亮叶含笑不同器官精油含量比较及综合品质评价

迟海红， 高尔刚， 刘映良， 罗小菊， 方小平*

(1.贵州师范大学 生命科学学院， 贵州 贵阳 550001； 2.贵州省黎平县林业局， 贵州 凯里 557300； 3.贵州师范大学图书馆， 贵州 贵阳 550001)



亮叶含笑不同器官精油含量比较及综合品质评价

迟海红1， 高尔刚2， 刘映良1， 罗小菊3， 方小平1*

(1.贵州师范大学 生命科学学院， 贵州 贵阳 550001； 2.贵州省黎平县林业局， 贵州 凯里 557300； 3.贵州师范大学图书馆， 贵州 贵阳 550001)

为了对亮叶含笑的精油提取和开发利用提供参考，采用水蒸气蒸馏法，提取亮叶含笑不同器官(叶芽、一年生叶、一年生茎、两年生茎、假种皮、花瓣、雄蕊和雌蕊)中的挥发油，比较其出油率，并运用灰色关联度法对8种精油进行综合品质评价。结果表明：亮叶含笑不同器官精油的平均提取率在0.082%～1.859%，以叶芽的提取率最高，假种皮次之，两年生茎的提取率最低。综合品质以一年生叶的精油最优，花瓣最差。综合比较，亮叶含笑精油提取的材料选择一年生叶最好。

亮叶含笑； 不同器官； 精油； 品质； 综合评价

亮叶含笑(MicheliafulgensDandy)为木兰科(Magnoliaceae)含笑属(Michelia)乔木，树干通直，高大挺拔，花大艳丽。产于广东南部、海南、广西、云南及越南等地。木材纹理直、结构细，可供家具、建筑及胶合板用[1-2]。精油是一种从芳香植物中提取的挥发性油状液体，是植物天然香料的主要品种[3]。精油的生产是天然香料工业的重要组成部分，在化妆品、洗涤用品、食品、烟酒以及其他工业用香精中广泛应用[4]。木兰科含笑属植物不仅在治疗牙周病、抗肿瘤、抗氧化及其他消炎方面具有较强的活性，而且对中枢神经系统也有很强的作用[5]。近年来已有不少学者对含笑属植物精油的提取方法及精油成分进行分析[6-9]，但对亮叶含笑不同器官精油含量方面的研究尚未见报道。水蒸汽蒸馏法是最常用的1种植物性天然精油生产方法[10]，笔者运用水蒸气蒸馏法对木兰科含笑属亮叶含笑叶芽、一年生叶、一年生茎、两年生茎、假种皮、花瓣、雄蕊和雌蕊的挥发油进行提取，比较不同部位的出油率，并采用模糊评价法[11]和灰色关联度法[12]，构造精油品质综合评价模型，比较其综合品质，以期为其精油的开发利用提供数据参考，同时也为进一步指导精油实际生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

于2013年10月和2014年5月在贵州省黎平县坝寨乡上高场的次生林中，采集木兰科含笑属亮叶含笑无病虫害的营养枝、果枝和花蕾，装于自封袋内，用冰盒进行保鲜。带回实验室后将其叶芽、一年生叶、一年生茎、两年生茎、假种皮、花瓣、雄蕊和雌蕊进行区分，于干燥通风处阴干备用。

试验试剂：乙醚(AR)、无水硫酸钠(AR)和蒸馏水(实验室自制)。

试验仪器：电热套(天津市泰斯特仪器有限公司)、电子天平(上海菁海仪器有限公司)、挥发油提取器(江苏华丰玻璃制品厂)、冷凝管(江苏华丰玻璃制品厂)、圆底烧瓶(江苏华丰玻璃制品厂)、棕色瓶(江苏华丰玻璃制品厂)等。

1.2 精油提取

参照2000年《中国药典》(一部)附录XD的方法，用常压水蒸气蒸馏法提取挥发油。将试验材料阴干后切成0.2 cm×0.2 cm左右的碎屑，分别称取50 g样品于1 000 mL圆底烧瓶中，加入400 mL蒸馏水，浸泡6 h，蒸馏5 h[13]，用乙醚溶解稀释，无水硫酸钠脱水。待乙醚挥发完后称重，取3组平行样的平均值，计算精油的出油率。

出油率=(蒸馏的精油质量/原料质量)×100%

1.3 品质评价

采用模糊评价法[11]和灰色关联度法[12]对所得8种精油的综合品质进行评价，设置颜色、持久性、香味强弱、透明度和香味好感度5个评价指标，各指标评价标准见表1。根据各项所占的权重比例，构造精油综合评价模型[14-15]。评价时随机选择20位同行专家，分别对亮叶含笑8种不同器官的精油按照表1的评价标准进行评分(根据评价等级判定分数，满分5分,结果取平均值)，并采用灰色关联系统对数据进行分析[16]，得出8种不同器官精油的优劣及受欢迎程度。

初始化值

Xi(k)=Xj(k)/X0(k) (i=1,2,3,4,5,6,7,8)

(1)

各点(kij)的绝对差

△i(k)=︱X0(k)-Xi(k)︱

(2)

关联系数

ζi(k)=(a+ρb)/(△i(k)+ρb)

(3)

灰色关联度

ri=1/n∑ζi(k)

(4)

对应的权值

rj=ri/(∑ri)(j=1,2,3,4,5)

(5)

式中，a=min△i(k)，b=max△i(k)，ρ为分辨率系数，取值为0.5，i为不同器官，j为不同评价因子。

表1 植物精油品质评价标准[14]

2 结果与分析

2.1 精油的出油率

从图看出，相同提取条件下亮叶含笑不同器官精油的平均提取率具有很大的差异，依次为叶芽>假种皮>雌蕊>一年生叶>雄蕊>一年生茎>花瓣>两年生茎，其中，叶芽的提取率最高，达1.859%；假种皮次之，为1.789%；两年生茎的提取率最低，为0.082%。

2.2 精油的评价得分

由表2看出，精油颜色一年生茎提取的最浅，假种皮提取的颜色最深；精油香味的持久性假种皮最长，花瓣最短；假种皮香味最强，两年生茎香味最弱；叶芽的透明度最高，花瓣最低；叶芽的香味最香，假种皮的香味较强。

图示 亮叶含笑8种不同器官精油的平均出油率

Fig. Average oil extraction rate of eight different organs ofM.fulgensDandy

表2 亮叶含笑8种不同器官精油的品质评分

表3 亮叶含笑8种不同器官精油品质主要因子的初始化值

Table 3 Initialization values of main quality factors of essential oils extracted from eight different organs ofM.fulgensDandy

因子Factors8种精油EightkindsofessentialoilsX0X1X2X3X4X5X6X7X8颜色Color1.000.780.770.800.720.250.270.520.43持久性Persistence1.000.750.730.650.800.860.650.790.83香味强弱Fragrancestrength1.000.620.780.750.550.930.830.740.63透明度Transparency1.000.950.920.910.850.720.650.760.78香味好感度Fragranceimpression1.000.830.800.830.770.500.580.750.75

表4 亮叶含笑8种不同器官精油的X0对Xi的绝对值差△i(k)

Table 4 Absolute different value (△i(k)betweenX0andXiof essential oil extracted from eight different organs ofM.fulgensDandy

因子Factors8种精油Eightkindsofessentialoils△2△3△4△5△6△7△8颜色Color0.220.230.200.280.750.730.480.57持久性Persistence0.250.270.350.200.140.350.210.17香味强弱Fragrancestrength0.380.220.250.450.070.170.260.37透明度Transparency0.050.080.090.150.280.350.240.22香味好感度Fragranceimpression0.170.200.170.230.500.420.250.25

表5 亮叶含笑8种不同器官精油各性状指标的关联系数值

Table 5 Relevant coefficients between different indexes of essential oil extracted from eight different organs ofM.fulgensDandy

因子Factors8种精油Eightkindsofessentialoilsζ1ζ2ζ3ζ4ζ5ζ6ζ7ζ8颜色Color0.710.700.740.650.380.380.500.45持久性Persistence0.680.660.590.740.830.590.730.78香味强弱Fragrancestrength0.560.710.680.520.960.780.670.57透明度Transparency1.000.930.910.810.650.590.690.71香味好感度Fragranceimpression0.780.740.780.700.490.530.680.68

注：根据表4结果，关联系数计算时a=0.05,b=0.75，ρ取值为0.5。

Note: Relevant coefficients are calculated whena=0.05,b=0.75 andρ= 0.5 according to the results of Table 4.

表6 亮叶含笑8种不同器官的精油综合评价Zk值

Table 6 Zkvalue of essential oil extracted from eight different organs ofM.fulgensDandy

名称NameZk值Zkvalue排序Rank叶芽Leafbud0.79082一年生叶Annualleaf0.80411一年生茎Annualstem0.78983两年生茎Biennialstem0.74274假种皮Arillus0.67227花瓣Petal0.61128雄蕊Stamen0.72195雌蕊Pistil0.69856

2.3 各指标精油所占权重

根据公式(1)～(3)，对表2中的数据进行处理，结果见表3～表5，利用公式(4)计算各指标的关联度，再根据公式(5)计算各指标对应的权值，结果为r1=0.16,r2=0.21,r3=0.20,r4=0.23,r5=0.20，得出各评价指标所占的权重顺序依次是透明度>持久性>香味好感度=香味强弱>颜色，根据权重分别计算8种精油的综合评价值Zk，构造精油综合评价模型为Zk=r1Xi+r2Xi+r3Xi+r4Xi+r5Xi。结果(表6)表明，亮叶含笑不同器官提取的精油综合评价依次为一年生叶>叶芽>一年生茎>两年生茎>雄蕊>雌蕊>假种皮>花瓣。通过加权指标分析，精油透明度指标在整个指标体系中排在最前，精油颜色指标排在最后，这与日常生活中人们选购精油的感官评价相符，说明采用多指标体系综合评价比仅凭单因素评价精油品质更为合理可信。

3 结论与讨论

1) 采用水蒸气蒸馏法对亮叶含笑不同器官的挥发油提取结果表明，各器官的出油率为叶芽>假种皮>雌蕊>一年生叶>雄蕊>一年生茎>花瓣>两年生茎；精油品质评价指标权重为透明度>持久性>香味好感度=香味强弱>颜色；精油综合品质为一年生叶>叶芽>一年生茎>两年生茎>雄蕊>雌蕊>假种皮>花瓣。

2) 植物芳香精油的含油量大小是由多种因素共同作用的，且不同植物体精油的成分不同，同一种植物不同部位的精油成分也有很大差异[17]。若不考虑精油成分，单从材料获取、精油的提取率和精油综合品质考虑，虽然亮叶含笑叶芽的出油率最高，但是叶芽、一年生茎和两年生茎的获取对植株的伤害太大；亮叶含笑花的雄蕊和雌蕊太少，很难采集到足够的量，且雌蕊的损坏直接影响植株种子的生长；花瓣相对出油率较少，且花期较短(盛花期7～10 d)，受时间限制较大；一年生叶和假种皮对植株的损害相对较小，且出油率较高，是获取植物芳香精油比较理想的材料。但一年生叶精油的综合品质远大于假种皮，所以采用一年生叶比假种皮好，且取材也相对容易。

3) 有研究发现,含笑属植物挥发油中含有多种单萜和倍半萜类化合物及其含氧衍生物[8-9]，含笑属植物的脂溶性提取物具有抗肿瘤活性[6-7]。试验只从精油提取率和综合品质方面对亮叶含笑的精油进行比较分析，若要考虑精油在医学、香料及化妆品等领域的应用价值，还需对精油的有效成分作进一步的分析。

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(责任编辑： 聂克艳)

Essential Oil Content of Different Organs ofMicheliafulgensDandy and Their Integrated Quality

CHI Haihong1, GAO Ergang2, LIU Yingliang1, LUO Xiaoju3， FANG Xiaoping1*

(1.SchoolofLifeSciences,GuizhouNormalUniversity,Guiyang,Guizhou550001； 2.LipingForestryBureau,Kaili,Guizhou557300； 3.LibraryofGuizhouNormalUniversity,Guiyang,Guizhou550001,China)

The extraction rate of essential oil extracted from different eight organs (leaf bud, annual leaf, annual stem, two-year stem, arillus, petal, stamen and pistil) ofM.fulgensDandy was compared and the integrated quality of eight essential oils was evaluated by gray relational degree to provide a reference for extraction, development and utilization of essential oil extracted fromM.fulgensDandy. The results showed that the average extraction rate of eight essential oils is 0.082%～1.859% and the extraction rate of essential oil extracted from leaf bud ofM.fulgensDandy is the highest, followed by from arillus, and the extraction rate of essential oil extracted from two-year stem ofM.fulgensDandy is the lowest. The integrated quality of essential oil extracted from annual leaf ofM.fulgensDandy is the best but the integrated quality of essential oil extracted from petal ofM.fulgensDandy is the worst. In conclusion, the suitable material for extracting essential oil from Michelia fulgens Dandy is annual leaf.

MicheliafulgensDandy; different organ; essential oil; quality； comprehensive quality

2014-09-15； 2015-04-25修回

贵州省科技厅项目“亮叶含笑精油的化学成分及生物学活性研究”[黔科合SY字(2012)3065]

迟海红 (1988-)，女，在读硕士，研究方向：植物学。E-mail：1046467109@qq.com

*通讯作者:方小平(1963-)，女，教授，硕士生导师，从事资源植物及园林研究。E-mail：fangxiaoping1963@126.com

1001-3601(2015)05-0237-0061-04

S792.99

A