橡胶林下栽培和露地栽培广藿香精油成分的对比研究

庞玉新，张影波，吴 敏， 袁 媛，于福来，陈晓鹭，胡 璇

(1.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所；海南省艾纳香工程技术中心，海南 儋州 571737；2.中国热带农业科学院 橡胶研究所；农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室；省部共建国家重点实验室培育基地；海南省热带作物栽培生理学重点实验室；海南 儋州 571737；3.海南大学 环境与植物保护学院，海南 海口 570228)

·研究报告——生物质活性成分·

橡胶林下栽培和露地栽培广藿香精油成分的对比研究

庞玉新1，张影波1，吴 敏2， 袁 媛3*，于福来1，陈晓鹭1，胡 璇1

(1.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所；海南省艾纳香工程技术中心，海南 儋州 571737；2.中国热带农业科学院 橡胶研究所；农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室；省部共建国家重点实验室培育基地；海南省热带作物栽培生理学重点实验室；海南 儋州 571737；3.海南大学 环境与植物保护学院，海南 海口 570228)

以水蒸气蒸馏法提取了橡胶林下栽培和露地栽培的广藿香精油，并利用GC-MS对所产的广藿香精油进行了成分分析，以研究橡胶林下栽培与露地栽培广藿香精油的产量与品质差异。结果表明：橡胶林下栽培广藿香和露地栽培广藿香2种栽培模式下的广藿香精油产量分别为1.77%和2.09%，其主要成分都是δ-愈创木醇、广藿香醇、α-愈创木醇，β-藿香萜烯，α-藿香萜烯等28种挥发性成分，其成分的一致度100.00%，其主要差异为同种组分间的含量差异，其中差异较大的成分有宝丹酮、广藿香醇、δ-愈创木醇、β-藿香萜烯和α-愈创木醇,差异率从1.18%～4.60%不等。2～3年树龄橡胶林是广藿香适宜栽培环境，其对广藿香精油产量与品质影响较小，在海南橡胶林下推广种植广藿香具有良好的经济效益和生态效益。

橡胶林下栽培；露地栽培；广藿香；精油；GC-MS

广藿香(Pogostemoncablin(Blanco) Benth.)为唇形科刺蕊草属植物，是岭南地道药材之一，具有芳香化浊、开胃止呕、发表解暑之功效[1]。广藿香不仅是多种中成药的主要原料，以其为原料提取的广藿香油，还是轻化工业的重要原料，是香水生产中最常用的定香剂和修饰剂之一，如在香奈儿5号、JAGUAR等著名香水的调配中使用[2]。近年，随着GC-MS技术的发展与完善，已经被广泛应用于桂花[3]、香榧[4]、紫丁香[5]、新疆圆柏[6]、海南柏木[7]等精油成分的分析。广藿香挥发油的成分已经有相当多的报道，如陈地灵[8]、陈文光[9]等对中国产和越南产的12份广藿香挥发性成分用GC-MS对其进行了研究，发现其主要成分有广藿香醇、β-广藿香烯、α-愈创木烯、γ-愈创木烯、广藿香烯等，且产地对广藿香挥发性成分影响较大，其化学成分的相似度为0.765 0～0.920 7。魏刚[10]、罗集鹏[11]等以广藿香挥发性成分的GC-MS研究为基础，将广藿香依据产地划分为湛江-海南型和石牌-高要型。广藿香油是一种重要的医药用、芳香工业原料，近年，随着制剂技术和民族医药产业的发展，对广藿香精油的需求量剧增，其栽培模式逐渐由简单的露地栽培向林下栽培模式过渡，橡胶林作为海南、云南等省区最重要的经济作物，在橡胶林下推广种植广藿香，不仅可以提高单位面积的土地利用率，而且还具有显著的经济效益，在东南亚的印度、印度尼西亚、菲律宾、马来西亚等国家已经有较大面积的推广，其质量也较易被香料加工企业所接受[12]，但是关于橡胶林下产与露地栽培之广藿香精油的产量与品质差异尚未见到有关报道。本研究以海南儋州2～3年龄橡胶林下产之广藿香和露地栽培之广藿香为原料，以《中国药典》(2010版)挥发油提取方法[1]水蒸气蒸馏法提取广藿香精油，并利用GC-MS对所产的广藿香精油进行了成分分析。

1 实 验

1.1 材料、仪器与试剂

橡胶林下栽培广藿香，中国热带农业科学院橡胶种质资源保存圃；露地栽培广藿香，中国热带农业科学院热带作物品种资源保存圃，所采材料均为1年生广藿香全株，选择晴天采集，经中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所王祝年教授鉴定为唇形科刺蕊草属植物广藿香(Pogostemoncablin( Blanco) Benth.)，凭证标本保存于中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所。

仪器与试剂:GC- 17A/QP 5050A型气相色谱-质谱联用仪，日本岛津公司；挥发油提取器，天津市泰斯特仪器有限公司。乙醚，分析纯。

1.2 挥发油提取方法

参照《中国药典》(2010版)中的挥发油提取方法[1]，称取橡胶林下栽培广藿香和露地栽培广藿香全株鲜药材100.0 g， 剪碎至5～8 mm×3～5 mm，然后置于5 L挥发油提取器中，加 1.5 L 纯水提取 5.0 h，再用少量乙醚多次萃取出挥发油，少量无水硫酸钠干燥挥去乙醚后得淡黄色挥发油，记录出油率。

1.3 分析方法

气相色谱条件：色谱柱为DB-5 (石英毛细管柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm)；载气为氦气，分流比50 ∶1；体积流量1.4 mL/min;进样口温度260 ℃，GC-MS界面温度280 ℃，程序升温50～280 ℃；进样量0.5 μL。质谱条件：离子源EI，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃；电子能量70 eV；扫描范围20～ 450 u(全扫描)。

2 结果与分析

2.1 不同栽培模式对广藿香精油产量的影响

水蒸气蒸馏法对橡胶林下栽培和露地栽培2种栽培模式下广藿香的精油产量见表1，结果表明：橡胶林下载培模式的精油产率为1.77%±0.05%，略低于露地栽培广藿香精油，其产率差异可能与橡胶林下较少的光照指数有关，也可能与其林下荫凉的气候类型有关，因在橡胶林下栽培的广藿香含水量也略高于露地栽培的广藿香。

表1 栽培模式对广藿香精油产率的影响

2.2 不同栽培模式对广藿香精油成分的影响

采用GC-MS联用技术,对橡胶林下栽培和露地栽培模式的广藿香精油成分进行了分离，得到总离子流图，见图1。

图1 橡胶林下栽培广藿香(a)和露地栽培广藿香(b)的化学成分的总离子流图Fig.1 Total ion current diagram of patchouli essential oil under different cropping mode

经过计算机数据处理和NINT-98标准质谱图数据库检索，并按峰面积归一法计算各组分含量，结果见表2。其中从广藿香精油中共检测到28个质谱峰，初步鉴定了28个化合物，鉴出率为100.00%，其主要成分为δ-愈创木醇、广藿香醇、α-愈创木醇、β-藿香萜烯、α-藿香萜烯等。此外还对橡胶林下栽培和露地栽培两种栽培模式下广藿香精油的成分进行了比较，发现橡胶林下栽培广藿香和露地栽培广藿香精油成分的一致度为100.00%，其主要差异为同种组分间的含量差异，其中差异较大的成分有宝丹酮、广藿香醇、δ-愈创木醇、α-愈创木醇和β-藿香萜烯，其中橡胶林下栽培广藿香精油中的宝丹酮、δ-愈创木醇和α-愈创木醇GC含量分别为11.96%、 20.75%和18.39%，明显高于露地栽培的广藿香精油中的宝丹酮、δ-愈创木醇和α-愈创木醇GC含量，其分别为7.36%、 17.93%和16.59%；而露地栽培的广藿香精油中的广藿香醇和β-藿香萜烯含量则高于橡胶林下产广藿香精油中的含量，其中露地栽培的广藿香精油中广藿香醇和β-藿香萜烯GC含量分别15.03%和11.32%，高于橡胶林下产广藿香精油中的11.67%和9.35%。

表2 栽培模式对广藿香精油成分的影响

(续表2)

序号No．保留时间/minretentiontime化合物名称compounds分子式formulaGC含量GCcontent/%橡胶林下栽培intercroppingwithrubbertree露地栽培singlecropping1829．122，3，3⁃三甲基⁃2⁃(3⁃甲基⁃1，3⁃二丁烯基)⁃环己酮2，3，3⁃trimethyl⁃2⁃(3⁃methyl⁃buta⁃1，3⁃dienyl)⁃cyclohexanoneC14H24O0．640．671931．04石竹素caryophylleneoxideC15H24O0．190．182031．43(-)⁃桉油烯醇(-)⁃spathulenolC15H24O0．280．272133．341，4，4⁃三甲基⁃2⁃环乙烯基⁃乙醇1，4，4⁃Trimethyl⁃2⁃cyclohexenyl⁃ethanolC14H22O0．080．082234．22喇叭茶醇palustrolC15H26O0．370．372334．52桉油烯醇spathulenolC15H24O0．060．052434．80表蓝桉醇epiglobulolC15H26O0．150．142535．00杜松脑junipercamphorC15H26O0．090．092636．66广藿香醇patchoulialcoholC15H26O11．6715．032741．47脱氢乙酸dehydroaceticacidC8H8O44．524．542842．13(-)⁃甲醚基⁃长叶醇(-)⁃methylether⁃IsolongifololC15H240．080．08

3 结 论

3.1 以水蒸气蒸馏法提取了2～3年树龄橡胶林下栽培广藿香和露地栽培广藿香精油，并利用GC-MS对广藿香精油进行了成分分析，研究橡胶林下栽培与露地栽培广藿香精油的产量与品质差异：橡胶林下栽培广藿香精油产率为(1.77±0.05)%，略低于露地栽培广藿香精油产率(2.09±0.18)%。

3.2 对2～3年树龄橡胶林下栽培广藿香和露地栽培广藿香的精油成分进行了定量分析，发现其均含有δ-愈创木醇、广藿香醇、α-愈创木醇、β-藿香萜烯、α-藿香萜烯等28种芳香成分，其成分一致度为100.00%，进一步验证了2～3年树龄橡胶林是广藿香适宜栽培环境，其对广藿香精油产量与品质影响较小，在海南橡胶林下推广种植广藿香具有良好的经济效益和生态效益。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].2010版.北京:中国医药科技出版社.

[2]NASHRIQ M B N.Patchoili oil extraction using ultrasonic extraction method[R].Malaysia:University Malaysia Pahang,2008:1-2.

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Comparative Analysis of Patchouli Essential Oils withSinglecropping and Intercropping with Rubber Tree

PANG Yu-xin1,ZHANG Ying-bo1,WU Min2,YUAN Yuan3,YU Fu-lai1,CHEN Xiao-lu1,HU Xuan1

(1.Tropical Crops Genetic Resources Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences；Hainan ProvincialEngineering Research Center for Blumea Balsamifera， Danzhou 571737, China; 2.Rubber Research Institute;Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences；Opening Project Found of Key Laboratory of Biologyand Genetic Resource of Rubber Tree,Ministry of Agriculture;State Key Laboratory Breeding Base ofCultivation & Physiology for Tropical Crops， Danzhou 571737, China; 3.Environment and PlantProtection College,Hainan University, Haikou 570228, China)

In order to study the quantity and quality difference of patchouli essential oils with singlecropping and intercropping withHeveabrasiliensis,the patchouli essential oils were extracted by steam distillation.Then the chemical composition was analyzed by GC-MS.The yields of patchouli essential oils from singlecropping and intercropping withHeveabrasiliensiswere 1.77% and 2.09%.The chemical composition of patchouli essential oils with different cropping mode had little difference,and main compounds wereδ-guaiene,patchouli alcohol,α-guajene,β-patchoulene,α-patchoulen,etc.The difference of patchouli essential oils with different cropping mode were the amount of same chemical composition,such as boldenon,patchouli alcohol,δ-guaiene,β-patchoulene andα-guajene,and the variance ratios of contents ranged from 1.18% to 4.60%.2-3 year-age ofHeveabrasiliensisgrove was a suitable cultivation environment forPogostemoncablinplanting,and the patchouli essential oil from intercropping withHeveabrasiliensishad little difference with patchouli essential oil from singlecropping.Intercropping withHeveabrasiliensiswas a good method forPogostemoncablinplanting,the farmer could got economic benefit and ecological benefit.

intercropping with rubber tree;singlecropping;Pogostemoncablin(Blanco) Benth.;essential oil;GC-MS

2014- 05- 13

农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室/省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室开放课题基金(KLOF1203)；海南省社发科技专项资助(2012sf 015)

庞玉新(1975—)，男，内蒙突泉人，副研究员，博士，主要从事芳香植物资源综合利用方面的研究工作；E-mail:pyxmarx@126.com

10.3969/j.issn.1673-5854.2014.05.004

TQ35;S636.9；

A

1673-5854(2014)05- 0015- 04

*通讯作者：袁 媛(1979—)，女，副教授，硕士，研究领域为热带经济林下植物资源的开发与利用。