柠檬植株4个部位精油出油率比较分析
2022-02-16尤桂春蔡锦玲武竞超林文忠蓝波妙刘灿洪
尤桂春,蔡锦玲,武竞超,林文忠,蓝波妙,刘灿洪
(泉州市农业科学研究所,福建 晋江 362212)
0 引言
植物精油是指从植物的花、茎、叶、果实或根等不同部位通过水蒸气蒸馏法、溶剂萃取或压榨等方法获得[1],具有一定挥发性的油状液体物质,植物学上称为精油,商业上称芳香油,化学和医药学上称挥发油[2]。我国芳香油植物资源重要的有樟科、芸香科、唇形科、桃金娘科和伞形科等20多个科[3],柠檬(Citrus limon(L.)Burm.f.)属芸香科柑橘属枸橼类果树,柠檬精油的提取与应用已有研究[4-6],主要集中在柠檬果皮的提取研究中[7-10],对柠檬花的提取研究较少[11-12],且对柠檬茎的精油提取研究,以及对柠檬植株花、茎、叶片和果皮精油的比较研究还未见报道。对柠檬9份种质植株的花、茎、叶片和果皮4个部位精油出油率比较研究,以期为柠檬良种筛选与合理开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料分别为柠檬植株的花、茎、叶片和果皮,均采自福建省泉州市国家农业科技园区果蔬园柠檬良种筛选圃内9份柠檬种质植株,种质名称分别为北京柠檬、费米耐劳、江苏2号、台湾甜柠檬、台湾香水柠檬、印度大果、尤力克、越南四季柠檬和漳州本地柠檬。每份种质分别选择生长正常、健壮的植株3株进行采摘,柠檬花精油提取于2019年3月花期进行,茎、叶片和果皮精油提取于2020年10-11月进行。
花:从树冠中部东南西北各方位采摘开放的正常花,随采随提。
茎:从树冠中部东南西北各方位随机剪取枝条,去掉叶片。
果皮:在果皮转色后,选择树冠外围中部,摘取大小均匀一致、无损伤、无病斑、无机械伤、果面光洁的果实,带回实验室,剥下果皮。
主要仪器设备:JYT-20L型实验型精油提取机组,上海矩源机械设备有限公司产品;DLSB-5/20型低温冷却液循环泵,杭州庚雨仪器有限公司产品。
1.2 试验方法
采用水蒸气蒸馏法提取柠檬花、茎、叶片和果皮精油。取试验材料1.0 kg,放入精油提取器中,锅炉温度设置为110℃,蒸馏温度为105℃,时间为2.5 h,精油收集使用棕色精油瓶,并避光保存。
1.3 统计分析
试验数据运用Excel 2007和SPSS 22.0软件进行比较分析。
2 结果与分析
参试9份柠檬种质植株4个部位出油率见图1。
图1 参试9份柠檬种质植株4个部位出油率
2.1 植株同一部位在不同种质间出油率的比较
由图1可见,柠檬植株的花、茎、叶片和果皮4个部位分别在9份柠檬不同种质间的出油率均表现出了较大的差异。
2.1.1 柠檬不同种质花出油率的比较
参试的9份柠檬种质花出油率为0.052%~0.139%,以印度大果的花出油率最高,其余从高到低依次为台湾香水柠檬、漳州本地柠檬、江苏2号、台湾甜柠檬、尤力克、越南四季柠檬、北京柠檬、费米耐劳。其中,漳州本地柠檬和江苏2号的花出油率相近,分别为0.106%和0.102%,台湾甜柠檬和尤力克的花出油率相近,分别为0.083%和0.082%,越南四季柠檬和北京柠檬的花出油率相近,分别为0.065%和0.062%。
张仲平看了一下手机上的时间,无奈之下,只好放下电话喊住曾真:“喂,对不起,你刚才是怎么叫我的?你叫我师傅?你是我徒弟呀还是孙悟空呀?”
2.1.2 柠檬不同种质茎的出油率比较
9份柠檬种质茎出油率为0.034%~0.116%,从高到低依次为尤力克、费米耐劳、越南四季柠檬、北京柠檬、江苏2号、印度大果、台湾甜柠檬、漳州本地柠檬、台湾香水柠檬。9份柠檬种质茎的出油率差异较大,其中以尤力克茎出油率最高,台湾香水柠檬茎出油率最低,茎的出油率最高值是最低值的3.4倍。
2.1.3 柠檬不同种质叶片出油率的比较
9份柠檬种质叶片出油率为0.211%~0.358%,以费米耐劳叶片的出油率最高,其余从高到低依次为江苏2号、北京柠檬、尤力克、越南四季柠檬、漳州本地柠檬、台湾香水柠檬、台湾甜柠檬、印度大果。
2.1.4 柠檬不同种质果皮出油率的比较
9份柠檬种质果皮出油率为0.029%~0.241%,其中以越南四季柠檬果皮出油率最高,其余从高到低依次为费米耐劳、漳州本地柠檬、江苏2号、台湾香水柠檬、尤力克、印度大果、北京柠檬、台湾甜柠檬,柠檬不同种质果皮精油出油率相差较大,果皮出油率最高值是最低值的8.3倍。
2.2 同一种质在植株不同部位出油率的比较
参试柠檬植株不同部位出油率的变异系数比较见表1。
有图1、表1可见,参试9份柠檬种质的花、茎、叶片和果皮等4个植株不同部位的出油率中,叶片出油率的均值最高,且每份种质的叶片出油率均高于同一种质的花、茎和果皮的出油率,花、茎、叶片和果皮出油率的均值从高到低依次为叶片、果皮、花、茎;出油率的最大值从高到低依次为叶片、果皮、花、茎;出油率的最小值从高到低依次叶片、花、茎、果皮;出油率变异系数从大到小依次为果皮、茎、花、叶片。
表1 参试柠檬植株不同部位出油率的变异系数比较/%
3 讨论
已有研究表明,柑橘精油含量与基因型、产地、季节、环境因素和提取方法有关[13]。试验材料柠檬花、茎、叶片和果皮均各在同一时间段采自相同生长环境的植株,精油提取方法一致。结果表明,提取的花、茎、叶片和果皮4个部位精油出油率均在不同种质间具有明显差异。因此,柠檬花、茎、叶片、果皮精油出油率在不同种质间的差异均主要与基因型有关,这与靖丽[14]的研究观点一致。
柠檬植株花、茎、叶片和果皮等4个部位的精油出油率中,出油率最高值为费米耐劳叶片0.358%,是茎出油率最高值的3.1倍,是最低精油出油率台湾甜柠檬果皮的12.3倍,说明柠檬植株不同部位精油出油率表现出较大的差异;变异系数越大,说明该性状在种质之间的差异越大[15],参试柠檬材料出油率变异系数从高到低依次为果皮、茎、花、叶片,说明果皮出油率在不同柠檬种质间的差异较大,叶片出油率在不同柠檬种质间的差异相对较小。
柠檬植株不同部位精油主要成分或有效成分的差异,后续可应用GC-MS技术进行分析探讨。
4 结论
参试9份柠檬种质植株4个部位出油率分别为花0.052%~0.139%,茎0.034%~0.116%,叶片0.211%~0.358%,果皮0.029%~0.241%,柠檬花、茎、叶片、果皮精油出油率在不同种质间的差异均主要与基因型有关。柠檬植株4个部位出油率的均值从高到低依次为叶片、果皮、花、茎;出油率的最大值从高到低依次为叶片、果皮、花、茎;果皮出油率在不同柠檬种质间的差异较大,叶片出油率在不同柠檬种质间的差异相对较小。