4-松油醇型白千层芳香油树种优良单株的选择

梁忠云，李桂珍，常新民，陈海燕，文彩琳

1广西林业科学研究院;2 国家林业局中南速生材繁育实验室，南宁 530002

白千层芳香油树是桃金娘科(Myrlaceaca)白千层(Melaleuca)属常绿灌木至小乔木树种，原产于澳大利亚东部的昆士兰州和新南威尔士的北部，在澳洲白千层属植物多达30 多种。20 世纪九十年代初，由于认识到由澳洲白千层植物枝叶蒸馏而得的茶树油具有广泛的应用价值和重要的开发前景，我国开始引进试种并获得成功［1-3］。

白千层油是利用白千层叶子和枝条提取得到的精油。目前提取白千层有的工艺有水蒸汽蒸馏法，溶剂提取法和超临界提取法［4］，而我国主要采用水蒸汽蒸馏法，每年加工一次。研究发现白千层有多种生化类型［5，6］，其中4-松油醇型白千层油(商业上称茶树油)应用最为广泛，随着茶树油的研究日趋活跃，对4-松油醇型白千层油质量的要求也越来越高。要想获得较大的经济效益，选择低含量的1，8-桉叶素和富含4-松油醇的白千层油已经是迫在眉睫。精油的品质与植株原料有关。广西林科院通过对引进改良品种的研究发现个体植株精油差异较大［5，7］，只有通过筛选优良白千层树种进行繁殖栽培才能确保茶树油的品质。吴丽君等人［8］筛选优良单株以枝叶生物量，得油率，精油产品质量为指标，但这些指标未与实际生产，产品应用要求联系起来。本实验根据植物选育的方法，白千层加工的特点和精油产品应用要求，开展了4-松油醇型白千层优良单株筛选工作，旨在为白千层的繁殖提供优质的材料。

1 材料与方法

1.1 初选单株

1.1.1 初选

通过对在钦州林科所种植的4 年以上未经砍伐的白千层进行目测，选取树冠较大，枝叶浓密的单株。采集目测所选单株的叶子，用手揉搓后闻其味道，选定无桉叶素特殊凉味的植株作标识;采集标记植株的去除大于1 cm 的枝条及枯黄枝叶后的枝叶，用塑料袋包装好，当天运回实验室，称重。

1.1.2 测定

1.1.2.1 白千层含油率的测定

参照《中华人民共和国药典》2010 年版一部附录XD 中挥发油测定法甲法［9］中的水蒸汽蒸馏法来测定枝叶得油率。将采集的枝叶切成1～2 cm 的长度，装入2000 mL 的圆底烧瓶，装上挥发油测定器和冷凝管，蒸馏，到挥发油油层不再增加时，停止加热后冷却至室温，分离出精油，称重。

1.1.2.2 白千层油化学成分的定性定量分析

参照气-质联用的定性分析结果，并按照ISO4730:2004 标准确定白千层油主要的化学成分;用气相色谱法进行定量分析，确定各组分的含量［10］。

GC 定量分析条件:Agilent 7890A 气相色谱仪。弹性石英毛细管柱AT35(60 m ×0.25 mm，0.25 μm)，载气为氮气，程序升温是70 ℃保持1 min，以5 ℃/min 升至150 ℃，再以10 ℃/min 升至220 ℃，保持5 min，进样口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1:50，进样量0.3 μL。

1.1.3 选定初选优株

按上述方法测定，选取含油率大于1.0%，精油中1，8-桉叶素含量＜3.0%，4-松油醇含量＞38.0%的植株为初选优株。

1.2 繁殖与栽培

初选优株平茬处理，并进行抚育。待植株萌芽条木质化时剪下，浸蘸ABT 生根粉溶液后扦插到已浇透水的红心土基质中，定期管护扦插成活的幼苗，移栽，一年施复合肥2 次，每次每公顷施肥1050 kg，并进行抚育。

1.3 测定

1.3.1 生物量的测定

测定移栽6个月，12个月，16个月树高，地径，冠幅，称量移栽6个月，12个月整株和去除大于1 cm 的枝条及枯黄枝叶后的枝叶质量。

1.3.2 含油率和成分测定

测定移栽6个月，12个月，16个月去除大于1 cm 的枝条及枯黄枝叶后的枝叶含油率和精油成分，测定方法与1.1.2 相同。

1.4 确定优株

确定1 年生去除大于1 cm 的枝条及枯黄枝叶后的枝叶含油大于10 g，精油中1，8-桉叶素含量＜3.0%，4-松油醇含量＞38.0%的植株为优良单株。

2 结果与讨论

2.1 嗅辨法初步区分白千层的不同生化类型

在选取的白千层林，有桉叶素型、4-松油醇型、桉叶素-松油醇型三种不同生化类型［5］。桉叶素有特殊的凉味，用嗅辨法能初步将桉叶素型与4-松油醇型的植株区分开，从而减少测定的工作量。嗅辨法成为筛选工作的重要环节。

2.2 初选单株的测定

同一植物(如互叶白千层)精油主成分、出油率、枝叶的生物量差异较大。通常影响茶树油产量的基本因素是生物量和得油率，而茶树油的质量主要由其所含的4-松油醇和1，8-桉叶油素的浓度决定，前者是茶树油主要的活性成分，后者带有刺激性气味，影响油的香气。随着茶树油的研究与应用，对茶树油质量的要求越来越高，人们对1，8-桉叶素的含量做出了限定，制定的中国行业标准要求小于5%，国际行业对互叶白千层油的化妆品要求为小于3.5%［11］，甚至有学者提出1，8-桉叶素在2%左右较好［12］。因此，选取优良的4-松油醇型白千层树种进行繁殖栽培才能确保茶树油的品质。从测定的103 株4-松油醇型白千层可以看出，白千层单株得油率和成分差异较大，得油率在1.0%～2.2%之间，精油中4-松油醇含量在33.63%～42.70%之间，1，8-桉叶素含量在0.44%～9.55%之间，质量达到国际标准ISO4730:2004 的要求，其中含油率＞1.0%，精油中1，8-桉叶素含量＜3.0%，4-松油醇含量＞38.0%的植株有34 株(见表1)。不同的种源和单株会造成精油质量不一，个体差异成为选优的基础，选择良好的繁殖材料是保证精油质量的关键。

表1 初选优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 初选优株扦插苗的测定

白千层种植1 年就可以进行茶树油生产，通常是一年提取精油1～2 次，本实验从6个月开始跟踪生长情况。从表2、表4 可以看出，初选优株扦插苗移栽6个月和16个月后，得油率除了102 #(0.95%)小于1.0% 以外，其他稳定在1.03%～1.50%，4-松油醇含量稳定在38.02%～43.91%，1，8-桉叶素含量稳定在0.40%～2.85%，得油率和精油质量均达到选优标准(得油率大于1.0%，4-松油醇含量大于38%，1，8-桉叶素含量小于3%)，与初选优株母株相比也较稳定，且移栽16个月后的精油质量明显优于移栽6个月后的，这可能与植株种植时间长短有关，种植至少一年后精油质量才相对稳定;而从表3 可以看出，初选优株扦插苗移栽12个月后，得油率在0.81%～1.46%，4-松油醇含量在36.23%～40.27%，1，8-桉叶素含量在0.37%～2.59%，得油率和精油质量均有部分植株低于选优标准，与初选优株母株相比波动也较大，这可能与采收季节有关［13］，移栽12个月后正好是雨季，还是抽芽时节，嫩枝叶含油率和成分都会相对偏低，同时也说明植株抽芽时节不适合采收枝叶进行生产。

从表2、表3、表4 测定的树高，地径、冠幅可以看出，植株一直在生长，移栽12个月后植株重为0.51 kg～2.08 kg，可用枝叶量为0.38 kg～1.82 kg，单株得油量为4.31 g～26.59 g。综合来看，28、34、35、104、107、111、113 号更有优势，一年生单株得油量大于10 g，得油率大于1.0%，精油中4-松油醇含量大于38.0%，1，8-桉叶素小于3.0%，达到实验选优标准，确定为优良单株，结果见表5。

表2 移栽6个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个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 确认的优良单株指标Table 5 Indicators of selected superior individual of Melaleuca

2.4 确认的优良单株与目前研究的比较

根据文献［7］报导，推算出白千层单株得油12.39 g，而精油中4-松油醇含量为35%～40%，1，8-桉叶素含量为3.99%;文献［8］报导，单株年得油为2.69 g～3.77 g(枝叶小于0.3 cm)，精油中4-松油醇含量为38%～42%，1，8-桉叶素含量为3.76%～4.26%(大于3%);本实验选择的单株年得油为11.30 g～26.58 g(枝叶小于1.0 cm)，精油中4-松油醇含量为38%～40%，1，8-桉叶素含量为1.0%～2.2%(小于3%)，所选优良单株精油年均产量和质量都优于国内的优良单株。

2.5 香料植物的选优方法

香料植物的选优不能只考虑精油的质量，还应考虑得油量。从表1 和表3 的测定结果看，初选的1 号，99 号，143 号，174 号的精油质量高，但扦插繁殖12个月的植株得油量均低于10 g，只有将精油质量和产量相结合才能选出优良单株。精油产量成为香料植物选优的重要因素之一。

2.6 香料植物的选优

香料植物选优是一个复杂而又漫长的过程，它需要对选择的单株进行不断的跟踪验证。本实验选择的单株只是初步的选择，是否会在实际生产中发

生变异，精油产品质量改变还有待进一步研究。

3 结论

根据植物选优的方法和白千层芳香油加工的特点及茶树油应用要求，实验筛选出4-松油醇型白千层芳香油树优良单株7 株，其一年生的单株含油量为11.30 g～26.59 g，精油中4-松油醇含量为38.04%～40.27%，1，8-桉叶素含量为1.09%～2.21%，单株精油年均产量和质量都优于国内的优良单株。植物中精油质量和产量是香料植物选优的重要因素。

致谢:本实验在采样过程中得到了广西钦州林科所蔡林和梁刚工程师的帮助，在此表示感谢。

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