4种黔产迷迭香生物学性状和精油成分的比较研究

于二汝 王少铭 魏忠芬 罗莉斯 李德文

摘 要 迷迭香是原产地中海的一种重要天然香料作物，为了鉴定和分析其生长习性及精油组成特点，以生长在贵州的4种迷迭香资源：绿色直立型、灰色直立型、宽叶半直立型和匍匐型迷迭香为材料，首先对其生物学性状进行考察，进而利用气相-质谱仪分析其挥发性成分。结果表明，4种迷迭香的生长习性、叶片颜色和形状以及花色等差异显著。4种迷迭香精油主要成分包括α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、桉叶素、樟脑、龙脑和马鞭草烯酮。其中绿色直立和灰色直立型迷迭香α-蒎烯含量较高（依次为17.28%和18.96%），樟脑含量较低（依次为4.29%和7.87%），为近西班牙香型；而宽叶半直立型和匍匐型迷迭香α-蒎烯含量较低（依次为5.82%和8.97%），樟脑含量较高（依次为16.80%和18.64%），为突尼斯/摩洛哥香型。

关键词 迷迭香；生物学性状；精油组份；比较研究

中图分类号 S573 文献标识码 A

Abstract Rosemary（Rosmarinus officinalis L.）is an important natural spice plant that originated from Mediterranean area. Four varieties of rosemary， which were named as“Green-erect Rosemary”，“Gray-erect Rosemary”，“Wide Blade-suberect Rosemary”and“Creepy Rosemary”， respectively， were identified and analyzed on botanical characters and the essential oil compositions in Guizhou. Biological characters of the plants were investigated firstly， and then the essential oils were extracted with steam distillation， and its constituents were analyzed with GC-MS. The results showed obvious difference existed among the four varieties of rosemary on growth habit， leaf shape and the colors of leaf and flower. The eight main chemicals of essential oils from the four varieties of rosemary all were α-pinene， camphene， β-pinene， eucalyptol， camphor， borneol， verbenone and bornyl acetate. The content of α-pinene was rich in “green-erect rosemary” and “gray-erect rosemary”， which was 17.28% and 18.96%， respectively； while camphor was relatively poor in these two types of rosemary， which was 4.29% and 7.87%， respectively. Based on the ISO standard， the chemotype of the two kinds of rosemary was close to the Spanish-type. On the contrary， there was lower content of α-pinene but higher content of camphor in“Wide Blade-suberect Rosemary”and“Creepy Rosemary”， which was close to the Tunisia and Morocco-type rosemary.

Key words rosemary； botanical character； essential oil composition； comparative study

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.02.007

迷迭香（R. officinalis L.）是唇形科常綠小灌木，原产于地中海沿岸，是一种传统的药食同源植物。从迷迭香叶片中提取的挥发性物质，即精油富含蒎烯、1，8-桉叶素、樟脑等成分，具有较好的抗菌、消炎等活性[1]。目前迷迭香精油的分类主要是根据其组成及含量来区分，国际ISO标准根据迷迭香精油的主要成分α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、1，8-桉叶素、龙脑、马鞭草烯酮等的含量将迷迭香精油分为西班牙型和突尼斯/摩洛哥型两种[2]。2010年王越等[3]通过分析国内外16种迷迭香精油的成分，发现这些精油主要差别是樟脑和1，8-桉叶素的含量，并将迷迭香品种分为1，8-桉叶素型和樟脑型两种。樟脑型迷迭香含有相对较高的樟脑和相对较少的1，8-桉叶素；1，8-桉叶素型迷迭香则反之。

迷迭香存在很多变种，并被引种到美国、日本和中国等多个国家[4]。在中国，迷迭香有悠久的栽培历史，早在战国时期被引入作为庭院观赏植物。20个世纪70～80年代被再次引入，目前在贵州、云南、广西、湖南等省（区）有一定的种植面积[5]。近年来，随着迷迭香在国内引种栽培的扩大，对迷迭香精油分析的报道也有所增加，然而迷迭香精油组分与品种、产地以及生长季节都显著相关。本研究收集了4种不同的迷迭香种质资源，通过生物学性状调查及精油成分分析，初步将这些材料进行分类，并与前人报道的迷迭香精油成分的结果进行比较分析。该研究为解决市场上存在的迷迭香品种类型混杂，种苗来源地等信息标识不明的现状提供一种有效的鉴别方法，并为这4种迷迭香在西南地区尤其是在贵州的开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料 绿色直立型迷迭香购自安徽宣城花卉市场；灰色直立、宽叶半直立和匍匐迷迭香为黔南龙海特种植物开发有限公司馈赠。4种迷迭香于2015年4月种植于贵州省农科院油料（香料）研究所香料资源圃。采样分2015年12月（冬季）和2016年7月（夏季）两次进行，每个材料随机采取适量20～30 cm长度的嫩枝条带回实验室，分为3组（3个重复），分别去除枝条后，将叶片和嫩梢称取鲜重（W0），于40 ℃烘箱内烘干24 h再次称重（干重W1），迷迭香含水量=（W0-W1）/W0×100%。干样用于提取精油。迷迭香精油含量为获得的精油重量（g）占提取精油的干样重量（g）的百分率。

1.1.2 仪器 水蒸气蒸馏提取装置的玻璃制品（GG-17，四川蜀玻公司）；电子天平（精度0.001 g，深圳市乐祺微电子科技有限公司）；数字控温电热套（98-1-C型，天津市泰斯特仪器有限公司），电热鼓风干燥箱（101-3AB型，天津市泰斯特仪器有限公司）；色谱-质谱联用仪（7890B_5977A，美国安捷伦科技有限公司），色谱柱（19091S-433，美国安捷伦科技有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 生物学性状调查的方法 在资源圃中选取健康一致的植株进行形态学观察，叶片和茎的形态调查时间集中在2016年6～8月，叶片的长和宽是测量10个充分伸展的叶片获得的。花器官和花期在2016年7～12月调查，性状调查参照徐勇等[6]对迷迭香的研究方法。

1.2.2 迷迭香精油提取 准确称取样品，以料样 ∶ 水=1 ∶ 20加入蒸馏水，用水蒸气蒸馏法提取精油，整个提取时间为2 h，提取的精油用无水硫酸钠（分析纯，上海生工生物工程技术服务有限公司）吸取水分后，放置-4 ℃冰箱待用。检测前取50 μL精油溶于950 μL正己烷中（色谱纯，美国MREDA公司），充分混匀，准备上样。

1.2.3 迷迭香精油成分分析 載气为高纯氦气，分流比是1 ∶ 10。升温方式如下：初温60 ℃保持4 min；然后采用三级升温方式，即60 ℃（2.5 ℃/min）→106 ℃（1.0 ℃/min）→130 ℃（20 ℃/min）→250 ℃[7]。进样速度1 μL/min。质谱条件：扫描范围40～500 amu，全扫描。采用峰面积归一化法确定组分的相对含量，通过检索NIST14化学工作站标准质谱图库，鉴定组分的化学结构。

1.3 数据分析

气相-质谱数据提取与统计分析利用G3336-60065_MassHunter Qualitative Anaylsis DA Software B.06.00软件；统计与比较分析采用Excel 2010软件。

2 结果与分析

2.1 生物学性状

本研究中分析的4种迷迭香在生活习性以及茎、叶和花的色泽与形态等方面存在明显的差异，如表1所示。绿色直立型、灰色直立型与宽叶半直立型迷迭香为直立茎，其中灰色直立型和绿色直立型迷迭香株型相似，而宽叶半直立型迷迭香有明显的横向伸展，冠幅较大；匍匐型迷迭香茎呈匍匐状，覆地性较好。叶色和叶型方面，绿色直立型迷迭香叶片绿色柔软，叶片较长，叶尖黄色，从植株顶部向下看，叶尖像似“小珍珠”；灰色直立型迷迭香茎和叶背为灰白色，叶片密披白色短绒毛；宽叶半直立型植株叶片较宽，叶色深绿色有光泽；匍匐型迷迭香叶片短小，叶背主脉为灰白色，且主脉低于叶缘。花器官在不同材料中差异也较大，其中绿色直立型与宽叶半直立型迷迭香的花为紫色，匍匐型迷迭香的花呈淡紫色，而灰色直立型迷迭香的花为白花，而且其花序主要为顶生总状花序，较少有腋生。

2.2 不同迷迭香品种精油含量分析

迷迭香的精油含量随季节而变化[8]，本研究比较了4种迷迭香在夏季和冬季的叶片含水量和精油含量。在夏季，匍匐型迷迭香含水量最高为70.27%，略高于灰色直立和宽叶半直立迷迭香（含水量分别为65.13%和66.43%），显著高于绿色直立迷迭香（含水量为63.76）；在冬季，灰色直立迷迭香含量最低为63.94%，与绿色直立迷迭香含水量相当（65.08%），而显著低于宽叶半直立和匍匐型迷迭香（含水量分别为69.62%和67.80%）。对于同一种材料而言，宽叶半直立型迷迭香冬季含水量（69.62%）显著高于夏季含水量（66.43%），而其余3种迷迭香冬季和夏季含水量没有显著差别（表2）。

在4个不同品种的迷迭香中，精油含量的变化都表现为夏季含油量高于冬季，冬季迷迭香精油含量为2.81%～3.15%，而夏季精油含量为3.43%～4.15%。精油含量最高的绿色直立型迷迭香在夏季其含量为4.15%，略高于匍匐型迷迭香（3.99%，p>0.05），而显著高于灰色直立（3.43%，p<0.05）和宽叶半直立型迷迭香（3.67%，p<0.05）；在冬季，绿色直立型迷迭香精油含量为3.15%，稍高于其他3种迷迭香（2.81%～2.98%），但是均未达到显著水平。4个品种夏季精油含量增幅不同，绿色直立、灰色直立、宽叶半直立和匍匐型迷迭香分别增加了31.59%、16.49、23.19%和41.95%（表2）。从精油得率的结果来看，绿色直立型迷迭香是最适合提取精油的品种。

2.3 精油成分分析

从绿色直立、灰色直立、宽叶半直立与匍匐型迷迭香中分别鉴定到32、28、36和31种成分，均占到各精油总物质含量的97%以上（表3）。主要成分为α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、1，8-桉叶素、樟脑、龙脑、乙酸龙脑酯和马鞭草烯酮，这8种物质分别占绿色直立、灰色直立、宽叶半直立与匍匐型迷迭香总物质含量的74.21%、76.41%、73.93%和69.09%。

绿色直立型和灰色直立型迷迭香的α-蒎烯（分别为17.28%和18.96%）和马鞭草烯酮（分别为16.18%和8.99%）含量都较宽叶半直立型和匍匐型迷迭香（α-蒎烯分别为5.82%和8.97%，马鞭草烯酮分别为2.49%和1.26%）高，而β-蒎烯、樟脑和乙酸龙脑酯含量较后两者低。β-蒎烯在4种材料中含量依次为2.70%、3.38%、6.52%和5.33%；乙酸龙脑酯的含量依次为4.59%、2.91%、8.12%和8.75%；樟脑的含量差异最大，在宽叶半直立型和匍匐型迷迭香中的含量（16.80%和18.64%）是另外2种含量（4.29%和7.87%）的2.1～4.3倍。1，8-桉叶素在灰色直立型和宽叶半直立型迷迭香中的含量都大于24%，而在绿色直立型和匍匐型迷迭香中小于20%。另外，灰色直立型迷迭香的龙脑含量（0.22%）显著低于其他3种材料（5.16%～6.63%）。

在4种材料中还鉴定到β-月桂烯（1.26%～4.10%）、α-水芹烯（0.22%～3.06%）、蒈烯（0.61%～1.19%）、对伞花烃（0.35%～0.82%）、γ-松油烯（1.52%～2.20%）、异松油烯（0.76%～1.52%）、芳樟醇（0.85%～2.43）、松油-4-醇（1.02%～1.26%）、α-松油醇（1.61%～3.19%）、松香芹酮（0.13%～3.81%）和石竹烯（1.47%～1.97%）等物质（表3）。其中，α-水芹烯在绿叶直立迷迭香和匍匐迷迭香中比较丰富，分别有3.06%和2.19%。另外，在绿叶直立迷迭香中鉴定到较多的芳樟醇（2.43%）和香叶醇（6.60%），灰色直立迷迭香中松香芹酮（3.81%）含量比较突出，而在宽叶半直立型迷迭香中特异地鉴定到少量的β-罗勒烯（0.12%）和香芹酮（0.13%）。值得一提的是还鉴定到14种双环、三环、萘和菲等物质（表3，序号为1～3、6、17、20、22、25、28、31、42～45）在4种材料间含量存在变异，相应的结果尚属首次报道。8种主要成分的相对百分含量以及几种特殊的组分，可以作为品种鉴别与分类的依据。

2.4 4种迷迭香的化学分类

国际ISO将迷迭香精油划分为西班牙型和突尼斯/摩洛哥型两种类型。二者成份相同，但各组分含量有所差异，主要表现在西班牙香型迷迭香中1，8-桉叶素（38%～55%）、α-蒎烯（18%～26%）含量较高，樟脑含量（5～15%）较低；突尼斯/摩洛哥型则反之，3种物质的含量分别为17%～25%、9%～14%和17%～25%[2]。参照此标准，绿色直立迷迭香和灰色直立型迷迭香（α-蒎烯含量分别为17.28%和18.96%）接近于西班牙香型，但是1，8-桉叶素含量（17.61%和26.54%）严重低于标准（>38%），而马鞭草烯酮含量（16.18%和8.99%）显著高于标准（<0.4%）（表4）；宽叶半直立和匍匐型迷迭香精油中1，8-桉叶素（24.46%和19.87%）和樟脑（16.80%和18.64%）的含量都符合突尼斯/摩洛哥香型，只是β-蒎烯、龙脑和乙酸龙脑酯含量偏高，α-蒎烯和莰烯含量偏低（表4）。这些差异可能与贵州独特的气候条件相关。

对比国内迷迭香精油成分的分析结果[6，9-16]，发现绿色直立和灰色直立型迷迭香与云南玉溪、贵州独山、广西巴马、上海Ⅰ、山东德州、河南禹州和新疆的精油含量中1，8-桉叶素（12.28%～35.12%）/或α-蒎烯（14.90%～37.15%）含量较高，樟脑含量较低（3.10%～15.32%），均为近西班牙香型（表4）；而宽叶半直立和匍匐型迷迭香与云南昆明、上海Ⅱ（Rex）、上海Ⅲ（Wood）和湖南岳阳Ⅰ迷迭香精油组成相似，其精油中α-蒎烯含量（5.02%～8.97%）较低，樟脑含量（11.61%～24.69%）相对较高，接近于突尼斯/摩洛哥香型（表4），比较特殊的是湖南岳陽Ⅱ迷迭香的α-蒎烯（2.10%）和樟脑（5.11%）含量均较低，偏离国际标准的范围。河南禹州产的迷迭香中α-蒎烯（37.15%）和莰烯（18.05%）相对含量最高，云南昆明产的迷迭香1，8-桉叶素（35.84%）和乙酸龙脑酯（9.44%）含量最高，湖南岳阳Ⅱ迷迭香的马鞭草烯酮含量（19.93%）位居首位，上海Ⅲ迷迭香中樟脑（24.69%）最多，而上海Ⅱ的龙脑含量（11.98%）最高，本研究中宽叶半直立和匍匐迷迭香的β-蒎烯含量最高，分别为6.52%和5.33%。

3 讨论

4种迷迭香的形态差异较大，从株型、叶形叶色和花期花色方面可以区分出来。其中灰色直立迷迭香与河南禹州产迷迭香比较相近，主要特点为直立生长，叶背批白色绒毛，花冠白色[15]；宽叶半直立迷迭香与平江产宽叶迷迭香特征比较相似[13]，为国内较少报道的叶片较宽型迷迭香；徐勇等[6]报道了上海地区的3种迷迭香的形态特征，其中匍匐型迷迭香品种“Wood”（上海Ⅲ），花淡紫色或淡蓝色，与本研究的匍匐型迷迭香可能为同一品种。

从精油成分来看，绿色直立型迷迭香与上海Ⅰ和岳阳Ⅱ迷迭香的马鞭草烯酮含量都大于10%，此外桉叶素、莰烯、龙脑、樟脑等含量也比较相近（表4），而且绿色直立型迷迭香的特征组分芳樟醇（2.43%）和香叶醇（6.60%）（表3），在上海Ⅰ迷迭香中含量分别为3.00%和5.92%[6]，在岳阳Ⅱ中分别为3.69%和7.68%[13]，因此可以初步判断这些迷迭香可能为同一品种；灰色直立迷迭香与河南禹州产迷迭香形态相似，但是两者精油组分除樟脑外，其余5种主要成分的含量差异都很大（表4）[15]；宽叶半直立和湖南岳阳Ⅰ宽叶迷迭香的精油组分比较接近，可能为同一种迷迭香，只是前者桉叶素和樟脑偏低，后者未检测到β-蒎烯[13]；同样匍匐型迷迭香和上海Ⅲ精油，组分也大致相同，只有含量稍有变异，可以确定为同一迷迭香品种[6]。因此，生物学形态和精油的组成相结合可以作为一种鉴别迷迭香品种的重要方法，在精油组分比较分析的过程中，除了主要成分的比较，一些特征含量也可以作为材料间鉴别的重要指标。

4种迷迭香的精油含量随季节的变化都表现为夏季高于冬季，这与张磊等[13]和左安连[8]分别报道的平江和上海迷迭香精油含量的周年变化符合。国产迷迭香精油类型虽然大致可以分为高α-蒎烯/低樟脑（近西班牙型）和低α-蒎烯/高樟脑（近突尼斯、摩洛哥型）两种类型，但是主要组分的精油含量与国际ISO标准存在很大偏差，主要体现在国产近西班牙型迷迭香的桉叶素（12.28%～35.12%）和β-蒎烯（0.91%～3.94%）含量整体偏低，而马鞭草烯酮和乙酸龙脑酯大部分偏高（表4）；国产近突尼斯/摩洛哥型迷迭香α-蒎烯（5.02%～8.97%）和莰烯（1.83%～5.59%）整体偏低，而龙脑（3.59%～11.98%）和乙酸龙脑酯（1.56%～9.44%）大部分偏高（表4）。由此可见，利用国际标准对国产迷迭香精油分类有很大的局限性，制定适合于国内迷迭香精油标准是一件迫切的事情。有国内学者通过迷迭香中1，8-桉叶素和樟脑含量相对比例的多少，简单地将迷迭香精油分为1，8-桉叶素型和樟脑型两种类型[3]，但是忽略了其他重要组分，而且对于两种类型中两种成分的含量也没有提供可参考的范围，在实际应用中并不能达到区分多种精油之间差异的目的。笔者建议国产精油可以参考国际标准的办法综合考虑几种重要组分进行重新分类。

从本研究中可以看出国产迷迭香品种来源至少有5种以上，相似材料间精油成份也存在变异。造成迷迭香精油组分差异的原因，首先是品种的不同，其次是产地的差异，还有可能是精油提取和分析中系统误差造成的。将不同产地的迷迭香品种进行收集，在同一生长条件下对其生物学性状和精油成份进行考察和分析，以及对不同产地的迷迭香精油在同种条件下检测和分析，进而对国产精油进行系统分类是下一步需要开展的工作。

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