墨西哥柏木叶精油含量及组成的季节性变化规律

王侨，朱凯

(南京林业大学化学工程学院，南京 210037)

柏木油又名雪松油，作为世界十大精油，在香精工业中应用广泛。柏木精油本身具有木香及檀香气味，具有抗菌消炎的作用，也常作为杀虫剂的主要成分[3]。

毋庸置疑，不同品种的柏木精油在性状、气味、成分等方面存在较大区别。同种柏木精油由于来源地的环境差异，或受季节变化、采摘时间、存放时间的影响，其精油的得率、化学特性也会有所不同[4]。田旭平等[5]对新疆圆柏的挥发油化学成分进行检测，发现鲜叶和干叶中的挥发性成分及含量差异甚大，但是特征成分种类基本一致，且随着叶的干燥贮存时间的延长，其挥发性成分及含量在逐渐减少。王茜等[6]研究了福建柏游憩林内挥发物成分春季日变化规律，发现环境因素如光照强度、温湿度等对植物挥发物的释放起着决定性作用。张国防等[7]研究发现脑樟型精油的主成分相对含量在7月最高。邵平等[8]研究了紫苏精油主要成分的季节性变化，其中紫苏醛的含量随季节变化呈上升趋势，7月达到较高水平。江燕[9]研究了芳樟醇型樟叶精油中主要成分的变化规律，发现在6—8月芳樟叶油的得油率和芳樟醇含量均达到较高值。Dhouioui等[10]研究了马兜铃挥发油成分随季节和气候条件的变化，发现9月成分含量最高。本课题组对不同产地的墨西哥柏木精油进行了相关研究，以主要成分为依据，筛选出6种不同化学类型的柏木精油，为研究墨西哥柏木精油得率及成分随季节变化提供基础[11]。

笔者对奇数月采摘的墨西哥柏木鲜叶中柏木精油含量及其中的化学组成进行研究，探寻不同月份的变化规律，从而确定墨西哥柏木叶合适的采收季节，提高精油得率和品质，并为进一步的选优和种植培育提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料和仪器

原料为南京林业大学白马基地9年生墨西哥柏(以主要成分的相对质量分数作为区分依据，对已筛选出的6种不同化学类型的墨西哥柏木精油按A～F进行编号，分别对应柠檬型、石竹烯型、蒎烯型、依兰型、桧烯型和香紫苏型)，分别于2019年1月至11月奇数月月初的上午10:00进行采摘，鲜叶用于柏木精油提取。

TRACE 1300-ISQ型气相-质谱联用仪(GC-MS)，美国Thermo Fisher Scientific公司。

1.2 提取方法

分别称取150 g剪碎的墨西哥柏鲜叶，置于水蒸气蒸馏装置中，在150 V电压下连续蒸馏4 h，精油随水蒸气带出并经冷凝后储存于分水器中。再经乙醚萃取，收集所得精油，计算得率并用于精油化学组成分析。

1.3 分析检测方法

采用GC-MS对精油成分进行分析。

色谱条件：色谱柱DB-5MS，初温60 ℃，保留时间为2 min，以5 ℃/min升温至220 ℃，再以10 ℃/min升温至280 ℃，并保留5 min。进样口温度为250 ℃，FID检测器温度为280 ℃；以氦气为载气，进样量为0.4 μL。采用面积归一法确定各化学组分的相对质量分数，与数据库进行比对并参考文献校对，确定化合物名称。

尽管自我表露大部分是建立在亲密关系的基础上[23]，但有关研究表明，网络交互以及其他以互联网为基础的沟通都可以促使用户进行较高程度的自我表露。例如，Rheingold (2001) 的研究表明，许多人会通过网络空间的沟通建立新的有意义的联系，相对于传统的面对面聊天而言，借助“媒介”进行沟通会使得人们很自然地向他人呈现出自己更为私密的信息。

质谱条件：EI离子源250 ℃，四级杆150 ℃，电子能量70 eV，电子倍增管电压1 347 V，扫描质量范围45～450 amu。

2 结果与分析

2.1 墨西哥柏木精油得率变化

采用绝干原料得率计算方法对精油得率进行计算，公式如下:

式中:m1为所得精油质量，g;m2为绝干原料质量，g。

不同编号的柏木精油在奇数月的得率见表1。由表1可知：A精油得率在3月最低为0.19%，3—7月逐步增加，7—9月相对平稳，得率最高为11月的0.57%，其次9月得率为0.43%；B精油平均得率为0.32%，1月、3月得率相对较低，3—7月逐渐增加，9月有所降低，11月得率升高为0.43%，最高得率为7月的0.47%，就得率而言此时最适宜采摘；C精油5—9月得率逐渐升高，9月得率最高为0.42%，9—11月、1—5月得率逐渐降低；D精油平均得率为0.37%，得率从1—11月逐渐增加，得率最高为11月的0.51%；E精油平均得率为0.19%，得率变化不大，相对平稳，最高为11月的0.22%；F精油得率3—11月逐步增加，增加幅度较小，得率最高为11月的0.27%。而按季节整体来看，从夏季(5月)开始，墨西哥柏木叶精油得率呈逐季增加的趋势。相对而言，夏秋(7—9月)两季柏木叶精油含量相对平稳，秋冬(9—11月)两季一般是精油的储备期，含油量相对较高，冬春(1—3月)季出现一定差异，含油量普遍较低。其他植物精油一般也遵循季节变化的规律。郑红富等[12]研究了芳樟精油得率随时间变化规律，发现在一年内芳樟精油提取得率呈现先升高后降低的趋势，9月的精油提取得率最高，为1.54%。Sellema等[13]研究了土木香精油得率随季节(1月、4月、7月和11月)变化规律，发现精油得率在7月、11月明显高于1月、4月。Wang等[14]研究了七叶莲精油得率随季节变化规律，发现其变化范围为0.11%～0.27%，冬季从树叶中提取的油量最大，而春季从茎中提取的油量最小。陈铁壁等[15]研究了永州香樟叶精油在一年内各季度的变化规律，发现夏秋两季精油含量水平较高，而春冬两季较少，在1月含量达到最低。

表1 不同类型精油得率随月份的变化Table 1 The yield of essential oils with different numbers varies with months %

2.2 墨西哥柏木精油成分变化

6种不同化学类型精油的不同月份化学成分质量分数的变化结果见表2。

表2 6种化学类型精油不同月份主要化学成分质量分数Table 2 Mass fractions of main chemical components of six chemical types of essential oils in different months %

A精油被定义为柠檬型。(+)-柠檬烯是单萜类化合物，有类似柠檬的香味，具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用，平均质量分数为34.11%，1—9月持续增加，质量分数最高为9月的41.56%，11月质量分数仅次于9月为38.16%。

B精油被定义为石竹烯型。质量分数最高的特征成分为β-石竹烯，在食用香精中有广泛的应用，平均质量分数为18.92%，3—11月质量分数逐渐增加，9月、11月相对比较平稳，质量分数最高为11月的22.48%，质量分数次高为(+)-α-蒎烯、(+)柠檬烯等。

C精油被定义为蒎烯型。(+)-α-蒎烯是主要特征成分，多存在于松节油中，具有抗炎、抑菌、抗氧化的作用，在9月、11月质量分数相对较高分别为33.68%、33.90%，1—3月质量分数降低，3—11月逐渐升高。

D精油被定义为依兰型。cis-依兰油-二烯是其主要特征成分，质量分数随季节变化不大，5—11月质量分数持续增加，最高为11月的30.28%，5月、7月质量分数相对稳定。

E精油被定义为桧烯型。桧烯作是主要特征成，有很好的抗炎效果，平均质量分数为19.47%，1—5月相对质量分数持续降低，5月最低为9.98%，5—11月逐渐升高，11月质量分数最高为31.61%，此时为冬季，天气寒冷，更有利于精油的储存。

F精油被定义为香紫苏型。香紫苏醇在柏木中相对稀有，有较好的消炎、杀菌、防御作用，其质量分数随季节变化不大，7月、11月相对最高。

2.3 墨西哥柏木精油成分质量分数和得率的综合比较

由于6种不同化学类型精油的得率最高的月份和特征成分质量分数最高的月份并非都在同一月，单一的以得率或者主成分的质量分数作为比较依据，说明力度不足。因此，把不同月份特征成分的质量分数与得率的乘积作为选择标准，选择综合值最高的月份作为采摘的最佳月份，结果见表3。由表3可知，柠檬型在11月综合值为21.75，全年最高；石竹烯型、依兰型、桧烯型、香紫苏型均在11月综合值最高，分别为9.67，15.44，6.95和4.20；蒎烯型综合值在9月最高为14.15，比11月高了3.30。

表3 不同化学类型精油特征成分质量分数与得率乘积Table 3 Products of characteristic components of essential oils of different chemical types

可见，虽然墨西哥柏木精油不同化学类型的得率及主成分变化规律不完全一致，但有两个共同点，即得率和质量分数的最高值均出现在秋冬季，此时柏木叶生长缓慢，是精油储备的最佳时期；得率和质量分数的最低值均出现在春夏季，即生长期，此时是柏木长出很多新鲜嫩叶。

3 结 论

采用水蒸气蒸馏法提取墨西哥柏木精油，监测精油得率随季节变化规律，结果表明，柠檬型、依兰型、桧烯型、香紫苏型柏精油得率最高均在11月，其次是9月、7月；石竹烯型柏7月收率最高，其次为11月；蒎烯型柏收率最高为9月，7月次之。而6种不同化学类型墨西哥柏木精油，从综合得率和特征成分的含量考虑，除蒎烯型精油9月适宜采收，其他5种最佳采收月份均为11月。

研究墨西哥柏木精油得率及主要成分随季节变化规律，有利于解决精油收率不高的问题，可为墨西哥柏木选优培育、选择适宜采收时间以及后续研究提供相应的理论依据。