香樟叶片及果实挥发油化学成分及抑菌活性测定

肖新波，何衍彪,2，李意成，周芸芸，尹 周

（1. 湖南人文科技学院农业与生物技术学院，湖南省高校农作物有害生物绿色防控重点实验室，湖南 娄底 417000；2. 娄底市农业科学研究所，湖南 娄底 417000）

香樟[Cinnamomum camphora（Linn）Presl]为樟科（Lauraceae）樟属（Cinnamomum）常绿乔木，广泛分布于华南地区，是重要的自然生态树种；同时香樟集香料、药用、材用等多功能于一体， 是宝贵的芳香植物资源[1-2]。不同品系香樟树挥发油所含化学成分各有不同，据《中国植物志》记载樟树按精油化学成分可分为本樟、芳樟和油樟3 个类型，随着研究的不断深入，陆续有新的化学型被发现[3]。

刘亚等[4]、郭向阳[5]、邱米等[6]、王玮琴等[7]分别对香樟树叶片、花和果实挥发油的化学成分进行了研究，但由于品系、采集时间、生长环境等对挥发油的含量和成分有一定的影响，不同文献的检测结果难以分析出香樟不同部位挥发油化学成分的差异。研究还发现，樟树中的挥发油成分具有良好地抑菌效果[8-10]。但关于香樟不同部位挥发油化学成分差异与抑菌活性之间关系的研究鲜见报道。笔者在前期研究时发现，香樟果实挥发油对芒果炭疽病、番茄灰霉病等具有强烈的抑菌活性，而叶片挥发油抑菌活性不明显，因此，笔者拟利用气相色谱-质谱联用法对香樟果实、叶片挥发油进行化学成分分析，结合前人研究结果进一步探寻香樟果实挥发油的主要抑菌活性物质。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新鲜的香樟叶片和果实，分别于2021 年5 月、9月采集自湖南省娄底市湖南人文科技学院校园内。试验主要试剂有石油醚（天津富宇精细化工有限公司）、无水硫酸钠（天津市大茂化学试剂厂）等，均为分析纯。供试菌株为番茄灰霉病病菌（Botrytis cinereaPersoon），由海南大学刘铜教授团队提供。

试验主要仪器设备有7890B-5977B 型GC/MS 联用仪（美国安捷伦公司）、R-201 型旋转蒸发器（上海申胜生物技术有限公司）、FA2204B 型电子天平（上海精科天美科学仪器有限公司）、TopPette 单道手动可调移液器[大龙医疗设备（上海）有限公司]。

1.2 试验方法

1.2.1 挥发油的提取称取适量新鲜的香樟树叶，剪碎，或称取适量新鲜的香樟果实置于圆底烧瓶中，电热套保温；并将另一圆底烧瓶加热产生的水蒸气用玻璃管输入盛有样品的圆底烧瓶底部，水蒸气从盛有样品的圆底烧瓶底部将挥发油带出，经冷凝管冷凝后得到油水混合物，当冷凝水变得清澈后停止加热。合并油水混合物，用石油醚萃取3 次。将合并后的石油醚萃取液用无水硫酸钠脱水过滤，滤液用旋转蒸发仪回收溶剂，即得具有特殊香味的淡黄色挥发油，置于冰箱保存备用。

1.2.2 挥发油抑菌试验在超净工作台上用移液器及灭菌枪头取适量果实挥发油和叶片挥发油加入含500 倍挥发油体积的灭菌PDA 培养基（培养基温度约45℃）的三角瓶中，混匀，倒入直径为9 cm 培养皿中（每皿15 mL 左右），静置，紫外灯灭菌30 min。将菌落接入培养皿正中央，每隔2 d 观察菌落的生长状况，5 d 后用十字交叉法测量菌落直径。按公式（1）计算相对抑制率。

1.2.3 GC/MS 分析条件（1）GC 条件：色谱柱为HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm)，色谱柱流量为1 mL/min，进样口温度为230℃，分液比为20 ∶1，进样量为1 μL，程序升温为柱温70℃，以10℃/min 的速率升至280℃。（2）MS 条件：电子轰击离子源（EI），离子源温度150℃，电子能量70 eV，检测器电压350 V，接口温度280℃，扫描质量范围50～500 amu。

2 结果与分析

2.1 香樟挥发油抑菌效果

由图1 可知，番茄灰霉病病菌在香樟果实挥发油500×稀释下的培养基上不能生长，表明香樟果实挥发油稀释500 倍后对番茄灰霉病病菌的相对抑制率高达100%；番茄灰霉病病菌在香樟叶片挥发油500×稀释下的培养基上可正常生长，表明香樟叶片挥发油稀释500 倍后对番茄灰霉病病菌的相对抑制率为0%。

图1 番茄灰霉病病菌在香樟挥发油处理的培养基上的生长情况

2.2 香樟挥发油化学成分分析

图 2 为香樟叶片、果实挥发油化学成分的总离子流图，各组分经计算机谱库检索，从香樟叶片、果实挥发油中共鉴定出70 种化学成分，包括烃类35 种、醇类17 种、酯类6 种、醛类4 种、酮类3 种、酚类2 种、醚类2 种和氧化物1 种（表1）。其中叶片挥发油中鉴定的化学成分27 种，占叶片挥发油总含量的94.67%；果实挥发油中鉴定的化学成分52 种，占果实挥发油总含量的95.81%。

表1 香樟叶片和果实挥发油成分和含量

续表1

图2 香樟果实挥发油总离子流图

通过比对分析，叶片和果实挥发油的化学成分存在差异，其中叶片挥发油和果实挥发油都具有的化合物有9 种，分别是烃类4 种，包括石竹烯、蛇麻烯、(1R,3E,7E,11R)-1,5,5,8-四甲基-12-氧杂双环(9.1.0)十二烷基-3,7-二烯、虎鲨烯；醇类2 种，包括芳樟醇和橙花叔醇2；酮类1 种，为樟脑；酯类1 种，为（草酸，1-甲基戊酯）；氧化物1 种，为石竹烯氧化物。

叶片挥发油特有的化学成分有16 种，果实挥发油所特有的化学成分为45种。相对于叶片挥发油来说，果实挥发油所特有或含量较高的是β-水芹烯（8.62%）、芳樟醇（9.64%）、柠檬醛（6.60%）、樟脑（8.49%）、黄樟素（11.75%）、丁香酚甲醚（8.47%）。

3 结论与讨论

采用水蒸气蒸馏法提取香樟叶片和果实中的挥发油，利用GC-MS 法分别鉴定出27 和52 种化学成分，可见叶片与果实的挥发油所含化学成分存在较大差异，果实挥发油化学成分更加多样、复杂。植物不同部位挥发油化学成分往往差异比较大，不同部位的挥发油在抑菌活性方面可能也存在一定差异[11]。

研究发现，香樟果实挥发油对番茄灰霉病具有强烈的抑菌活性，而叶片挥发油抑菌活性不明显。香樟果实挥发油所特有或含量较高的是β-水芹烯、芳樟醇、柠檬醛、樟脑、黄樟素、丁香酚甲醚等，其中柠檬醛、芳樟醇等被报道具有较好的抑菌活性[12-15]。李建菲[16]研究发现，丁香酚和异丁香酚对多种病原菌具有较强抑制效果；而宋泽华等[17]研究发现，多种基于丁香酚的异唑啉类化合物对油菜菌核病菌、水稻纹枯病菌、番茄早疫病菌和辣椒疫霉病菌具有较好的抑菌活性。

与香樟叶片挥发油相比，香樟果实挥发油具有更强的抑菌活性。事实证明，对香樟果实挥发油特有的化学成分进行研究，是筛选天然抑菌活性物质的有效途径。除了前人报道的柠檬醛、芳樟醇、异丁香酚外，香樟果实挥发油特有的化学成分中是否还有其他活性抑菌物质有待于进一步研究。