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白千层芳香油树种的引进研究进展



全 文 :香料香精化妆品 2011年12月第6期
FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS December,2011,NO.6
综述与专论
www.ffc-journal.com
白千层芳香油树种的引进研究进展*
作 者
广西林业科学研究院,南宁 530002
梁忠云 李桂珍 陈海燕 刘 虹…………………………
作 者 简 介
梁忠云(1972-),男,广西南宁人,高级
工程师。主要从事林化产品研究和开
发工作。
E-mail:liangxl1990@sina.com
摘 要
  在介绍白千层芳香油树引种栽培历程的基础上,从繁殖、栽培、良种选育、化学利用等方面阐述国内对白千层芳香油树种
的研究现状,指出了优株的科学选择、栽培管理和活性成分利用研究的重要性。
关键词
白千层 生化类型 栽培 良种
The Research Progress on Introduction of the Trees of MelaleucaSpecies*
LIANG Zhongyun LI Guizhen CHEN Haiyan LIU Hong
(Guangxi Academy of Forestry,Nanning 530002,China)
Abstract: Based on the introduction course of the trees of Melaleucaspecies,the research progress of breeding,cultivation,
improved variety screening and chemical utilization were reviewed.It was pointed out that scientific selection of improved varie-
ty,cultivation management and utilization of their active ingredients were important.
Key words: Melaleuca biochemical type cultivation improved variety
*基金项目:广西林科院基本科研业务费(200905)
收稿日期:2011-05-17
1 白千层芳香油树种的引进栽培
白千层芳香油树是桃金娘科(Myrlaceaca)白
千层(Melaleuca)属常绿灌木至小乔木树种,原产于
澳大利亚东部的昆士兰州和新南威尔士的北部。
在澳洲白千层属植物多达30多种。目前较为常见
的芳香油树种包括:互叶白千层(Melaleuca alter-
nifolia);包鳞白千层(Melaleuca bracteata);白油
树 (Melaleuca quinquenervia);石 南 叶 白 千 层
(Melaleuca ericifolia);绿 花 白 千 层 (Melaleu-
caviridiflora);白千层(Melaleuca leucadendron);
散花白千层(Melaleuca dissiliflora);轮叶白千层
(Melaleuca linariifolia)等[1,2]。由于白千层枝叶
中含有α-松油烯、桉叶素、γ-松油烯、4-松油醇等挥
发性成分,长期以来作为香料植物在澳洲广为种植。
我国引进白千层芳香油树种几乎和桉树同步,
已有100多年历史,多作庭院绿化树种栽植,常见于
广东 广 西。上 世 纪 七 十 年 代 曾 使 用 白 千 层
(Melaleuca leucadendron)生产“白树油”,由于产品
的研究及产量的限制,未能得到较好的发展[3]。上
世纪九十年代初,由于认识到由澳洲白千层植物枝
叶蒸馏而得的茶树油具有广泛的应用价值和重要
的开发前景,我国又开始引进澳洲白千层。1992
年,福建、广东率先引进,之后,广西、海南、云南、贵
州等地开始试种,并获得成功。经过几年的栽培,
初步掌握了苗木繁殖和栽培技术,在广东、广西、福
建等地逐渐进行大面积的种植。
白千层耐低温,喜光,对立地条件要求不严,生
长快。福建、广东、广西气候条件与澳洲白千层原
立地相似,适宜白千层的发展种植。此外,由于精
油产品所带来的经济效益,四川、贵州等地也开始
大面积种植。目前,在白千层栽培管理和品种选
育、加工等方面仍存在诸多问题,在一定程度上制
约着白千层产业的发展。若在当前的研究基础上
开展进一步的深入研究,将使白千层油的产量和品
质获得较大的提升。
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2 白千层芳香油树种的研究现状
2.1 用途
除了作为芳香油树种外,白千层(Melaleuca
leucadendron)是滇南一种优良绿化树种[4],同时白
千层(M.quinquenervia)能对抗大气污染[5]。它具
有很强的耐淹能力,在长期水淹条件下,通过形成
发达的通气组织和产生大量的不定根从而保持正
常生长。在澳大利亚,用互叶白千层构建的人工湿
地对生活污水表现出较强的净化能力。在水培条
件下,其能保持良好的生长,并大量吸收水体的氮
磷营养物质,有效净化水体[6]。有研究表明,澳洲白
千层是水库消涨带植被恢复的主要两栖植物
之一[7]。
2.2 繁殖
白千层的繁殖主要有播种繁殖、扦插繁殖和组
织培养快速繁殖三种方式。
白千层最初从澳大利亚引进种子进行繁殖。
白千层种子十分细小,其发芽率低,繁殖困难,而且
种子依靠进口,价格昂贵,用种植繁育苗木成本高,
人们开始利用扦插或组培繁殖的方式来替代播种
繁殖。扦插繁殖的母株可以是实生苗,也可以是组
培苗。实生苗基因型复杂多样,生长变异大,用优
良品系的组培苗效果会好些。组织培养快速繁殖
是选用优株的萌芽条茎段进行“克隆”繁殖[8]。目
前,扦插繁殖和组织培养快速繁殖成了白千层繁殖
的主要方式。现国内已基本解决了白千层的繁殖
技术问题。
2.3 栽培
白千层不耐低温,不适宜在寒冷地区栽培,尤其
是我国北方地区。选择土层深厚、质地疏松肥沃、耕
层土壤pH在4.5~6.5之间的地块,于春季种植。
种植密度未有统一规格,可因地制宜,每667m2种670
~1 800株不等,系统施肥一般用复合肥。采收一般
在秋季。每公顷22 000株的产叶量在丘陵地区为
30t/(hm2·a),水田可达45~50t/(hm2·a)[8]。
2.4 良种或优良单株的选择
目前在良种研究方面国内鲜有报道。广西林
业科学研究院1998年引进白千层改良种进行繁殖
种植加工,其精油中4-松油醇含量>35%,1,8-桉叶
素含量<5%[9]。在优良单株选择方面,福建林业科
学研究院吴丽君等人以茶树油国际标准(ISO 4730-
1996)为基准,以枝叶量、含油率、4-松油醇、1,8-桉
叶素含量为评价指标,复选出14株高精油优良单
株[10];广西玉林恒汇隆植物香料开发公司通过培育
筛选出1,8-桉叶素含量大于70%以上、得油率在
1.4%~1.8%的白千层植株[11];西南农业大学的张
兴翠等人用秋水仙碱作诱导剂,成功地诱导出多倍
体植株,其形态特征为叶色浓密,叶片增厚,根系肥
大,其生物学特性和成分有待研究[12]。
2.5 化学成分
2.5.1 挥发油
目前广泛利用的成分主要是枝叶挥发油(白千
层油)。白千层油分为桉叶素型、4-松油醇型、桉叶
素-松油醇型、桉叶素-异松油烯型四种类型[2,13]。4-
松油醇型白千层油就是常说的茶树油(ISO 4730:
2004 Melaleucaoil,4-terpineol type),已被大量应
用和研究;桉叶素型白千层油因含60%~70%的
1,8-桉叶素备受关注,颇有利用价值,而其他两种类
型的精油因组分相对分散,利用价值不高。国内外
对茶 树 油 的 提 取 生 产 主 要 以 水 蒸 气 蒸 馏 为
主[9,14-18],其中以复蒸工艺生产所得产品质量
最佳[19]。
2.5.2 其他化学成分
除了利用白千层枝叶提取挥发油外,人们开始
对枝叶的其他组分进行研究利用。Vieira Tatiana
R等人报道了对白千层中黄酮、甾醇和三萜皂甙等
化合 物 的 研 究[20];林 霄 等 人 对 互 叶 白 千 层
(Melaleuca alternifolia)脂溶性成分进行 GC-MS
分析研究[21];在应用方面,林海清等人用无水乙醇
作溶剂得到的白千层(Melaleuca leucadendron)枝
叶提取物对桔小实蝇具有明显的产卵拒避的
作用[22]。
3 存在问题及应对策略
3.1 栽培品种混杂影响精油品质
不同生化类型的白千层油价格差异大,用途也
不同。4-松油醇型白千层油价值最高;桉叶素型白
千层油次之,但其得油率较4-松油醇型的高些;其
他两种类型利用价值不高,属淘汰产品。种植过程
中如果品种混杂,就会大大降低精油的经济价值。
虽然陆美珍等人在实践中能通过枝叶观察区分三
个品种,但较为被动并会造成损失[23]。所以无论是
引种还是繁殖之前首先要确定白千层的生化类型。
3.2 品种改良和选优工作不及时,方法未确定
选择优良品种或优良单株作为繁殖种植材料,
可以使效益最大化。作为芳香油树种,除了生物形
态外,还应把芳香油成分指标作为选优的一个重要
依据。4-松油醇型白千层油的国际标准要求1,8-桉
叶素含量低于15%,中国的标准要求1,8-桉叶素含
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量低于5%,而国际行业对互叶白千层油的化妆品
标准要求1,8-桉叶素含量低于3.5%[24],根据实际
应用的经验,国内有学者提出1,8-桉叶素含量在
2%左右较为合适[25],目前福建林业科学研究院吴
丽君等人选出的单株1,8-桉叶素含量在3%左右;
张孝祺、白懋嘉引进互叶白千层选出2个新品系,枝
叶精油中1,8-桉叶素在2%左右,而西南农业大学
的张兴翠等人培育多倍体植株,其形态特征表现优
良,但未研究其生物学特性和成分。芳香油成分成
为白千层品种改良或选优关注的重要问题。
3.3 栽培密度不一
定植密度决定白千层油的产量。然而,定植密度
的确定取决于植株个体的差异,并非固定不变。我们
对4-松油醇型白千层的种植试验表明,株型松散甚至
枝条向四周蔓延的植株需要稀植,以保证植株获得充
足的生长空间。而株型紧凑的植株需密植,以避免土
地浪费并节约管理成本。因此,种植白千层应根据植
株形态来选择合适的定植密度,有人建议采取
80cm×80cm,或100cm×100cm为宜[23]。
3.4 种植过程中的管护及砍伐后的抚育未系统
研究
虽对种植白千层过程中的管理进行了大量的
研究[23,26-27],但对砍伐后的抚育管理研究甚少。白
千层一般每年砍伐1~2次或2年砍伐3次加工蒸
油。每次砍伐过后应加强管理,如采取施复合肥、
抚育、加强灌溉措施,以保证下季精油的质量和产
量。另外,作为芳香油树种的白千层属超短周期植
物,短周期持久经营是引起地力衰退的原因之
一[28]。引入固氮树种或肥土植物与之混种或轮作
可显著维持或改善地力。
3.5 监控植株生长过程中的成分变化不及时
不同季节或收获时间对精油成分的影响已有
研究[14,29],但种植环境、砍伐后的抚育、种植年限对
精油的产量和质量的影响研究较少。为确保精油
的质量,根据生产加工的周期,应在植物生长的不
同阶段监测精油成分。张孝祺等人发现白千层在6
~8年内精油旋光有变化[30],而负旋光的精油抑抗
菌效果改变,甚至降低,这样会直接影响到产品的
应用范围和价值,生产过程中应尽量避免各种树体
变异,必要时要及时更新[31]。及时监控精油质量是
必要的。
3.6 白千层其他组分的利用研究较少
国内目前除茶树油的研究较多外,白千层其他
成分(如黄酮、皂甙)的提取及应用的研究较少,白
千层的活性成分是否可应用在医药、化妆品领域有
待研究。加大这方面的研究,扩展白千层的应用,
将会促进白千层的种植。
4 研究展望
白千层芳香油树种的研究应以利用芳香油为
目的而展开。白千层品种的改良和选育应以用户
要求的精油标准为基础展开研究工作,优良单株的
选育或改良和多倍体植株培育应成为重要的发展
方向。另外,白千层芳香油树种的活性成分研究同
样值得关注。
综上所述,白千层芳香油树种优株的科学选择
和栽培管理技术对白千层油产量和质量的提升尤
为重要,而白千层活性成分的利用研究,将促进白
千层产业向深层次发展,成为产业良性循环的关键。
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