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收稿日期：2023-04-25

作者簡介：李闊（1994—），男，河北滄州人，碩士，研究方向為資源利用與植物保護。E-mail： 903036244@qq.com。

*為通信作者，E-mail： 2007070@hlju.edu.cn。

李闊，李云鵬.肉桂精油提取技術及其在植物保護領域的應用研究進展[J].南方農業(yè)，2023，17（21）：17-20.

摘 要 肉桂作為一種食藥兩用的植物資源，在我國多種植于廣西、廣東、云南和福建等地區(qū)，因具有抗炎、抗菌、抗腫瘤和預防糖尿病等藥理作用，被廣泛應用于食品、醫(yī)療、化工等行業(yè)。肉桂精油是從肉桂不同部位提取的具有芳香氣味的揮發(fā)油，是一種純天然、安全、無污染的抑菌、殺蟲劑。從傳統(tǒng)提取方法（壓榨法、有機溶劑提取法、水蒸氣蒸餾提取法）、新型提取方法（微波輔助提取法、超聲波輔助提取法、低共熔溶劑提取法、分子蒸餾提取法、超臨界二氧化碳萃取法）等方面綜述肉桂精油提取技術研究進展，介紹肉桂精油在植物病害防治、蟲害防治等植物保護領域的應用。

關鍵詞 肉桂精油；提取技術；植物保護

中圖分類號：TQ654 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.21.004

肉桂原名菌桂、牡桂，在我國多種植于廣西、廣東、云南和福建等緯度低、熱量充足及多山丘陵地區(qū)[1-2]。因肉桂具有特殊的香味、甜味和辛辣味而成為廣受歡迎的食用香料[3]。此外，肉桂還具有抗炎、抗菌、抗腫瘤和預防糖尿病等藥理作用[4]，被廣泛應用于食品、醫(yī)療、化工等行業(yè)。

肉桂精油是指從肉桂不同部位提取的揮發(fā)油，為黃色或琥珀色液體[5-6]，主要成分為醛類化合物[7]。郭娟等研究發(fā)現(xiàn)，以水蒸氣蒸餾法、超聲波輔助提取法、亞臨界水提取法和超聲強化亞臨界水提取法提取的肉桂精油的主要成分均為肉桂醛，但組成和相對含量存在一定差異[8]。朱羽堯等分別提取了桂皮、桂葉、桂枝、果實和花萼等5個部位的精油，發(fā)現(xiàn)除果實外，其他部位均富含肉桂精油，其中桂葉含有精油量最高[9]。

肉桂精油不僅有抑菌活性和防腐保鮮等作用[10]，而且具有殺蟲、殺螨的功效[11]，是一種純天然、安全、無污染的抑菌、殺蟲劑。本文對肉桂精油的提取技術及在植物保護領域的研究進展進行綜述，以期為肉桂精油的綜合利用提供一定的參考依據。

1" 肉桂精油傳統(tǒng)提取方法

肉桂精油的傳統(tǒng)提取方法有壓榨法、有機溶劑提取法和水蒸氣蒸餾提取法，其中水蒸氣蒸餾提取法使用較為普遍。

水蒸氣蒸餾法具有操作簡單、成本低廉、無殘留等優(yōu)點，可通過優(yōu)化工藝參數(shù)和工藝條件，來提高肉桂精油的提取率。張浩等研究發(fā)現(xiàn)，經過浸泡加熱處理后的桂葉，能夠提高精油的提取率，并通過一系列工藝條件的優(yōu)化，確定了最佳提取條件：浸泡5 h、提取功率900 W、提取時間3 h，該條件下肉桂精油的提取率最高可達7.13%[12]。周峰等研究表明，用飽和的NaHSO3對蒸餾產物進行純化，可提高肉桂精油中肉桂醛的含量[13]。

2" 肉桂精油新型提取方法

2.1" 微波輔助提取法

微波通常是指頻率在300 MHz～300 GHz的高頻電磁波，植物細胞通過微波照射后，細胞內部的溫度和壓力會迅速提升，當細胞內部壓力到達一定程度后，會導致細胞壁破裂，促使細胞內精油快速溶出。該技術不僅能縮短提取時間，而且能提高精油的提取率[14]。邱春強等采用微波輔助法提取肉桂精油并對提取條件進行了優(yōu)化，其最佳提取條件為：800 W大功率破碎2 min，蒸餾功率300 W，蒸餾時間40 min，料液比1∶40，該條件使精油的提取率由1%～2%提高到了3%左右[15]。

2.2" 超聲波輔助提取法

超聲波輔助提取技術是將超聲輻射過程中產生的空化、機械和熱效應綜合應用到植物精油的提取工藝中，通過破壞植物細胞壁，使溶劑進入植物細胞內，促進植物精油的有效成分快速溶出。該方法具有節(jié)能、高效、提取率高等特點[16]。郭曉蕾等發(fā)現(xiàn)，將丙酮作為提取溶劑，采用超聲波輔助提取肉桂精油的最佳提取條件為：提取時間20 min，超聲密度為12 W·cm-3，料液比1∶40（g·mL-1），肉桂精油提取率為3.33%[17]。此外，可以用乙醇作為提取溶劑進行超聲波輔助提取[18]。

2.3" 低共熔溶劑提取法

低共熔溶劑是指氫鍵受體和氫鍵供體兩種或多種組分按照一定比例組合成的多元組分混合物。低共熔溶劑提取法是利用低共熔溶劑熔點低、溶解度大、萃取能力強的特性，將植物原料中的精油成分溶解到溶劑中，然后通過水蒸氣蒸餾輔助提取溶劑中的肉桂精油。該方法具有成本低、提取率高、綠色、安全等優(yōu)點 [19-20]。付瑞雪研究發(fā)現(xiàn)，當溶劑條件為：氯化膽堿和1，2-丙二醇的摩爾比為1∶3，含水量為40%時，精油得率最高；此外，還通過單因素試驗優(yōu)化，得到最佳提取條件為：固液比1∶6，浸提溫度70 ℃，浸提時間為10 min，蒸餾時間為50 min，該條件下肉桂精油的平均提取率可達到4.464%[19]。

2.4" 分子蒸餾提取法

分子蒸餾技術是在傳統(tǒng)蒸餾技術的基礎上發(fā)展起來的一種新型植物精油提取技術。該技術是利用真空環(huán)境下，液料中各組分蒸餾速率的差異，對料液混合物進行分離，具有提取效率高、受熱時間短、分離程度高等特點[21]。劉曉艷等采用刮膜式分子蒸餾技術對肉桂精油提取條件進行了優(yōu)化，結果表明，在真空度50 Pa、蒸餾溫度63 ℃、進料速度2.0 mL·min-1、刮膜轉速270～290 r·min-1條件下，肉桂精油得率最高為92.14%，且肉桂醛的含量也從57.79%提高到了63.39%[22]。

2.5" 超臨界二氧化碳萃取法

超臨界流體是指溫度、壓力高于臨界狀態(tài)的流體，超臨界二氧化碳流體是超臨界萃取技術中最常使用的萃取劑之一。該技術是利用超臨界流體的高溶解性，將肉桂原料中的精油成分快速溶出，并通過改變操作溫度和壓力使流體與精油分離，從而達到萃取精油的目的[14]。該方法具有萃取溫度低、萃取時間快、成本低、提取率高等優(yōu)點。采用超臨界二氧化碳提取法提取肉桂精油，發(fā)現(xiàn)肉桂精油的最高萃取率為5.8%～6.0%，遠高于水蒸氣蒸餾提取的肉桂精油，且香氣純正[21]。

3" 肉桂精油在植物保護領域的應用研究進展

3.1" 植物病害防治方面

目前，植物病害防治方法還是以化學防治為主，但大量化學農藥的使用，不僅增加了農產品中農藥殘留量，還嚴重污染了生態(tài)環(huán)境。因此，研發(fā)具有高效、低毒、安全、無殘留的綠色農藥已成為未來農藥市場發(fā)展的必然趨勢。

大量研究表明，肉桂精油作為一種天然抑菌劑，其優(yōu)良的抑菌活性，可用于多種植物病害的防治。Wang等研究發(fā)現(xiàn)，600 μL·L-1的肉桂醛對茄病鐮刀菌引起的膜莢黃芪根腐病抑制效果為92.98%[23]。Almasaudi等研究表明，當肉桂精油濃度為800 μL·L-1時，不但對葡萄灰霉病菌絲生長及孢子萌發(fā)有顯著的抑制作用，還能夠降低葡萄灰霉病的嚴重程度[24]。Rangsuwan采用熏蒸法對玉米的黃曲霉菌分生孢盤和菌落進行了熏蒸試驗，結果發(fā)現(xiàn)，2.0～5.0 μL·板-1的肉桂精油能夠顯著抑制產毒菌株和無毒菌株的分生孢盤和菌絲體生長[25]。Zheng等測定了18種植物精油對稻曲病菌的抑菌效果，發(fā)現(xiàn)肉桂皮精油和肉桂精油的抑菌活性最強，對稻曲病菌菌絲體生長和分生孢子萌發(fā)均有一定的抑制作用[26]。王海嬌等研究發(fā)現(xiàn)，肉桂精油對辣椒疫霉病菌菌絲體的生長、病菌孢子囊的產生、孢子囊的萌發(fā)及游動孢子的萌發(fā)都具有明顯的抑制作用，其有效中濃度（EC50）分別為111.89、61.09、95.14、54.88 mg·L-1[27]。

此外，肉桂精油對獼猴桃的致病菌尖孢炭疽菌、葡萄座腔菌[28]及番茄的致病菌粉紅單端孢菌、鏈格孢菌、擴展青霉菌、芽枝狀枝孢菌、灰葡萄孢菌都具有較好抑制效果[29]，可進一步將其開發(fā)為綠色農藥。

3.2" 蟲害防治方面

3.2.1" 螨蟲

肉桂精油不僅能夠抑制植物病原菌活性，而且對螨蟲也具有一定的毒殺作用。劉婷研究發(fā)現(xiàn)，肉桂精油對儲糧害蟲食腐酪螨、伯氏生卡螨“熏蒸加觸殺”的致死中濃度（LC50）分別是1.06、2.18 μg·cm-2，毒力分別是苯甲酸芐酯和鄰苯二甲酸二丁酯兩種農藥的9.08、33.76倍和8.63、31.63倍[30]。李紅莉等研究發(fā)現(xiàn)，肉桂精油對茶橙癭螨有著很好的觸殺效果，濃度為0.5%時，觸殺死亡率可達100%[31]。Rezaei等研究表明，肉桂精油可以有效殺死雌性二班蜘蛛螨，還可以降低二班蜘蛛螨蟲卵的存活時間[32]。此外，肉桂精油對截形葉螨、柑橘全爪螨及卵也有著較強的毒殺效果[33]。肉桂精油與殺螨劑苯甲酸芐酯混合可以增強其藥效[34]。

3.2.2" 其他植物害蟲

Sushmita等研究發(fā)現(xiàn)，以1.0%的肉桂精油對四紋豆象幼蟲和成蟲進行熏蒸，其死亡率均為90%，成蟲產卵率也大幅度下降[35]。郭鈺等使用丙酮與肉桂精油進行混合物來處理長頭谷盜蟲，發(fā)現(xiàn)混合物有著明顯的觸殺作用，在最低濃度下（肉桂精油、丙酮體積比為1∶50）長頭谷盜蟲的死亡率仍高達60%[36]。肉桂精油對煙草甲、土耳其扁谷盜成蟲也存在明顯的驅避作用 [37-38]。余豪等研究表明，肉桂精油對林業(yè)害蟲黑翅土白蟻也有著明顯的觸殺和趨避作用[39]。肉桂精油還可以通過作用玉米象鼻蟲的兩個親本來增加其后代的致死率，對荔枝蒂蛀蟲也有著很好的產卵趨避效果[40-41]。

4" 展望

綜上所述，肉桂精油的提取技術已經發(fā)展得較為成熟，不同的提取技術各具特點，可以根據不同需求選擇適宜的提取方法。肉桂精油具有來源廣、毒性小、不污染環(huán)境等特點，已廣泛應用于醫(yī)藥、食品、日化等多個行業(yè)。在植物保護方面，肉桂精油對植物病原菌及貯藏真菌均有較好的抑制效果，具有良好的抑菌潛力；也可以通過熏蒸、觸殺等方式使肉桂精油作用于某些植物害蟲，從而達到消滅或縮減蟲口的目的。因此可以在殺蟲、抑菌等方面加大對肉桂精油的應用研究力度，使其在植物保護領域更好地發(fā)揮價值，有效拓展其利用途徑。

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（責任編輯：易" 婧）