張曉寧，張 燁，肖玉菲，陳博雯，覃子海，梁忠云，劉海龍

（廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 廣西特色經(jīng)濟(jì)林培育與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西南寧 530002）

互葉白千層（Melaleuca alternifolia）為桃金娘科（Myrtaceae）白千層屬常綠灌木至小喬木，原產(chǎn)于澳大利亞，又稱澳洲茶樹(shù)，利用其枝葉蒸餾獲得的精油也稱澳洲茶樹(shù)油，含100多種揮發(fā)性成分，具有廣譜殺菌、抑菌及保健作用[1-4]，廣泛應(yīng)用于抗癌、殺菌、食品防腐和生物材料等多個(gè)方面[5-8]，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最有效的天然抗菌劑之一，有望緩解全球抗菌藥物危機(jī)[9]。

在澳洲茶樹(shù)油眾多成分中，4-松油醇具有廣譜殺菌抑菌作用，且有紫丁香的柔和香氣，是目前國(guó)際上對(duì)茶樹(shù)油的主要利用成分，1,8-桉葉素是茶樹(shù)油刺激性氣味的主要來(lái)源，影響油的香氣，茶樹(shù)油的質(zhì)量主要取決于這兩者的含量[10-11]，生產(chǎn)上要求4-松油醇含量越高越好，1,8-桉葉素含量越低越好。兩者含量受材料基因型、種植位置、栽培季節(jié)、栽培條件、樣品年齡、取材部位、收獲季節(jié)及生產(chǎn)工藝等影響[12]。Homer等[13]根據(jù)主要揮發(fā)性精油組分將澳大利亞新南威爾士州615株互葉白千層分為松油烯-4-醇、1,8-桉葉素和γ-松油烯等6種生化型；梁忠云等[14]將從澳大利亞引進(jìn)的243株白千層分為4-松油醇型、1,8-桉葉素型和4-松油醇-1,8-桉葉素混合型等。不同生化型的茶樹(shù)油，其特征組分含量差異較大，如4-松油醇型互葉白千層精油中的4-松油醇含量一般＞30%，1,8-桉葉素含量＜5%[12]；1,8-桉葉素型白千層精油中，1,8-桉葉素含量高達(dá)70%以上。4-松油醇型互葉白千層油因其較高的4-松油醇含量和較低的1,8-桉葉素含量，成為目前國(guó)際市場(chǎng)需求量最大、價(jià)值最高的類型。不同的地理位置影響精油產(chǎn)油率。有研究指出在澳大利亞?wèn)|海岸南緯8°～25°范圍內(nèi)，產(chǎn)油率 ＜ 0.5%，南緯25°～33°產(chǎn)油率約為1.5%～3%，這種地理位置對(duì)產(chǎn)油率的影響與化學(xué)型無(wú)關(guān)[15]。莫昭展[16]的研究認(rèn)為精油組分中的松油烯-4-醇與1,8-桉葉素含量隨土壤含水量的增加而降低；柴玲等[17]認(rèn)為互葉白千層葉片精油較花和果實(shí)精油中松油烯-4-醇含量高，而1,8-桉葉素含量低。

一般認(rèn)為不同收獲時(shí)間對(duì)白千層油的質(zhì)量和得油率有較大影響。朱德明等[18]對(duì)廣東湛江種植6年的白千層，連續(xù)12個(gè)月每隔2個(gè)月取樣1次分析精油的化學(xué)組分，認(rèn)為湛江地區(qū)種植的互葉白千層最佳的收獲時(shí)間為當(dāng)年8月至次年2月，4—6月不適宜收獲。梁忠云等[19]通過(guò)測(cè)定12個(gè)月白千層油的成分和得油率，指出12月到次年2月4-松油醇含量和含油率最高，為收獲的最佳時(shí)間。此外，不同種源不同家系，甚至同一種源同一家系的實(shí)生苗單株在出油率及油質(zhì)量方面也存在很大差異[20-21]。因此，開(kāi)展互葉白千層優(yōu)良種質(zhì)資源無(wú)性繁殖是保證出油率和油質(zhì)量的關(guān)鍵[22]。項(xiàng)目組成員多年來(lái)致力于互葉白千層優(yōu)良品系的選育及無(wú)性繁殖技術(shù)的進(jìn)一步熟化，并取得了一定的成果[23-26]。本試驗(yàn)連續(xù)15個(gè)月取種植于廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院苗圃的2年生互葉白千層無(wú)性系植株中上部的枝條，采用水蒸氣蒸餾法提取精油，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）分析精油得油率及化學(xué)組分含量在不同月份的變化規(guī)律，為分析鑒定該無(wú)性系植株得油率及油的品質(zhì)、選擇合適的收獲時(shí)間提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以2016年初種植的4-松油醇型互葉白千層34號(hào)為材料，分別于2017年1月和2018年1月砍伐后（離地20 cm處砍伐地上部分），于2018年4月到2019年6月，連續(xù)15個(gè)月，每個(gè)月28號(hào)上午9點(diǎn)剪取5株植株中上部非新萌發(fā)的帶葉枝條0.4 kg，用塑料袋包好，帶回實(shí)驗(yàn)室。

1.2 方法

采用水蒸氣蒸餾法提取精油，按樣品鮮重計(jì)算產(chǎn)油率（濕基產(chǎn)油率），應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（島津QP5050A氣質(zhì)聯(lián)用儀）和氣相色譜儀（Agilent 7890A）分析測(cè)定所提取精油的化學(xué)成分及含量。精油的提取及成分的測(cè)定由廣西林科院林化所完成，方法參照陳海燕等[27]和梁忠云等[14]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 互葉白千層油化學(xué)成分及其含量

精油主要含4-松油醇、γ-松油烯和α-松油烯等成分，3種成分含量占69.07%；4-松油醇平均含量為38.39%，1，8-桉葉素平均含量為1.05%，具有高4-松油醇和低1，8-桉葉素的特點(diǎn)；砍伐第4個(gè)月（2018年4月）4-松油醇含量和對(duì)傘花烴含量稍低（表1）。可見(jiàn)，該無(wú)性系為4-松油醇型優(yōu)良品系，所得精油品質(zhì)佳，且2次收獲時(shí)間間隔至少應(yīng)多于5個(gè)月。

2.2 得油率的變化

得油率在不同月份間變化較大（1.46%～2.27%），平均得油率為1.87%；2018年4—12月總體呈上升趨勢(shì)（7月小幅下降），12月—次年3月呈下降趨勢(shì)，3—6月回升?？傮w來(lái)說(shuō)，得油率隨距離砍伐時(shí)間間隔的延長(zhǎng)逐漸上升，2019年4—6月得油率均高于2018年4—6月。2018年9月—2019年2月得油率較高，2018年4、7月和2019年3、4月得油率相對(duì)較低（圖1）。

表1 不同月份互葉白千層主要化學(xué)成分含量Tab.1 Contents of main chemical compositions of M.alternifolia in different months (%)

2.3 4-松油醇含量的變化

4-松油醇含量在不同月份變化較大，平均含量為38.39%；2018年4月— 次年2月上升；2019年2—3月下降；3—6月逐漸回升。總體來(lái)講，4-松油醇含量隨距離砍伐時(shí)間間隔的延長(zhǎng)而增加；12月—次年2月含量最高，2018年4月和2019年3、4月含量分別為對(duì)應(yīng)年度內(nèi)所測(cè)最低水平（圖1）。

2.4 1，8-桉葉素含量的變化

1,8-桉葉素平均含量為1.05%；2018年5月—2019年1月呈下降趨勢(shì)，2019年1—6月呈上升趨勢(shì)（圖1）?？傮w而言，1，8-桉葉素含量隨距離砍伐時(shí)間間隔的延長(zhǎng)而下降，12月—次年5月含量較低，在砍伐當(dāng)年的5—8月含量較高（圖1）。

2.5 γ-松油烯含量的變化

γ-松油烯平均含量為20%；2018年4月—2019年2月總體上升（2019年1月小幅下降），2019年2—4月下降，4—6月上升。總體而言，γ-松油烯含量隨距離砍伐時(shí)間間隔的延長(zhǎng)而上升；12月—次年2月含量較高（圖1）。

2.6 α-松油烯含量的變化

α-松油烯平均含量為10.68%，其變化趨勢(shì)與γ-松油烯大致相同，2018年5—12月逐漸升高，12月—次年3月下降，3—6月逐漸回升。其中2018年11—12月含量最高，2018年4—7月和2019年3—5月含量較低（圖1）。

圖1 互葉白千層不同月份α-松油烯，γ-松油烯，4-松油醇，1,8桉葉素含量及得油率的變化Fig.1 Changes of α-terpinene,γ-terpinene,terpinen-4-ol,1,8-cineole and oil yield of M.alternifolia in different months

3 結(jié)論與討論

茶樹(shù)油是利用互葉或輪葉白千層的枝葉經(jīng)過(guò)蒸餾得到的，含近100種化學(xué)成分，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定含量范圍的有15種。目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織頒布的ISO 4730對(duì)4-松油醇型白千層芳香油含量要求越來(lái)越嚴(yán)格，ISO 4730:2017將4-松油醇型互葉白千層芳香油含量由原來(lái)的30%～48%提高到35%～48%[28]。很多標(biāo)準(zhǔn)將1,8-桉葉素含量上限規(guī)定為5%[29-31]。本試驗(yàn)中的4-松油醇和1，8-桉葉素平均含量分別為38.39%和1.05%，具有高4-松油醇含量和低1,8-桉葉素含量的特點(diǎn)。且通過(guò)對(duì)精油主要成分的含量進(jìn)行15個(gè)月的分析發(fā)現(xiàn)，各月各組分含量均符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4730:2017（除2018年4月）。由此可見(jiàn)，該無(wú)性系為4-松油醇優(yōu)良品系，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

一般認(rèn)為收獲時(shí)間影響互葉白千層精油主要質(zhì)量指標(biāo)，如得油率、4-松油醇和1，8-桉葉素含量。而距離砍伐時(shí)間間隔對(duì)它們的影響鮮有報(bào)道。本研究結(jié)果顯示隨距離上次砍伐時(shí)間間隔的延長(zhǎng)，得油率和4-松油醇含量總體呈升高趨勢(shì)，1，8-桉葉素含量總體呈下降趨勢(shì)。砍伐后第4個(gè)月（2018年4月）4-松油醇和對(duì)傘花烴含量沒(méi)有達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，推測(cè)除與該時(shí)間本身精油組分含量低外，極有可能還與距離上次砍伐的時(shí)間間隔太短有關(guān)。因此，建議生產(chǎn)上收獲間隔時(shí)間至少在5個(gè)月以上。

4-松油醇在當(dāng)年12月至次年2月含量較高，2019年3、4月含量相對(duì)較低，這與朱德明等[18]和梁忠云等[19]的研究結(jié)果基本相似。1，8-桉葉素含量隨距離砍伐時(shí)間間隔的延長(zhǎng)總體呈下降趨勢(shì)，在砍伐當(dāng)年的5—8月較高，12月—次年5月較低，與梁忠云等[19]的研究結(jié)果略有不同。本試驗(yàn)材料為種植2～3年且已砍伐過(guò)3次的互葉白千層，還未開(kāi)花，并不受開(kāi)花影響，推測(cè)1，8-桉葉素總體呈下降趨勢(shì)和4-松油醇含量呈上升趨勢(shì)的可能原因是隨距離砍伐時(shí)間間隔延長(zhǎng)其精油品質(zhì)逐漸趨于完善和穩(wěn)定。

得油率在2018年7月和2019年3、4月含量較低，2018年9月—次年2月含量較高。γ-松油烯和α-松油烯的含量變化趨勢(shì)與得油率相似。3—4月互葉白千層發(fā)新芽、抽新枝，此季節(jié)采樣嫩葉較多，有研究認(rèn)為互葉白千層嫩葉提取的精油組分含量較老葉中的低，4-松油醇和γ-松油烯等的含量也較老葉低[32]。這可能是3—4月得油率、4-松油醇、γ-松油烯和α-松油烯含量較低的主要原因之一。此外，3、4和7月降雨相對(duì)較多，植株含水量相對(duì)較大，這也可能導(dǎo)致其濕重，產(chǎn)油率相對(duì)較低。吳麗君等[33]認(rèn)為11月得油率最高，8月得油率最低，建議最佳采收時(shí)間為11月中上旬。這些研究結(jié)果大致都認(rèn)為在秋冬季節(jié)，得油率高，精油品質(zhì)佳，是采收的最佳時(shí)期，與本研究結(jié)果一致。

廣西林科院種植的互葉白千層無(wú)性系為4-松油醇型優(yōu)良品系，所得精油品質(zhì)較佳。建議生產(chǎn)上采收距離上次砍伐的時(shí)間間隔至少為5個(gè)月以上；在當(dāng)年9月到次年2月收獲枝葉，得油率較高，其中在1—2月收獲，4-松油醇含量高，1,8-桉葉素含量低，所得精油的品質(zhì)最佳；應(yīng)盡量避免在春季3—4月采收。