步判斷這些迷迭香可能為同一品種；灰色直立迷迭香與河南禹州產迷迭香形態相似，但是兩者精油組分除樟腦外，其余5種主要成分的含量差異都很大（表4）[15]；寬葉半直立和湖南岳陽Ⅰ寬葉迷迭香的精油組分比較接近，可能為同一種迷迭香，只是前者桉葉素和樟腦偏低，后者未檢測到β-蒎烯[13]；同樣匍匐型迷迭香和上海Ⅲ精油，組分也大致相同，只有含量稍有變異，可以確定為同一迷迭香品種[6]。因此，生物學形態和精油的組成相結合可以作為一種鑒別迷迭香品種的重要方法，在精油組分比較分析的過程中，除了主要成分的比較，一些特征含量也可以作為材料間鑒別的重要指標。

4種迷迭香的精油含量隨季節的變化都表現為夏季高于冬季，這與張磊等[13]和左安連[8]分別報道的平江和上海迷迭香精油含量的周年變化符合。國產迷迭香精油類型雖然大致可以分為高α-蒎烯/低樟腦（近西班牙型）和低α-蒎烯/高樟腦（近突尼斯、摩洛哥型）兩種類型，但是主要組分的精油含量與國際ISO標準存在很大偏差，主要體現在國產近西班牙型迷迭香的桉葉素（12.28%～35.12%）和β-蒎烯（0.91%～3.94%）含量整體偏低，而馬鞭草烯酮和乙酸龍腦酯大部分偏高（表4）；國產近突尼斯/摩洛哥型迷迭香α-蒎烯（5.02%～8.97%）和莰烯（1.83%～5.59%）整體偏低，而龍腦（3.59%～11.98%）和乙酸龍腦酯（1.56%～9.44%）大部分偏高（表4）。由此可見，利用國際標準對國產迷迭香精油分類有很大的局限性，制定適合于國內迷迭香精油標準是一件迫切的事情。有國內學者通過迷迭香中1，8-桉葉素和樟腦含量相對比例的多少，簡單地將迷迭香精油分為1，8-桉葉素型和樟腦型兩種類型[3]，但是忽略了其他重要組分，而且對于兩種類型中兩種成分的含量也沒有提供可參考的范圍，在實際應用中并不能達到區分多種精油之間差異的目的。筆者建議國產精油可以參考國際標準的辦法綜合考慮幾種重要組分進行重新分類。

從本研究中可以看出國產迷迭香品種來源至少有5種以上，相似材料間精油成份也存在變異。造成迷迭香精油組分差異的原因，首先是品種的不同，其次是產地的差異，還有可能是精油提取和分析中系統誤差造成的。將不同產地的迷迭香品種進行收集，在同一生長條件下對其生物學性狀和精油成份進行考察和分析，以及對不同產地的迷迭香精油在同種條件下檢測和分析，進而對國產精油進行系統分類是下一步需要開展的工作。

參考文獻

[1] 吳 蒙， 徐曉軍. 迷迭香化學成分及藥理作用最新研究進展[J]. 生物質化學工程， 2016， 50（3）： 51-57.

[2] ISO/TC 54. ISO 1342-2000 Oil of rosemary （Rosmarinus officinalis L.）[S]. 2000-11.

[3] 王 越. 兩種化學型迷迭香的對比研究[D]. 上海： 上海交通大學， 2010.

[4] 于二汝， 王少銘， 羅莉斯， 等. 天然香料植物迷迭香研究進展[J]. 熱帶農業科學， 2016， 36（7）： 29-36.

[5] 高 潔， 鄧莉蘭， 張燕平. 世界迷迭香種植技術研究進展[J]. 熱帶農業科學， 2011， 31（1）： 80-85.

[6] 徐 勇， 姚 雷， 張艷玲， 等. 三種迷迭香植物學性狀和精油成分研究[J]. 上海交通大學學報（農業科學版）， 2006， 24 （5）： 429-434.

[7] Vicente G， Molina S， González-Vallinas M， et al. Supercritical rosemary extracts， their antioxidant activity and effect on hepatic tumor progression[J]. The Journal of Supercritical Fluids， 2013， 79： 101-108.

[8] 左安連. 迷迭香精油周年變化及迷迭香對降血脂作用的研究[D]. 上海： 上海交通大學， 2007.

[9] 歐陽寧， 張正居， 王衛亞， 等. 迷迭香引種及精油分析[J]. 植物學通報， 1990， 7（3）： 42-44.

[10] 賽春梅， 潘利明， 梁曉原. 滇產迷迭香精油的揮發性化學成分研究[J]. 云南中醫中藥雜志， 2005， 26（2）： 46-47.

[11] 劉興寬， 郁建平， 連 賓， 等. 貴州引種的迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）中揮發油化學成分分析[J]. 貴州大學學報（農業與生物科學版）， 2002， 21（3）： 186-190.

[12] 樊紅日， 張立穎， 陳 寶， 等. 廣西巴馬迷迭香精油化學成分分析[J]. 湖北農業科學， 2012， 51（12）： 2 582-2 585.

[13] 張 磊， 楊國恩， 畢志成， 等. 平江產迷迭香鮮葉精油產量及化學組成研究[J]. 中國調味品， 2016， 41（1）： 42-46.

[14] 董 巖， 祁 偉， 周連文. 山東迷迭香揮發油化學成分及抑菌活性研究[J]. 化學研究與應用， 2015， 27（12）： 1 805-1 810.

[15] 李利紅， 李先芳， 解克偉. 河南禹州產迷迭香精油成分的 GC-MS分析[J]. 西北農林科技大學學報（自然科學版）， 2012， 40（9）： 227-230.

[16] 許鵬翔， 賈衛民， 畢良武， 等. 不同產地的迷迭香精油成分分析及品質研究[J]. 分析科學學報， 2003， 19（4）： 361-363.