梁忠云，李桂珍，常新民，陳海燕，文彩琳

1廣西林業(yè)科學(xué)研究院;2 國家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室，南寧 530002

白千層芳香油樹是桃金娘科(Myrlaceaca)白千層(Melaleuca)屬常綠灌木至小喬木樹種，原產(chǎn)于澳大利亞東部的昆士蘭州和新南威爾士的北部，在澳洲白千層屬植物多達(dá)30 多種。20 世紀(jì)九十年代初，由于認(rèn)識(shí)到由澳洲白千層植物枝葉蒸餾而得的茶樹油具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和重要的開發(fā)前景，我國開始引進(jìn)試種并獲得成功［1-3］。

白千層油是利用白千層葉子和枝條提取得到的精油。目前提取白千層有的工藝有水蒸汽蒸餾法，溶劑提取法和超臨界提取法［4］，而我國主要采用水蒸汽蒸餾法，每年加工一次。研究發(fā)現(xiàn)白千層有多種生化類型［5，6］，其中4-松油醇型白千層油(商業(yè)上稱茶樹油)應(yīng)用最為廣泛，隨著茶樹油的研究日趨活躍，對4-松油醇型白千層油質(zhì)量的要求也越來越高。要想獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益，選擇低含量的1，8-桉葉素和富含4-松油醇的白千層油已經(jīng)是迫在眉睫。精油的品質(zhì)與植株原料有關(guān)。廣西林科院通過對引進(jìn)改良品種的研究發(fā)現(xiàn)個(gè)體植株精油差異較大［5，7］，只有通過篩選優(yōu)良白千層樹種進(jìn)行繁殖栽培才能確保茶樹油的品質(zhì)。吳麗君等人［8］篩選優(yōu)良單株以枝葉生物量，得油率，精油產(chǎn)品質(zhì)量為指標(biāo)，但這些指標(biāo)未與實(shí)際生產(chǎn)，產(chǎn)品應(yīng)用要求聯(lián)系起來。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)植物選育的方法，白千層加工的特點(diǎn)和精油產(chǎn)品應(yīng)用要求，開展了4-松油醇型白千層優(yōu)良單株篩選工作，旨在為白千層的繁殖提供優(yōu)質(zhì)的材料。

1 材料與方法

1.1 初選單株

1.1.1 初選

通過對在欽州林科所種植的4 年以上未經(jīng)砍伐的白千層進(jìn)行目測，選取樹冠較大，枝葉濃密的單株。采集目測所選單株的葉子，用手揉搓后聞其味道，選定無桉葉素特殊涼味的植株作標(biāo)識(shí);采集標(biāo)記植株的去除大于1 cm 的枝條及枯黃枝葉后的枝葉，用塑料袋包裝好，當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，稱重。

1.1.2 測定

1.1.2.1 白千層含油率的測定

參照《中華人民共和國藥典》2010 年版一部附錄XD 中揮發(fā)油測定法甲法［9］中的水蒸汽蒸餾法來測定枝葉得油率。將采集的枝葉切成1～2 cm 的長度，裝入2000 mL 的圓底燒瓶，裝上揮發(fā)油測定器和冷凝管，蒸餾，到揮發(fā)油油層不再增加時(shí)，停止加熱后冷卻至室溫，分離出精油，稱重。

1.1.2.2 白千層油化學(xué)成分的定性定量分析

參照氣-質(zhì)聯(lián)用的定性分析結(jié)果，并按照ISO4730:2004 標(biāo)準(zhǔn)確定白千層油主要的化學(xué)成分;用氣相色譜法進(jìn)行定量分析，確定各組分的含量［10］。

GC 定量分析條件:Agilent 7890A 氣相色譜儀。彈性石英毛細(xì)管柱AT35(60 m ×0.25 mm，0.25 μm)，載氣為氮?dú)猓绦蛏郎厥?0 ℃保持1 min，以5 ℃/min 升至150 ℃，再以10 ℃/min 升至220 ℃，保持5 min，進(jìn)樣口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1:50，進(jìn)樣量0.3 μL。

1.1.3 選定初選優(yōu)株

按上述方法測定，選取含油率大于1.0%，精油中1，8-桉葉素含量＜3.0%，4-松油醇含量＞38.0%的植株為初選優(yōu)株。

1.2 繁殖與栽培

初選優(yōu)株平茬處理，并進(jìn)行撫育。待植株萌芽條木質(zhì)化時(shí)剪下，浸蘸ABT 生根粉溶液后扦插到已澆透水的紅心土基質(zhì)中，定期管護(hù)扦插成活的幼苗，移栽，一年施復(fù)合肥2 次，每次每公頃施肥1050 kg，并進(jìn)行撫育。

1.3 測定

1.3.1 生物量的測定

測定移栽6個(gè)月，12個(gè)月，16個(gè)月樹高，地徑，冠幅，稱量移栽6個(gè)月，12個(gè)月整株和去除大于1 cm 的枝條及枯黃枝葉后的枝葉質(zhì)量。

1.3.2 含油率和成分測定

測定移栽6個(gè)月，12個(gè)月，16個(gè)月去除大于1 cm 的枝條及枯黃枝葉后的枝葉含油率和精油成分，測定方法與1.1.2 相同。

1.4 確定優(yōu)株

確定1 年生去除大于1 cm 的枝條及枯黃枝葉后的枝葉含油大于10 g，精油中1，8-桉葉素含量＜3.0%，4-松油醇含量＞38.0%的植株為優(yōu)良單株。

2 結(jié)果與討論

2.1 嗅辨法初步區(qū)分白千層的不同生化類型

在選取的白千層林，有桉葉素型、4-松油醇型、桉葉素-松油醇型三種不同生化類型［5］。桉葉素有特殊的涼味，用嗅辨法能初步將桉葉素型與4-松油醇型的植株區(qū)分開，從而減少測定的工作量。嗅辨法成為篩選工作的重要環(huán)節(jié)。

2.2 初選單株的測定

同一植物(如互葉白千層)精油主成分、出油率、枝葉的生物量差異較大。通常影響茶樹油產(chǎn)量的基本因素是生物量和得油率，而茶樹油的質(zhì)量主要由其所含的4-松油醇和1，8-桉葉油素的濃度決定，前者是茶樹油主要的活性成分，后者帶有刺激性氣味，影響油的香氣。隨著茶樹油的研究與應(yīng)用，對茶樹油質(zhì)量的要求越來越高，人們對1，8-桉葉素的含量做出了限定，制定的中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求小于5%，國際行業(yè)對互葉白千層油的化妝品要求為小于3.5%［11］，甚至有學(xué)者提出1，8-桉葉素在2%左右較好［12］。因此，選取優(yōu)良的4-松油醇型白千層樹種進(jìn)行繁殖栽培才能確保茶樹油的品質(zhì)。從測定的103 株4-松油醇型白千層可以看出，白千層單株得油率和成分差異較大，得油率在1.0%～2.2%之間，精油中4-松油醇含量在33.63%～42.70%之間，1，8-桉葉素含量在0.44%～9.55%之間，質(zhì)量達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4730:2004 的要求，其中含油率＞1.0%，精油中1，8-桉葉素含量＜3.0%，4-松油醇含量＞38.0%的植株有34 株(見表1)。不同的種源和單株會(huì)造成精油質(zhì)量不一，個(gè)體差異成為選優(yōu)的基礎(chǔ)，選擇良好的繁殖材料是保證精油質(zhì)量的關(guān)鍵。

表1 初選優(yōu)株得油率及其成分含量Table 1 yield and chemical composition of essential oil of the selected superior individual

2.3 初選優(yōu)株扦插苗的測定

白千層種植1 年就可以進(jìn)行茶樹油生產(chǎn)，通常是一年提取精油1～2 次，本實(shí)驗(yàn)從6個(gè)月開始跟蹤生長情況。從表2、表4 可以看出，初選優(yōu)株扦插苗移栽6個(gè)月和16個(gè)月后，得油率除了102 #(0.95%)小于1.0% 以外，其他穩(wěn)定在1.03%～1.50%，4-松油醇含量穩(wěn)定在38.02%～43.91%，1，8-桉葉素含量穩(wěn)定在0.40%～2.85%，得油率和精油質(zhì)量均達(dá)到選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)(得油率大于1.0%，4-松油醇含量大于38%，1，8-桉葉素含量小于3%)，與初選優(yōu)株母株相比也較穩(wěn)定，且移栽16個(gè)月后的精油質(zhì)量明顯優(yōu)于移栽6個(gè)月后的，這可能與植株種植時(shí)間長短有關(guān)，種植至少一年后精油質(zhì)量才相對穩(wěn)定;而從表3 可以看出，初選優(yōu)株扦插苗移栽12個(gè)月后，得油率在0.81%～1.46%，4-松油醇含量在36.23%～40.27%，1，8-桉葉素含量在0.37%～2.59%，得油率和精油質(zhì)量均有部分植株低于選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)，與初選優(yōu)株母株相比波動(dòng)也較大，這可能與采收季節(jié)有關(guān)［13］，移栽12個(gè)月后正好是雨季，還是抽芽時(shí)節(jié)，嫩枝葉含油率和成分都會(huì)相對偏低，同時(shí)也說明植株抽芽時(shí)節(jié)不適合采收枝葉進(jìn)行生產(chǎn)。

從表2、表3、表4 測定的樹高，地徑、冠幅可以看出，植株一直在生長，移栽12個(gè)月后植株重為0.51 kg～2.08 kg，可用枝葉量為0.38 kg～1.82 kg，單株得油量為4.31 g～26.59 g。綜合來看，28、34、35、104、107、111、113 號(hào)更有優(yōu)勢，一年生單株得油量大于10 g，得油率大于1.0%，精油中4-松油醇含量大于38.0%，1，8-桉葉素小于3.0%，達(dá)到實(shí)驗(yàn)選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)，確定為優(yōu)良單株，結(jié)果見表5。

表2 移栽6個(gè)月植株生物量及其成分Table 2 Biomass and chemical composition of essential oil of superior individual transplanted for six months

表3 移栽12個(gè)月植株生物量及其成分Table 3 Biomass and chemical composition of essential oil of superior individual transplanted for twelve months

表5 確認(rèn)的優(yōu)良單株指標(biāo)Table 5 Indicators of selected superior individual of Melaleuca

2.4 確認(rèn)的優(yōu)良單株與目前研究的比較

根據(jù)文獻(xiàn)［7］報(bào)導(dǎo)，推算出白千層單株得油12.39 g，而精油中4-松油醇含量為35%～40%，1，8-桉葉素含量為3.99%;文獻(xiàn)［8］報(bào)導(dǎo)，單株年得油為2.69 g～3.77 g(枝葉小于0.3 cm)，精油中4-松油醇含量為38%～42%，1，8-桉葉素含量為3.76%～4.26%(大于3%);本實(shí)驗(yàn)選擇的單株年得油為11.30 g～26.58 g(枝葉小于1.0 cm)，精油中4-松油醇含量為38%～40%，1，8-桉葉素含量為1.0%～2.2%(小于3%)，所選優(yōu)良單株精油年均產(chǎn)量和質(zhì)量都優(yōu)于國內(nèi)的優(yōu)良單株。

2.5 香料植物的選優(yōu)方法

香料植物的選優(yōu)不能只考慮精油的質(zhì)量，還應(yīng)考慮得油量。從表1 和表3 的測定結(jié)果看，初選的1 號(hào)，99 號(hào)，143 號(hào)，174 號(hào)的精油質(zhì)量高，但扦插繁殖12個(gè)月的植株得油量均低于10 g，只有將精油質(zhì)量和產(chǎn)量相結(jié)合才能選出優(yōu)良單株。精油產(chǎn)量成為香料植物選優(yōu)的重要因素之一。

2.6 香料植物的選優(yōu)

香料植物選優(yōu)是一個(gè)復(fù)雜而又漫長的過程，它需要對選擇的單株進(jìn)行不斷的跟蹤驗(yàn)證。本實(shí)驗(yàn)選擇的單株只是初步的選擇，是否會(huì)在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)

生變異，精油產(chǎn)品質(zhì)量改變還有待進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論

根據(jù)植物選優(yōu)的方法和白千層芳香油加工的特點(diǎn)及茶樹油應(yīng)用要求，實(shí)驗(yàn)篩選出4-松油醇型白千層芳香油樹優(yōu)良單株7 株，其一年生的單株含油量為11.30 g～26.59 g，精油中4-松油醇含量為38.04%～40.27%，1，8-桉葉素含量為1.09%～2.21%，單株精油年均產(chǎn)量和質(zhì)量都優(yōu)于國內(nèi)的優(yōu)良單株。植物中精油質(zhì)量和產(chǎn)量是香料植物選優(yōu)的重要因素。

致謝:本實(shí)驗(yàn)在采樣過程中得到了廣西欽州林科所蔡林和梁剛工程師的幫助，在此表示感謝。

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