不同月份柠檬醛型樟树叶精油变化规律及最佳采叶时间

杨素华，安家成，黎贵卿，陆顺忠，邱 米，党万燕，苏骊华，党中广

（1.广西壮族自治区林业科学研究院 广西特色经济林培育与利用重点实验室 广西木本香料工程技术研究中心国家和草原局八角肉桂工程技术研究中心，广西南宁 530002；2.陕西学前师范学院，陕西西安 710100）

柠檬醛是一种重要的单体香料，有顺反异构体α-柠檬醛（又称香叶醛、反式柠檬醛）和β-柠檬醛（又称橙花醛、顺式柠檬醛），具有保鲜、抑菌抗菌和抗氧化[1-2]等生物活性，还具有抗白血病、较强的平喘镇咳和抗过敏[3-6]等功效。柠檬醛可调配生姜（Zingiber officinale）、柠檬（Citrus limon）、苹果（Ma⁃lus pumila）、甜橙（C.sinensis）、樱桃（Cerasus pseudoc⁃erasus）、葡萄（Vitis vinifera）和草莓（Fragaria×anan⁃assa）等食用香精，广泛应用于洗涤剂、肥皂和花露水，也是合成紫罗兰酮和维生素A的原料。天然柠檬醛大多存在于柠檬草（Cymbopogon citratus）和山苍子（Litsea cubeba）油中，柠檬草鲜叶含精油0.5%左右，精油中的柠檬醛含量为50%～80%[7]；山苍子油出油率为4%～5%，精油中的柠檬醛含量为65%～80%[8-9]。柠檬草叶产量有限，出油率较低；山苍子油主要是从山苍子果实中获得，山苍子为雌雄异株植物，早期很难进行性别鉴定，若全部或绝大多数为雄株，会造成传粉受精效率低，影响果实产量。因此有必要从其他植物中寻找可替代的植物资源。

樟树挥发油是从樟树（Cinnamomum camphora）的根、干、枝、叶和果中提取出来的芳香油，简称精油[10]。按樟树叶精油的主成分，可将樟树分为芳樟型（主成分为芳樟醇）、油樟型（主成分为1,8-桉叶油素）、脑樟型（主成分为樟脑）、龙脑型（主成分为龙脑）和异樟型（主成分为橙花叔醇）等[11]。我国樟属植物有45种，广西有24种[12]，99%以上为芳樟醇型樟树。陶光复等[13]发现湖北樟叶油中柠檬醛含量高达95.01%，接近出口山苍子油一级品含柠檬醛97%的要求[14]，并于2003年测定了湖北樟叶油的物理性质[15]；张海燕等[9]发现猴樟（C.bodinieri）、黄樟（C.porrectum）、沉水樟（C.micranthum）和细毛樟（C.tenuipilum）中也含有柠檬醛，猴樟叶中柠檬醛含量可高达95.7%；广西也发现柠檬醛型樟树[16]，但柠檬醛含量较其他樟属低。

柠檬醛用途广泛，柠檬醛型樟树作为一种具有香精香料潜在开发价值的资源植物，未来市场前景广阔。目前对樟树精油中的柠檬醛研究较少，对其新鲜叶精油主成分种类及其含量的月变化规律报道较少，为进一步了解柠檬醛型樟树精油的成分，采用水蒸气蒸馏法提取叶精油，并采用毛细管气相色谱法（GC）和气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）鉴定精油的化学成分，得出叶精油主成分种类及其含量的月变化规律，以期为广西柠檬醛型樟树资源的开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

样株位于广西壮族自治区林业科学研究院种质资源库（108°57′E，23°55′N），海拔85～255 m，年均气温21.8℃，最高气温40.5℃，最低气温-1.6℃，平均相对湿度80.3%，年均降水量1 345 mm，降雨集中于5—9月，为砖红壤性红壤，pH值5～6。2018年1月至2019年11月，分别于1、3、5、7、9和11月的上旬，在同一株柠檬醛型樟树的东、南、西、北、中分别采集新鲜叶，重量不少于500 g，用塑料袋密封，并置于4℃冰箱低温保存，待测。

1.2 试验仪器与试剂

仪器为气相色谱-质谱联用仪（日本岛津公司，QP2010）；挥发油测定器（四川寰宇玻璃仪器厂）；电子万用电炉（天津泰斯特仪器有限公司，1 000 W）；电子分析天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司，AL204-IC）。试剂为蒸馏水；无水硫酸钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；柠檬醛对照品（批号G156701，纯度97.8%，德国Dr.Eh⁃renstorfer公司）。

1.3 精油的提取方法

将采集到的新鲜叶按《中国药典》[17]挥发油测定法（甲法）进行水蒸气蒸馏，连续蒸馏5 h，无水硫酸钠去除残余水分后，称取质量，计算得率。

1.4 GC-MS条件与分析

色谱条件：SH-Rxi-5Sil MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气为高纯氦气；流量为1.0 mL/min；升温程序为初始温度70℃，保持2 min，以10℃/min升至260℃，保持5 min；进样口温度为250℃；汽化温度为250℃；分流比为250∶1；进样量为0.4 μL。

质谱条件：EI电离源；电离电压为70 eV；离子源温度为250℃；扫描方式为全扫描；质量扫描范围为35～500 m/z。

采用GC进行定量分析，利用GC-MS法，通过NIST数据库，并结合裂片图、相对丰度和匹配度等，对色谱图的主峰加以确认。

2 结果与分析

2.1 柠檬醛型樟树叶得油率的变化规律

柠檬醛对照品与样品的色谱图见图1。叶得油率1月为0.58%，3月上升到0.69%，5月再上升到0.98%，7月达到最高（1.10%），9月降为0.72%，11月持续降低到0.60%，最高叶得油率（7月）是最低（1月）的1.90倍（图2）。叶得油率在1—5月上升较明显，5—7月上升较为平缓；7—11月明显下降。因为1月嫩叶刚形成，5月叶子基本成熟，其间精油加速合成，所以精油含量上升较明显，5—7月平稳上升，从单株精油得油率考虑，7月为最佳采收时间。7—11月，叶子部分凋落，叶片中精油含量逐渐下降。

图1 柠檬醛对照品与柠檬醛型樟树叶精油总离子流图Fig.1 Total ion flow chromatogram of citral control and leaf essential oils of citral C.camphora

图2 柠檬醛型樟树叶得油率变化规律Fig.2 Yield variations of leaf essential oils from citral C.camphora

2.2 柠檬醛型樟树叶精油主成分种类和含量变化规律

对色谱图的主峰加以确认后，得出柠檬醛型樟树叶精油相对质量分数＞1%的主成分（表1）。固定主成分橙花醛的含量在3月较1月略有下降，5月达到最大，7月明显下降，7—11月上升；香叶醛的含量1—7月呈上升趋势，7—11月下降；石竹烯氧化物的含量变化不大（图3）。叶精油中，单萜类含量非常少，α-蒎烯、β-蒎烯和莰烯等平均含量不超过1%。

2.3 柠檬醛型樟树叶最佳采收时间

为充分利用柠檬醛型樟树叶精油，指导其采摘，应综合考虑其叶得油率与柠檬醛含量的乘积，即总柠檬醛量，来选择其最佳的采收时间[18]。柠檬醛型樟树叶最佳的采收时间为7月，其次为5月（表2）。

图3 橙花醛、香叶醛和石竹烯氧化物平均含量变化规律Fig.3 Variations of average contents of neroli,geranial and caryophyllene oxide

表1 柠檬醛型樟树叶精油主成分种类和含量变化Tab.1 Main components and content changes of leaf essential oils of citral C.camphora

表2 柠檬醛型樟树叶总柠檬醛量Tab.2 Total content of citral in citral C.camphora leaves (%)

3 结论与讨论

叶得油率是衡量樟树精油产量的重要指标。柠檬醛型樟树叶平均得油率为0.5%～1.1%。叶得油率最高在7月，说明柠檬醛型樟树叶精油含量的积累在7月达到峰值，这可能与气温和降水量等气候因素有关，气候是影响植物生长发育的重要因素，气候不同植物体内的酶活性不同，导致精油含量出现差异。

柠檬醛含量是评价柠檬醛型樟树叶精油质量的重要指标，柠檬醛型樟树叶精油中香叶醛含量大于橙花醛。柠檬醛含量在5—11月相差不大，最大值出现在9月，其次为11月，再次为7月。这可能是由于樟树叶精油中各种成分的合成和积累是樟树体内氧化、聚合和酯化等生化反应的结果，5—11月的气温在1年中较高，温度的升高，加速了樟树体内的生化反应及精油主成分的合成。

叶精油的产量主要由叶得油率、主要利用的主成分含量及单位面积的生物量决定[18]，是樟树优良单株选择最重要的指标之一。通过分析柠檬醛型樟树叶得油率和柠檬醛含量的季节变化规律，并对总柠檬醛量进行分析，得出柠檬醛型樟树叶的最佳采收时间为7月，其次为5月，这与胡文杰[18]和张国防[19]等对芳樟、油樟、脑樟、异樟和樟脑型樟树的最佳采收时间在7月、9月和5月的研究结果基本一致，不同化学型樟树的最佳采收时间主要集中在5—9月。