伍觀娣 連輝明 張春花 李 兵 陳杰連 何波祥 張 謙 汪迎利

（1.廣東省林業(yè)科技推廣總站，廣東 廣州 510173；2.廣東省林業(yè)科學研究院/廣東省森林培育與保護利用重點實驗室， 廣東廣州 510520 ）

樟科樟屬樹種的器官中富含多種精油成分，如樟腦、黃樟油素、檸檬醛、龍腦和芳樟醇等，這些種類繁多的精油成分是重要的化工原料，在輕化工、醫(yī)藥、食品工業(yè)上有著廣泛的用途[1]。我國學者對樟科樟屬的樟樹Cinnamomum camphora[2-4]、 黃樟Cinnamomum porrectum[5]、牛樟Cinnamomum kanehirae[6]、油樟Cinnamomum longepaniculatum[7-11]、 肉桂Cinnamomum cassia[12-13]和沉水樟Cinnamomum micranthum[14]等樹種的精油及主要化學成分含量開展研究與分析，部分樹種還研究精油及其主要化學成分時空變異和遺傳變異規(guī)律,并開展優(yōu)良單株選擇，旨在為林產(chǎn)化工工業(yè)原料林提供植物資源。

陰香Cinnamomum burmanni 也是樟科樟屬樹種,喬木，高達14m。陰香原產(chǎn)印尼的爪哇，中國廣東、海南、廣西、福建、江西、浙江、湖南等省都有分布。陰香適應(yīng)性廣、生長迅速，是觀賞、用材和藥用兼優(yōu)的樹種，我國許多地區(qū)用于綠化[15]。陰香葉含有豐富的精油，上世紀80 年代，李毓敬等[16]首先報道陰香Cinnamomum burmanni 葉片含有天然右旋龍腦，并研究了不同季節(jié)右旋龍腦含量變化；吳航[17]則研究了廣東一個野生陰香種群精油的化學成分，并劃分出4 種化學型。富含龍腦的陰香是開發(fā)天然右旋龍腦的新資源。右旋龍腦是名貴藥材和香料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、香料、化妝品和食品工業(yè)，其主要藥用功能是開竅醒神、清熱止痛，是我國復(fù)方丹參滴丸、雙料喉風散等六十多種中成藥的主要成分,具有重要的經(jīng)濟價值[18]。本文分析了廣東省陰香葉片精油及其主要化學成分的變異規(guī)律，并對檢測的陰香單株開展評價，從中篩選出龍腦型優(yōu)良單株為天然右旋龍腦產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供優(yōu)良種質(zhì)資源，是前人研究的有力補充。

1 材料與方法

1.1 采樣地概況

采樣地覆蓋廣東省18 個地級市共45 個縣（市、區(qū)）（圖1），經(jīng)度范圍為112°20′21″～116°9′24″、緯度范圍為20.33°～25.20°。采樣縣（市、區(qū)）各氣象因子的分布范圍分別為：年降雨量1 387.5～2 443.8 mm，年均相對濕度72.5%～84.3%，1 月年平均氣溫9.2～17.2 ℃，7 月年平均氣溫18.9～37.4 ℃，水熱條件充沛。

1.2 實驗方法

1.2.1 采樣方法 黃浩等人[19]經(jīng)過綜合測算陰香葉片精油和右旋龍腦含量兩個因素，建議在冬季（即10—12 月）進行枝葉采收可以提高經(jīng)濟效益。因此，本研究采樣時間選擇在2018、2019 年冬季進行。采取隨機抽樣的方法，在各縣（市、區(qū)）選擇樹高普遍在5 m 以上、胸徑15 cm 以上年齡在15～50 a 之間的224 棵無病蟲害生長健壯單株進行采樣，既有人工種植的單株，也有天然分布的古樹名木。采樣時在樹冠中下部摘采葉片，每株采鮮葉0.40 kg，均勻混合并用密封袋裝好，帶回實驗室保鮮儲藏備用。

1.2.2 精油提取方法 采用《中華人民共和國藥典》[20]（2015 版）附錄XD 水蒸汽蒸餾法提取陰香葉片精油。每次采摘回實驗室的鮮葉，為減少揮發(fā)，均在一周內(nèi)按照采樣順序完成精油提取工作。所得精油在0～5℃條件下保存，用于精油成分分析。含油率計算參照陳新強等[21]文獻。

1.2.3 精油成分分析方法 采用氣質(zhì)聯(lián)用分析法（GC-MS）進行精油化學成分檢測。所用儀器為日本島津GCMS-QP2020 W/O 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀。氣相色譜條件為：SH-RxiTM-5Sil MS 色譜柱（30 m ×0.25 mm，0.25 μm)； 升溫程序：初始柱溫為70 ℃，以2 ℃ /min 的速度升溫至160 ℃，保持2 min，再以10 ℃ /min 的速度升溫至220 ℃，保持5 min， 全程運行51 min。進樣量0.5 μL， 采用分流式進樣，進樣口溫度為230 ℃；載氣為氮氣，過柱載氣恒流速為1.19 mL/min。質(zhì)譜條件（MS）：離子源溫度200 ℃；掃描質(zhì)量范圍m/z50～500。系統(tǒng)采用峰面積歸一法得到各成分相對百分含量。

圖1 廣東全省陰香采樣分布

1.2.4 數(shù)據(jù)分析處理方法 采用Microsoft Office 的Excel（V.2007）軟件整理數(shù)據(jù)。相關(guān)分析采用SAS 9.0 軟件進行分析。

以主成分經(jīng)濟收益核算法評價優(yōu)良單株，兼顧精油與右旋龍腦含量，以右旋龍腦產(chǎn)出收益為主要目標，忽略其他附產(chǎn)品收益，在相同投入、采收、提取和分離成本及銷售價格的基礎(chǔ)上，核算單位質(zhì)量（每1 000 kg）的新鮮葉片產(chǎn)出右旋龍腦得到的經(jīng)濟純收益進行比較，計算公式為：

M=BIO×OIL×BORNEOL×PRICE

式中：M 為收益，單位：元；BIO 為鮮生物量，以1 000 kg 計；OIL 和BORNEOL 分 別 為 鮮基精油含量和精油中右旋龍腦含量，單位：%；PRICE 為當前天然右旋龍腦（純度為98%）價格，以0.3 萬元/kg 計。公式計算的是以1 000 kg 枝葉完全提取精油，再從精油中完全分離出純度為98%的右旋龍腦銷售所得的收益，以收益高的為優(yōu)良單株。

2 結(jié)果與分析

2.1 陰香葉片精油含量變異

采用水蒸汽蒸餾法測定全省18 個地級市45個縣共224 株陰香單株葉片的精油含量，其精油含量最小值為0%，最大值為1.41%，平均含量為0.28%，標準差為0.28%，變異系數(shù)為100%（表1）。葉片中不同精油含量范圍株數(shù)分布見圖2，從圖2 可知，全省存在不含精油的陰香單株，約占總株數(shù)的8.93%，在含有精油的陰香中，隨著精油含量升高其數(shù)量越少，即低精油含量的株數(shù)多，而高含量的株數(shù)少?？梢娙〔煌幭銌沃昃秃坎町愝^大，選擇精油含量高的優(yōu)良單株，利用無性繁殖方式培育無性系苗木營建原料林，可以大大提高精油產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。

表1 陰香鮮葉中精油含量的統(tǒng)計結(jié)果Tab.1 Descriptive statistics of the essential oil content in fresh leaves of C. burmanni

2.2 陰香葉片精油重要成分變異

沒提取到精油以及精油含量極少無法正常完成GC-MS 成分分析的有42 個單株，對其余182 株陰香精油進行化學成分分析。檢測結(jié)果表明182 個單株精油中均含有右旋龍腦，相對含量最小值為0.12%，最大值為88.77%，平均含量為38.66%，而樟腦相對含量最小值為0%，最大值為7.01%，平均含量為0.44%。兩者單株間變異較大，變異系數(shù)分別為70.87%和200.53%（表2）。精油中右旋龍腦和樟腦不同含量范圍株數(shù)分布見圖2，從圖2 可知，右旋龍腦含量不同范圍株數(shù)呈波浪形分布，檢測的182 個陰香單株右旋龍腦含量在0～10.00%范圍內(nèi)的株數(shù)最多，有52 株，占總株數(shù)的28.57%，而含量10%～90.00%范圍內(nèi)每10 個百分點的株數(shù)基本上呈正態(tài)分布，即兩頭少中間多的狀態(tài)。從圖2 可知，樟腦含量不同范圍株數(shù)分布與精油類似，以不含樟腦的株數(shù)最多，有77 株，占總株數(shù)的42.31%，并隨著樟腦含量升高，株數(shù)越少。精油中右旋龍腦與樟腦含量相關(guān)分析顯示，相關(guān)系數(shù)為-0.054 6（F=0.553 5），呈不顯著的微弱負相關(guān)，可能與兩者為同類物質(zhì)，在特定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化有關(guān)。

2.3 陰香葉片精油中第一化學成分變異

在檢測的182 株陰香精油成分中，不同單株精油中含量最高的主要化學成分有右旋龍腦、桉樹腦和石竹烯等15 種。陰香精油第一化學成分含量及株數(shù)分布見表3。由表3 可知，主成分為右旋龍腦的株數(shù)最多，為125 株，占總株數(shù)68.68%；其次是桉樹腦31 株，占總株數(shù)17.03%；第三是石竹烯和桉油烯醇各4 株，各占2.19%，其他11 種第一化學成分均在1～3 株之間。

2.4 優(yōu)良右旋龍腦型陰香評價與選擇

在檢測的182 株陰香中，右旋龍腦含量大于等于30.00%的有120 株，以這120 株陰香精油與右旋龍腦含量數(shù)據(jù)進行分析，計算精油含量與右旋龍腦相對含量的相關(guān)系數(shù)為-0.260 7 (P=0.004 0)，兩者呈弱負相關(guān)，表明精油含量高但右旋龍腦含量并不一定高，因此評價右旋龍腦型優(yōu)良單株需要兼顧精油與右旋龍腦含量。本研究以陰香鮮葉中右旋龍腦產(chǎn)出的經(jīng)濟收益作為優(yōu)良右旋龍腦型單株評價指標，以此評價并篩選右旋龍腦型陰香優(yōu)良品系，各單株計算單位質(zhì)量鮮葉產(chǎn)出右旋龍腦純收益結(jié)果如表4。從表4 中可以看出，最優(yōu)單株與最差單株經(jīng)濟純收益相差高達69.25 倍，可見不同單株效益差異顯著，優(yōu)良品系的選擇應(yīng)用可以顯著地提高企業(yè)的經(jīng)濟效率和市場競爭能力。篩選出單位質(zhì)量葉片收益在1.00萬元/t 以上的21 個單株作為右旋龍腦型陰香優(yōu)良 品系。

表2 陰香葉精油中右旋龍腦和樟腦的相對含量Tab.2 The relative content of d-borneol and camphor in essential oil of C. burmanni leaves %

圖2 陰香葉片中精油、右旋龍腦及樟腦不同含量范圍株數(shù)分布Fig.2 Number of plants in different content range of essential oil and d-Broneol, camphor in leaves

表3 不同單株陰香精油中主要成分變異Tab. 3 Variation of main components in the essential oil of Cinnamomum burmanni

表 4 單位質(zhì)量葉片產(chǎn)出右旋龍腦經(jīng)濟收益比較Tab. 4 Comparison of economic benefits of d-broneol output per unit mass of leaves

序號No.每噸收益/萬元Benefits 9 PYSZ006 平遠 1.25 38.96 1.46 69 CYMB212 東莞 0.21 73.44 0.45 10 MXSC785 梅縣 0.76 62.31 1.42 70 MJCB020 梅江 0.31 49.36 0.45 11 MXSC875 梅縣 0.62 71.92 1.34 71 HPGB027 和平 0.29 49.11 0.42 12 HYQC194 惠陽 0.73 59.48 1.31 72 EPDM186 恩平 0.27 51.77 0.42 13 MXSC666 梅縣 0.68 63.95 1.29 73 LZCJ174 雷州 0.25 55.16 0.42 14 LZYZ176 雷州 0.80 52.80 1.26 74 PNDNS209 普寧 0.41 33.42 0.41 15 LSJT094 連山 0.57 69.23 1.18 75 LPZX032 連平 0.26 51.94 0.41 16 MXSC1169 梅縣 0.67 56.60 1.14 76 ZSGK053 中山 0.22 59.10 0.40 17 BLLY191 博羅 0.46 79.65 1.11 77 LPZX030 連平 0.23 56.68 0.39 18 HDDL195 惠東 0.95 37.97 1.08 78 LZLZ098 連州 0.21 61.68 0.39 19 XWCB178 徐聞 0.67 52.50 1.06 79 CYMB211 潮陽 0.21 61.15 0.39 20 GZGB164 高州 0.99 35.18 1.05 80 LDYJ158 羅定 0.24 54.00 0.38 21 MXSC1017 梅縣 0.53 62.53 1.00 81 PYNT003 平遠 0.24 52.29 0.37 22 ZJZC041 紫金 0.53 61.63 0.97 82 LDRB160 羅定 0.35 34.22 0.36 23 MXSC1069 梅縣 0.48 67.22 0.97 83 QXLJ139 清新 0.23 52.23 0.36 24 HDDL197 惠東 0.47 68.92 0.97 84 LCLC076 樂昌 0.21 56.79 0.36 25 PYSZ005 平遠 0.80 38.98 0.93 85 YSLB146 陽山 0.13 88.77 0.34 26 ZSGK054 中山 0.70 42.75 0.90 86 JLXC007 蕉嶺 0.20 54.08 0.32 27 SXWD170 遂溪 0.65 45.82 0.89 87 MXSC743 梅縣 0.14 77.12 0.32 28 YXXY184 陽西 0.50 57.74 0.87 88 XFMK046 新豐 0.13 81.28 0.32 29 JXHP207 揭西 0.58 48.62 0.85 89 JLGF013 蕉嶺 0.14 73.37 0.31 30 GNGS109 廣寧 0.58 46.25 0.81 90 MXSC807 梅縣 0.25 40.92 0.30 31 YSLB145 陽山 0.40 66.53 0.80 91 RHWS082 仁化 0.14 73.27 0.30 32 MXSC254 梅縣 0.44 60.77 0.80 92 SXWD172 遂溪 0.13 70.97 0.28 33 MXSC719 梅縣 0.44 61.36 0.80 93 DGNC223 東莞 0.13 70.16 0.27 34 XWWT181 徐聞 0.39 67.60 0.79 94 QXLJ140 清新 0.14 64.66 0.27 35 LSJT091 連山 0.46 56.20 0.78 95 YSLB147 陽山 0.12 77.20 0.27 36 YSLB144 陽山 0.34 74.01 0.76 96 DGNC222 東莞 0.18 51.00 0.27 37 MXSC525 梅縣 0.74 34.28 0.76 97 JLXC009 蕉嶺 0.10 85.60 0.26 38 EPGJ188 恩平 0.51 47.71 0.73 98 EPCM185 恩平 0.20 42.60 0.26 39 PNDNS208 普寧 0.68 35.94 0.73 99 MXSC665 梅縣 0.11 73.40 0.23 40 MXSC025 梅縣 0.44 56.07 0.73 100 LZLZ096 連州 0.10 77.65 0.22 41 LHHT203 陸河 0.54 44.41 0.71 101 QXLJ138 清新 0.17 41.10 0.21 42 LHHT202 陸河 0.49 47.45 0.69 102 LZLZ097 連州 0.09 71.54 0.20 43 MXSC825 梅縣 0.75 30.52 0.69 103 LCLC079 樂昌 0.08 79.87 0.20 44 MXSC949 梅縣 0.41 55.72 0.68 104 LPYS035 連平 0.20 31.72 0.19 45 MXSC1110 梅縣 0.38 60.35 0.68 105 JDYL217 揭東 0.17 35.96 0.18 46 HDDL196 惠東 0.38 56.73 0.65 106 XFFC042 新豐 0.07 77.22 0.16 47 HFHC200 海豐 0.39 54.61 0.64 107 LCLC080 樂昌 0.07 68.70 0.15編號Serial number產(chǎn)地Site精油含量/%Content of essential oil龍腦含量/%Content of d-broneol每噸收益/萬元Benefits序號No.編號Serial number產(chǎn)地Site精油含量/%Content of essential oil龍腦含量/%Content of d-broneol

序號No.每噸收益/萬元Benefits 48 RHWS083 仁化 0.51 41.66 0.63 108 GZJC165 高州 0.08 45.35 0.11 49 XYXYB163 信宜 0.38 55.37 0.63 109 XYCD162 信宜 0.05 67.82 0.10 50 HDDL198 惠東 0.48 43.79 0.62 110 ZJZC043 紫金 0.08 41.96 0.10 51 HPGB024 和平 0.31 66.66 0.62 111 LHHT205 陸河 0.04 73.78 0.09 52 LHHT204 陸河 0.32 64.07 0.62 112 SXWD171 遂溪 0.06 55.41 0.09 53 LPYS041 連平 0.48 42.14 0.61 113 CYMB213 潮陽 0.05 57.55 0.08 54 XYXS161 信宜 0.37 52.83 0.59 114 RHST081 仁化 0.04 63.18 0.08 55 LSJT090 連山 0.51 38.17 0.59 115 RHWS084 仁化 0.04 59.25 0.07 56 MXSC830 梅縣 0.39 49.62 0.58 116 ZJZC042 紫金 0.05 48.45 0.07 57 GNGS110 廣寧 0.31 61.18 0.57 117 MJBSS015 梅江 0.06 34.00 0.06 58 YXXY183 陽西 0.33 56.76 0.56 118 HPGB028 和平 0.03 61.69 0.06 59 HJTL106 懷集 0.57 32.43 0.55 119 FSZWY061 南海 0.03 44.98 0.04 60 YSLB143 陽山 0.33 52.09 0.52 120 HDCN069 花都 0.04 34.22 0.04編號Serial number產(chǎn)地Site精油含量/%Content of essential oil龍腦含量/%Content of d-broneol每噸收益/萬元Benefits序號No.編號Serial number產(chǎn)地Site精油含量/%Content of essential oil龍腦含量/%Content of d-broneol

3 結(jié)論與討論

檢測的224 株廣東陰香葉精油含量范圍在0.00～1.41%之間，平均為0.28%。其中以右旋龍腦為主成分且精油含量≥50%的共有26 株，占11.61%，其精油最高含量為0.62%，最小含量為0.04%，平均含量為0.33%。張國防報道[2]福建329 株樟樹精油平均含量1.084%，而龍腦型樟樹精油含量較高，在1.53%～1.93%之間。國穎[5]報道江西193 株黃樟葉精油含量均值為0.216%。楊海寬[6]報道牛樟4 種化學類型精油含量位于0.01%～1.28%之間，4 種類型精油平均含量為:桉葉油素型（1.28%）、異橙花叔醇型（0.19%）、芳樟醇型（0.04%）和肉豆蔻醛型（0.01%），可見陰香精油含量比樟樹和桉葉油素型牛樟低，但比黃樟及其他類型的牛樟高。

廣東陰香葉精油中第一主要成分有右旋龍腦、桉樹腦、石竹烯和桉葉油醇等15 種化學物質(zhì)，但是株數(shù)分布極不均衡，呈現(xiàn)以右旋龍腦為主成分為主的倒L 型分布，182 株陰香單株中右旋龍腦為主成分的有125 株，占總株數(shù)68.68%；其次是桉樹腦31 株，占總株數(shù)17.03%；第3 是石竹烯和桉油烯醇各4 株，各占2.19%，其他均在1～3 株。同樣在樟樹和牛樟的不同主成分株數(shù)分布類似陰香的倒L 型分布，福建省329 株樟樹中以芳樟醇為主成分的株數(shù)占絕對優(yōu)勢，達55.02%，桉樹腦占12.77%、樟腦占17.02%、黃樟油素占11.85%和其他成分占3.34%[2]；江西193 份黃樟則以反式橙花叔醇株數(shù)最多，占85.49%,樟腦、桉樹腦、芳樟醇分別占4.66%、3.11%和2.59%,其他成分株數(shù)約占有4.15%[5]。從樟科樟屬3 個樹種不同主成分株數(shù)分布來看，各個樹種在不同天然化合物產(chǎn)業(yè)開發(fā)中各具優(yōu)勢，在天然右旋龍腦開發(fā)上，以陰香樹種為佳，在自然界中分布較多，容易挑出優(yōu)良單株，本研究以右旋龍腦為第一主成分的125株陰香中，其精油含量分布于0.03%～1.41%，右旋龍腦含量≥50.00%的株數(shù)有87 株,最高含量達88.77%。

兼顧精油與右旋龍腦相對含量進行選擇右旋龍腦型陰香優(yōu)良單株，有利于提高右旋龍腦產(chǎn)業(yè)目標產(chǎn)品產(chǎn)量和效益，本文選出的21 株優(yōu)良單株，精油含量分布于0.46%～1.41%，右旋龍腦含量分布于35.18%～79.65%，最高精油含量的MXSC984 入選，但最高右旋龍腦含量（88.77%）的YSLB146 沒入選，因其精油含量僅0.13%。龍腦型陰香優(yōu)良單株的選擇、繁育與應(yīng)用，必將極大促進龍腦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在龍腦產(chǎn)業(yè)開發(fā)中，要提取高純度的右旋龍腦，最終要分離的是右旋龍腦和樟腦。右旋龍腦和樟腦兩者均是單萜類化合物，結(jié)構(gòu)類似，兩者的差別只在一個6 元環(huán)的2 位碳原子上, 樟腦為羰基, 而右旋龍腦為羥基[22]，分子量相近（右旋龍腦為154.25，樟腦為152.24），理化性質(zhì)相近，在《中華人民共和國藥典》（2015 版）中要求天然右旋龍腦中右旋龍腦含量不少于96.00%，但樟腦含量不高于3.0%[20]，因此從植物枝葉中提取高純度的右旋龍腦，首先采用龍腦樟（樟樹/陰香）鮮葉通過蒸餾法提取精油，然后通過去雜精制而得粗腦，粗腦主要成分是右旋龍腦及少量的樟腦[23]，最后分離樟腦是得到高純度右旋龍腦極為關(guān)鍵的一步，因此在優(yōu)良龍腦型陰香選擇中，應(yīng)選擇右旋龍腦含量高而樟腦含量較低甚至零含量的單株，這樣為高效制備高純度右旋龍腦提供先天條件，并在提純過程中節(jié)省大量成本。本文所研究的182 株陰香中樟腦平均含量為0.44%，而福建樟樹葉混合精油檢測的樟腦含量為14.43%，是陰香樟腦平均含量的32.80 倍，從這個角度也說明陰香作龍腦產(chǎn)業(yè)原料樹種更有意義。另本研究的125株以右旋龍腦為主成分的陰香中，樟腦含量分布在0.00～4.97%，不含樟腦的株數(shù)有25 株，這25株中與兼顧精油與右旋龍腦含量選出的21 株優(yōu)良右旋龍腦型單株交集部分有3 株，分別是優(yōu)株排名第3 的MXSC984、第15 的LSJT094 和第19 的XWCB178，值得重點關(guān)注。