白木香不同个体的断干法结香比较

王宇光+王军+杨锦玲+梅文莉+戴好富

摘 要 为了筛选白木香优树，在同一时间采用断干法对白木香群体进行结香，2年后随机选取其中已结香的100棵树，对其所得沉香样品进行比较；根据结香体积的差异划分为3组，从每组中分别选取2个样本进行GC-MS分析。结果表明，不同组样本的化学成分有差异，根据结香体积和化学成分，确定第I组白木香为优良结香个体。本研究结果为进一步筛选白木香群体中的优树提供数据基础。

关键词 白木香 ；断干法 ；产香性状 ；GC-MS分析 ；优树筛选

中图分类号 S567.19 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.11.021

The Comparision of Agarwood from Different Aquilaria sinensis

Trees by Cutting Trunk

WANG Yuguang1） WANG Jun1，2） YANG Jinling1，2） MEI Wenli1，2） DAI Haofu1，2）

（1 Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology， CAYAS/Key Laboratory of Biology and

Genetic Resources of Tropical Crops，Ministry of Agriculture/Hainan Key Laboratory for

Research and Development of Natural Products from Li Folk Medicine， Haikou， Hainan 571101；

2 Hainan Engineering Research Center of Agarwood， Haikou， Hainan 571101）

Abstract In order to screen the superior trees， Aquilaria sinensis were induced to produce agarwood by cutting at the same time. Two years later， 100 trees which had been produced incense were selected randomly， and the produced agarwoods were compared. According to the volume of produced resinous（agarwood volume）， the 100 trees heads could be divided into 3 types. Two samples from each type were selected and analyzed by GC-MS analysis. The results showed that the chemical composition of 3 types were different with each other. According to the agarwood volume and chemical composition， the I group had better ability of producing agarwood. This paper provided the data base for further selecting of the superior tree in the population.

Keywords Aquilaria sinensis ； method of cutting trunk ； the characters of producing agarwood ； GC-MS analysis ； superior tree selection

白木香[Aquilaria sinensis （Lour.） Spreng.]是瑞香科（Thymelaeaceae）沉香属（Aquilaria Lam.）植物，为中国特有植物[1]。白木香等沉香属植物在受到外界损伤（雷劈、风折、虫蛀、人为因素等）后所产生的含有树脂的木材被称为沉香[2]。从20世纪80年代开始，国内多地相继开展白木香的规模种植，目前已形成产业化发展格局。但人工栽培白木香所用种苗大部分是种子苗，且没有经过系统选育，都是从野生或人工种植的成年植株上取种，因此生物学性状和经济性状参差不齐[3]。白木香种苗的现状制约着沉香产业的发展。白木香种苗的繁育方式除了种子苗的有性繁殖外，还有组培[4]、扦插[5]和嫁接无性系[6]，后者性状不会发生分离。建立优良无性系是优化白木香种苗的重要途径。但在建立优良无性系之前，首先要筛选优良的白木香种质，并从其中筛选出优良的个树。人工种植沉香的目标是获得高品质、高产量的沉香。如何从产香的相关性状方面进行评价，从而筛选优良的白木香种质和优树是亟待解决的问题。

白木香的木质组织必须受到伤害（包括物理的、化学的或生物的伤害）后才能逐渐形成沉香，为此，近年来发展了各种人工结香技术[7-8]。从理论上讲，在生长环境、树龄、结香部位和結香方法都相同的条件下，不同树体表现出的差异，包括结香产量和沉香质量上的差异，在一定程度上能反映其产香性状的差异。沉香的化学成分主要是倍半萜和2-（2-苯乙基）色酮类化合物，通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术分析其相对含量，可以比较不同来源的沉香质量[9-12]，从而对不同的白木香品系或个树所产沉香的质量进行评价。

为了进一步了解白木香群体结香性状的多样性，深入分析不同个树所产沉香的化学成分及质量上的差异，筛选优良样本，本研究采用断干法对白木香群体进行结香，采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术对部分个树所产的沉香进行分析。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器与试剂

色谱-质谱（GC-MS）联用仪（型号为 HP6890/5975C GC/MS，美国安捷伦公司制造）；色谱柱为弹性石英毛细管柱HP-5MS 5% Phenyl Methyl Siloxane（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；萬分之一电子秤（型号为BP221S，由北京赛多利斯天平有限公司生产）；美国BRANSONIC-5510E-DTH 超声波清洗仪。气质中使用的试剂均为分析纯。

1.1.2 白木香群体

1994年种植于广东省化州市平定镇。群体类型：人工种植的白木香群体，种苗为种子苗，面积23.33 hm2。经中国热带农业科学院热带生物技术研究所王军博士鉴定，该群体为白木香（Aquilaria sinensis）。

1.2 方法

1.2.1 断干法人工结香和样品选择

该白木香群体被香农于2013年4～5月份分批锯断主干进行结香。选择树龄相同、地径一致、同一时间被锯断主杆的树头100个，进行跟踪试验。树头长出次代苗的同时，受伤面逐渐形成沉香，2年后取香；用钢锯于受伤面往下6 cm处锯下树头的二分之一，根据形成的沉香体积，将样本分为3组，不同组样品的描述见表1。从体积、颜色和气味等感观方面来看，不同类型的个树产香性状存在着差异。分别从3组样本中各选典型的2个样本（图1）进行GC-MS分析，并深入解析它们化学成分的差异及特征。

1.2.2 样品制备

将样品分别晒干后粉粹，各精确称取5 g，分别用30 mL乙醚在冰浴下超声提取30 min，静置5 min后过滤，得到乙醚提取液，重复提取3次，合并3次提取液，挥干后称重。根据公式（提取率=提取物质量/样品质量×100%）计算得率。

1.2.3 沉香乙醚萃取物GC-MS分析

（1）质谱条件。电子轰击（EI）离子源；电子能量70 eV；离子源温度 230℃；四极杆温度 150℃；接口温度 280℃；质量扫描范围20～550 m/z。

（2）色谱条件。色谱柱为弹性石英毛细管柱HP-5MS 5% Phenyl Methyl Siloxane（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升温程序：柱温50℃，保持 2 min，以5℃/min升温至310℃，保持10 min；汽化室温度250℃；载气为高纯He（99.999%）；载气流量1.0 mL/min；不分流；溶剂延迟时间3.0 min。

2 结果与分析

2.1 样本乙醚提取率

各个样本的乙醚提取率见表2。第Ⅰ组样本的乙醚平均提取得率大于第Ⅱ组，第Ⅱ组又大于第Ⅲ组。

2.2 样本GC-MS分析

从GC-MS总离子流图谱的相似度来看，6个样品的图谱（图2）中，I型7号和20号离子流图相似度大，III型64号和96号离子流图相似度也大，II型3号和4号检测到的色谱峰峰形相似，但3号色谱峰的吸收丰度很低。

将样品总离子流图通过质谱数据系统检索及核对Nist2005和Wiley275标准质谱图，鉴定了其中部分化合物；2-（2-苯乙基）色酮类化合物则是根据本课题组总结的质谱特征、裂解规律[9]和标准品的质谱图鉴定而得。沉香中特征性的倍半萜类成分主要根据标准品质谱图进行鉴定，鉴定结果见表3。

6批样品（7号，20号，3号，4号，64号，96号）中，被鉴定出的成分总相对百分含量分别为79.05%、80.03%、41.67%、47.48%、74.45%和59.91%。Ⅰ型7号和20号中检测到倍半萜和色酮类成分的总相对百分含量分别为60.17%和70.89%，II型3号和4号中检测到倍半萜和色酮类成分的总相对百分含量分别为8.55%和18.17%，III型64号和96号中检测到倍半萜和色酮类成分的总相对百分含量分别为1.97%和0。说明定性分析结果与根据结香面积分类以及样品提取得率的结果是一致的。

Ⅰ型（7号和20号）被检测出的相同主要化合物如下：苄基丙酮、2，4-二叔丁基苯酚、枯树醇、沉香螺旋醇、β-桉叶油醇、（-）-7βH-艾里莫芬-4α，11-二醇、二氢卡拉酮、2，3-二甲基-2-（3-甲基-2-丁烯基）-1-环己酮、白木香醛、瓦伦萨-1（10），8-二烯-11-醇、ent-4（15）-艾里莫芬-11-醇-1-酮、棕榈酸甲酯、11-羟基-瓦伦萨-1（l0）-烯-2-酮、（-）-1，5：8，12-二环氧-愈创木-12-酮、2-（2-苯乙基）色酮、6-甲氧基-2-（2-苯乙基）色酮、6-甲氧基-2-[2-（4-甲氧基苯）乙基]色酮、6，7-二甲氧基2-[2-（4-甲氧基苯）乙基]色酮。其中相对含量最高的化合物是2-（2-苯乙基）色酮、6-甲氧基-2-（2-苯乙基）色酮。

Ⅱ型（3号和4号）被检测出的共同化合物如下：3-羟基-2-丁酮、1-十二碳烯、1-十四碳烯、2，6-双（1，1-乙烷基）-2，5-环己二烯-1，4-二酮、2，4-二叔丁基苯酚、1-十六碳烯、沉香雅槛蓝醇、枯树醇、二氢卡拉酮、2，3-二甲基-2-（3-甲基-2-丁烯基）-1-环己酮、白木香醛、4-羟基白木香醇、瓦伦萨-1（10），8-二烯-11-醇、十六烷酸甲酯、1，2-苯二羧酸二-（2-甲基乙基）酯、芹子-3，11-二烯-12，15-二醛、硬脂酸甲酯、（3β，24S）-豆甾-5-烯-3-醇。

Ⅲ型（64号和96号）所产沉香的化学成分与白木香有很大相似性，主要是脂肪酸和酯类：羟基丙酸、1-十二碳烯、2，4-二叔丁基苯酚、7，9-二叔丁基-1-氧杂螺（4.5）葵-6，9-二烯-2，8-二酮、十六烷酸甲酯、硬脂酸甲酯，豆甾醇-3，5-二烯-7-酮。

3 讨论

根据结果分析，样品的差异体现在3方面。首先，表现在结香的体积指标上，按结香体积，样品可分为3种类型，4%的样品结香体积在90%以上，13%的样品结香体积占30%～60%，83%的样品結香体积在10%以下；其次，表现在样品的乙醚提取率方面，这3种类型的样品乙醚提取率随结香体积依次递增，说明易挥发类成分也随着结香体积增大而增加；第三，表现在乙醚萃取物的化学成分方面。

Ⅰ型样品（7号和20号）的结香体积为90%以上，被检测出来的化合物主要为沉香的特征性成分，倍半萜和2-（2-苯乙基）色酮类化合物的总相对含量比较高，如7号样品的倍半萜和色酮类化合物的总相对含量分别为29.55%和30.62%，20号样品的倍半萜和色酮类化合物的总相对含量分别为31.41%和39.48%。2个样品的色酮类化合物中，以2-（2-苯乙基）色酮为主要成分，相对含量分别为16.86%和25.28%，其次是6-甲氧基-（2-苯乙基）色酮（10.99%和11.17%）；倍半萜类化合物中β-桉叶油醇的相对含量也比较高（5.77%和7.71%）。Ⅱ型样品（3号和4号）的结香体积居中，样品木块中包含着30%～60%的沉香和70%～40%的白木，因此被检测出来的化学成分为沉香和白木的成分。2份样品中，被检测到的倍半萜类成分总相对含量分别为8.55%和15.45%，色酮类成分很少，分别为0和2.72%。Ⅲ型样品（64号和96号）结香体积较小，其中白木占了样品90%以上的体积，因此检测出来的成分主要为白木香中的成分，多为酚类、烷烃类、酸酯类、甾体类等成分。

综上所述，Ⅰ型样品结香体积较大，乙醚萃取率较高，沉香的特征性成分的相对含量也较高，证明其质量较优。因此，Ⅰ型样品（7号和20号）在结香的产量和质量指标上都优于Ⅱ型和Ⅲ型样品，是相对优良的样本，可考虑将其作为候选优树进一步评价。但影响沉香形成的因素很多，包括遗传因素和环境因素，虽然所检测的样本均处于相同的环境中，但必须经过多代和多点检测，才能得到准确的结论，因此值得进一步深入研究。

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