全 文 :书 [收稿日期] 2014-09-15;2015-04-25修回
[基金项目] 贵州省科技厅项目“亮叶含笑精油的化学成分及生物学活性研究”[黔科合SY字(2012)3065]
[作者简介] 迟海红 (1988-),女,在读硕士,研究方向:植物学。E-mail:1046467109@qq.com
*通讯作者:方小平(1963-),女,教授,硕士生导师,从事资源植物及园林研究。E-mail:fangxiaoping1963@126.com
[文章编号]1001-3601(2015)05-0237-0061-04
亮叶含笑不同器官精油含量比较及综合品质评价
迟海红1,高尔刚2,刘映良1,罗小菊3,方小平1*
(1.贵州师范大学 生命科学学院,贵州 贵阳550001;2.贵州省黎平县林业局,贵州 凯里557300;
3.贵州师范大学图书馆,贵州 贵阳550001)
[摘 要]为了对亮叶含笑的精油提取和开发利用提供参考,采用水蒸气蒸馏法,提取亮叶含笑不同器
官(叶芽、一年生叶、一年生茎、两年生茎、假种皮、花瓣、雄蕊和雌蕊)中的挥发油,比较其出油率,并运用灰色
关联度法对8种精油进行综合品质评价。结果表明:亮叶含笑不同器官精油的平均提取率在0.082%~
1.859%,以叶芽的提取率最高,假种皮次之,两年生茎的提取率最低。综合品质以一年生叶的精油最优,花
瓣最差。综合比较,亮叶含笑精油提取的材料选择一年生叶最好。
[关键词]亮叶含笑;不同器官;精油;品质;综合评价
[中图分类号]S792.99 [文献标识码]A
Essential Oil Content of Diferent Organs of Michelia fulgens
Dandy and Their Integrated Quality
CHI Haihong1,GAO Ergang2,LIU Yingliang1,LUO Xiaoju3,FANG Xiaoping1*
(1.School of Life Sciences,Guizhou Normal University,Guiyang,Guizhou 550001;2.Liping Forestry Bureau,
Kaili,Guizhou557300;3.Library of Guizhou Normal University,Guiyang,Guizhou550001,China)
Abstract:The extraction rate of essential oil extracted from different eight organs(leaf bud,annual
leaf,annual stem,two-year stem,arilus,petal,stamen and pistil)of M.fulgens Dandy was compared
and the integrated quality of eight essential oils was evaluated by gray relational degree to provide a
reference for extraction,development and utilization of essential oil extracted from M.fulgens Dandy.
The results showed that the average extraction rate of eight essential oils is 0.082%~1.859%and the
extraction rate of essential oil extracted from leaf bud of M.fulgens Dandy is the highest,folowed by
from arilus,and the extraction rate of essential oil extracted from two-year stem of M.fulgens Dandy is
the lowest.The integrated quality of essential oil extracted from annual leaf of M.fulgens Dandy is the
best but the integrated quality of essential oil extracted from petal of M.fulgens Dandy is the worst.In
conclusion,the suitable material for extracting essential oil from Michelia fulgens Dandy is annual leaf.
Key words:Michelia fulgens Dandy;different organ;essential oil;quality;comprehensive quality
亮叶含笑(Michelia fulgens Dandy)为木兰科
(Magnoliaceae)含笑属(Michelia)乔木,树干通直,
高大挺拔,花大艳丽。产于广东南部、海南、广西、云
南及越南等地。木材纹理直、结构细,可供家具、建
筑及胶合板用[1-2]。精油是一种从芳香植物中提取
的挥发性油状液体,是植物天然香料的主要品种[3]。
精油的生产是天然香料工业的重要组成部分,在化
妆品、洗涤用品、食品、烟酒以及其他工业用香精中
广泛应用[4]。木兰科含笑属植物不仅在治疗牙周
病、抗肿瘤、抗氧化及其他消炎方面具有较强的活
性,而且对中枢神经系统也有很强的作用[5]。近年
来已有不少学者对含笑属植物精油的提取方法及精
油成分进行分析[6-9],但对亮叶含笑不同器官精油含
量方面的研究尚未见报道。水蒸汽蒸馏法是最常用
的1种植物性天然精油生产方法[10],笔者运用水蒸
气蒸馏法对木兰科含笑属亮叶含笑叶芽、一年生叶、
一年生茎、两年生茎、假种皮、花瓣、雄蕊和雌蕊的挥
发油进行提取,比较不同部位的出油率,并采用模糊
评价法[11]和灰色关联度法[12],构造精油品质综合评
价模型,比较其综合品质,以期为其精油的开发利用
提供数据参考,同时也为进一步指导精油实际生产
提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
于2013年10月和2014年5月在贵州省黎平
县坝寨乡上高场的次生林中,采集木兰科含笑属亮
叶含笑无病虫害的营养枝、果枝和花蕾,装于自封袋
内,用冰盒进行保鲜。带回实验室后将其叶芽、一年
生叶、一年生茎、两年生茎、假种皮、花瓣、雄蕊和雌
蕊进行区分,于干燥通风处阴干备用。
试验试剂:乙醚(AR)、无水硫酸钠(AR)和蒸馏
水(实验室自制)。
试验仪器:电热套(天津市泰斯特仪器有限公
贵州农业科学 2015,43(5):61~64
Guizhou Agricultural Sciences
司)、电子天平(上海菁海仪器有限公司)、挥发油提
取器(江苏华丰玻璃制品厂)、冷凝管(江苏华丰玻璃
制品厂)、圆底烧瓶(江苏华丰玻璃制品厂)、棕色瓶
(江苏华丰玻璃制品厂)等。
1.2 精油提取
参照2000年《中国药典》(一部)附录XD的方
法,用常压水蒸气蒸馏法提取挥发油。将试验材料
阴干后切成0.2cm×0.2cm左右的碎屑,分别称取
50g样品于1 000mL圆底烧瓶中,加入400mL蒸
馏水,浸泡6h,蒸馏5h[13],用乙醚溶解稀释,无水
硫酸钠脱水。待乙醚挥发完后称重,取3组平行样
的平均值,计算精油的出油率。
出油率=(蒸馏的精油质量/原料质量)×100%
1.3 品质评价
采用模糊评价法[11]和灰色关联度法[12]对所得
8种精油的综合品质进行评价,设置颜色、持久性、
香味强弱、透明度和香味好感度5个评价指标,各指
标评价标准见表1。根据各项所占的权重比例,构
造精油综合评价模型[14-15]。评价时随机选择20位
同行专家,分别对亮叶含笑8种不同器官的精油按
照表1的评价标准进行评分(根据评价等级判定分
数,满分5分,结果取平均值),并采用灰色关联系统
对数据进行分析[16],得出8种不同器官精油的优劣
及受欢迎程度。
初始化值
Xi(k)=Xj(k)/X0(k) (i=1,2,3,4,5,
6,7,8) (1)
各点(kij)的绝对差
△i(k)=︱X0(k)-Xi(k)︱ (2)
关联系数
ζi(k)=(a+ρb)/(△i(k)+ρb) (3)
灰色关联度
ri=1/n∑ζi(k) (4)
对应的权值
rj=ri/(∑ri)(j=1,2,3,4,5) (5)
式中,a=min△i(k),b=max△i(k),ρ为分辨
率系数,取值为0.5,i为不同器官,j为不同评价因
子。
表1 植物精油品质评价标准[14]
Table 1 Quality evaluation standard of plant essential oil
评价等级
Evaluation grade
颜色
Color
持久性
Persistence
香味强弱
Fragrance strength
透明度
Transparency
香味好感度
Fragrance impression
5 无色 很久 极强 透明 很香
4 淡色 比较久 稍强 比较透明 香
3 中 中 能识别 一般 淡
2 深色 不太久 能嗅出 少量沉淀 有点臭
1 暗色 很短 无味 浑浊 难闻
2 结果与分析
2.1 精油的出油率
从图看出,相同提取条件下亮叶含笑不同器官
精油的平均提取率具有很大的差异,依次为叶芽>
假种皮>雌蕊>一年生叶>雄蕊>一年生茎>花瓣
>两年生茎,其中,叶芽的提取率最高,达1.859%;
假种皮次之,为1.789%;两年生茎的提取率最低,
为0.082%。
2.2 精油的评价得分
由表2看出,精油颜色一年生茎提取的最浅,假
种皮提取的颜色最深;精油香味的持久性假种皮最
长,花瓣最短;假种皮香味最强,两年生茎香味最弱;
叶芽的透明度最高,花瓣最低;叶芽的香味最香,假
种皮的香味较强。
平
均
出
油
率
/%
0
0.5
1
1.5
2
Av
er
ag
e%
oi
l%e
xt
ra
ct
io
n%
ra
te
器官
Organ
叶芽 一年
生茎
一年
生叶
假种皮 雄蕊花瓣 雌蕊两年
生茎
图示 亮叶含笑8种不同器官精油的平均出油率
Fig. Average oil extraction rate of eight different
organs of M.fulgens Dandy
表2 亮叶含笑8种不同器官精油的品质评分
Table 2 Quality indexes of essential oils extracted from eight different organs of M.fulgens Dandy 分
名称
Name
颜色
Color
持久性
Persistence
香味强弱
Fragrance strength
透明度
Transparency
香味好感度
Fragrance impression
叶芽Leaf bud 3.92 3.74 3.12 4.76 4.17
一年生叶 Annual leaf 3.87 3.67 3.89 4.58 4.02
一年生茎 Annual stem 4.01 3.26 3.76 4.55 4.15
两年生茎Biennial stem 3.62 4.01 2.73 4.26 3.87
假种皮 Arilus 1.25 4.31 4.66 3.58 2.52
花瓣Petal 1.37 3.24 4.17 3.24 2.89
雄蕊Stamen 2.61 3.97 3.72 3.81 3.73
雌蕊Pistil 2.14 4.13 3.16 3.89 3.74
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贵 州 农 业 科 学
Guizhou Agricultural Sciences
表3 亮叶含笑8种不同器官精油品质主要因子的初始化值
Table 3 Initialization values of main quality factors of essential oils extracted from eight different organs of
M.fulgens Dandy
因子
Factors
8种精油Eight kinds of essential oils
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8
颜色Color 1.00 0.78 0.77 0.80 0.72 0.25 0.27 0.52 0.43
持久性Persistence 1.00 0.75 0.73 0.65 0.80 0.86 0.65 0.79 0.83
香味强弱Fragrance strength 1.00 0.62 0.78 0.75 0.55 0.93 0.83 0.74 0.63
透明度 Transparency 1.00 0.95 0.92 0.91 0.85 0.72 0.65 0.76 0.78
香味好感度Fragrance impression 1.00 0.83 0.80 0.83 0.77 0.50 0.58 0.75 0.75
表4 亮叶含笑8种不同器官精油的X0对Xi的绝对值差△i(k)
Table 4 Absolute different value(△i(k)between X0and Xiof essential oil extracted from eight different
organs of M.fulgens Dandy
因子
Factors
8种精油Eight kinds of essential oils
△2 △3 △4 △5 △6 △7 △8
颜色Color 0.22 0.23 0.20 0.28 0.75 0.73 0.48 0.57
持久性Persistence 0.25 0.27 0.35 0.20 0.14 0.35 0.21 0.17
香味强弱Fragrance strength 0.38 0.22 0.25 0.45 0.07 0.17 0.26 0.37
透明度 Transparency 0.05 0.08 0.09 0.15 0.28 0.35 0.24 0.22
香味好感度Fragrance impression 0.17 0.20 0.17 0.23 0.50 0.42 0.25 0.25
表5 亮叶含笑8种不同器官精油各性状指标的关联系数值
Table 5 Relevant coefficients between different indexes of essential oil extracted from eight different organs
of M.fulgens Dandy
因子
Factors
8种精油Eight kinds of essential oils
ζ1 ζ2 ζ3 ζ4 ζ5 ζ6 ζ7 ζ8
颜色Color 0.71 0.70 0.74 0.65 0.38 0.38 0.50 0.45
持久性Persistence 0.68 0.66 0.59 0.74 0.83 0.59 0.73 0.78
香味强弱Fragrance strength 0.56 0.71 0.68 0.52 0.96 0.78 0.67 0.57
透明度 Transparency 1.00 0.93 0.91 0.81 0.65 0.59 0.69 0.71
香味好感度Fragrance impression 0.78 0.74 0.78 0.70 0.49 0.53 0.68 0.68
注:根据表4结果,关联系数计算时a=0.05,b=0.75,ρ取值为0.5。
Note:Relevant coefficients are calculated when a=0.05,b=0.75andρ=0.5according to the results of Table 4.
表6 亮叶含笑8种不同器官的精油综合评价Zk值
Table 6 Zkvalue of essential oil extracted from eight
different organs of M.fulgens Dandy
名称
Name
Zk值
Zk value
排序
Rank
叶芽Leaf bud 0.790 8 2
一年生叶 Annual leaf 0.804 1 1
一年生茎 Annual stem 0.789 8 3
两年生茎Biennial stem 0.742 7 4
假种皮 Arilus 0.672 2 7
花瓣Petal 0.611 2 8
雄蕊Stamen 0.721 9 5
雌蕊Pistil 0.698 5 6
2.3 各指标精油所占权重
根据公式(1)~(3),对表2中的数据进行处理,
结果见表3~表5,利用公式(4)计算各指标的关联
度,再根据公式(5)计算各指标对应的权值,结果为
r1=0.16,r2=0.21,r3=0.20,r4=0.23,r5=0.20,
得出各评价指标所占的权重顺序依次是透明度>持
久性>香味好感度=香味强弱>颜色,根据权重分
别计算8种精油的综合评价值Zk,构造精油综合评
价模型为Zk=r1Xi+r2Xi+r3Xi+r4Xi+r5Xi。结
果(表6)表明,亮叶含笑不同器官提取的精油综合
评价依次为一年生叶>叶芽>一年生茎>两年生
茎>雄蕊>雌蕊>假种皮>花瓣。通过加权指标分
析,精油透明度指标在整个指标体系中排在最前,精
油颜色指标排在最后,这与日常生活中人们选购精
油的感官评价相符,说明采用多指标体系综合评价
比仅凭单因素评价精油品质更为合理可信。
3 结论与讨论
1)采用水蒸气蒸馏法对亮叶含笑不同器官的
挥发油提取结果表明,各器官的出油率为叶芽>假
种皮>雌蕊>一年生叶>雄蕊>一年生茎>花瓣>
两年生茎;精油品质评价指标权重为透明度>持久
性>香味好感度=香味强弱>颜色;精油综合品质
为一年生叶>叶芽>一年生茎>两年生茎>雄蕊>
雌蕊>假种皮>花瓣。
2)植物芳香精油的含油量大小是由多种因素
共同作用的,且不同植物体精油的成分不同,同一种
植物不同部位的精油成分也有很大差异[17]。若不
考虑精油成分,单从材料获取、精油的提取率和精油
综合品质考虑,虽然亮叶含笑叶芽的出油率最高,但
是叶芽、一年生茎和两年生茎的获取对植株的伤害
太大;亮叶含笑花的雄蕊和雌蕊太少,很难采集到足
够的量,且雌蕊的损坏直接影响植株种子的生长;花
·36·
迟海红 等 亮叶含笑不同器官精油含量比较及综合品质评价
CHI Haihong et al Essential Oil Content of Different Organs of Michelia fulgens Dandy and their Integrated Quality
瓣相对出油率较少,且花期较短(盛花期7~10d),
受时间限制较大;一年生叶和假种皮对植株的损害
相对较小,且出油率较高,是获取植物芳香精油比较
理想的材料。但一年生叶精油的综合品质远大于假
种皮,所以采用一年生叶比假种皮好,且取材也相对
容易。
3)有研究发现,含笑属植物挥发油中含有多种
单萜和倍半萜类化合物及其含氧衍生物[8-9],含笑属
植物的脂溶性提取物具有抗肿瘤活性[6-7]。试验只
从精油提取率和综合品质方面对亮叶含笑的精油进
行比较分析,若要考虑精油在医学、香料及化妆品等
领域的应用价值,还需对精油的有效成分作进一步
的分析。
[参 考 文 献]
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