全 文 ：第３９卷　第６期 西 南 师 范 大 学 学 报 （自然科学版） ２０１４年６月
Ｖｏｌ．３９　 Ｎｏ．６　　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｊｕｎ．２０１４
ＤＯＩ：１０．１３７１８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｘｓｘｂ．２０１４．０６．００８
４种樟科园林树种挥发性物质杀菌能力测定
及有效成分分析
①
李　阳，　江广渝，　王海洋
西南大学 园艺园林学院，重庆４００７１６
摘要：以香樟、白楠、琼楠、润楠等４种樟科植物为试材，对其挥发性物质的杀菌能力及叶片精油的含量和成分进
行测定和分析，结果表明：１ｄ内平均抑菌率从大到小依次为白楠（６８．９９％），香樟（５７．３６％），润楠（４３．４４％），琼
楠（４０．５４％）；各树种的叶片精油出油率以香樟的出油率（２．４７％）为最高，远高于琼楠（０．１９％），润楠（０．１６％）及
白楠（０．１４％）；精油主要组成成分各有不同，香樟主要含有反式－橙花叔醇（２６．７７％），芳樟醇（１０．３５％），白楠主
要含有萘的化合物（２６．５８％），α－蒎烯（８．４６％），琼楠主要含有α－蒎烯（１３．８８％），乙酸冰片酯（６．９１％），润楠主
要含有癸醛（３３．６６％）；４种精油的抑菌活性测定表明，其抑菌圈均在１５ｍｍ以上．
关　键　词：樟科植物；精油；成分；出油率；抑菌率
中图分类号：Ｑ９４９．７４７．５　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１０００－５４７１（２０１４）６－００２９－０６
樟科植物是我国亚热带地区常见的常绿阔叶树类型，具有较强的吸尘，杀菌消毒，净化空气的能力，
在城市绿化中有广泛应用［１］．但是关于樟科植物杀菌能力的研究主要集中在樟科的香樟、天竺桂等树种，
对白楠、琼楠、润楠３种具有园林观赏性的植物则未见报道．精油（Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｏｉｌ）是存在于植物体中，并且
有一定香味的挥发性油状有机物质的总称［２］，植物挥发性有机物质（ＶＯＣｓ，ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ）是
植物体内通过次生代谢途径形成的沸点较低，并且易挥发的小分子化合物，总数约３　０００种［３］，主要成分
为萜烯类、苯基／苯丙烷类和脂肪酸衍生物．该物质释放至空气中，可抑制空气中微生物的生长［４］．樟科的
许多种类是天然香料的资源植物，含有大量ＶＯＣｓ，樟科植物各种类间精油的化学成分相近，但含量差异
较大，同种不同环境和个体间精油中各化学成分的含量也存在显著差异［５］．
本文选取了白楠、琼楠、润楠３种未见其报道杀菌能力的樟科植物为主要研究对象，以香樟作为对照，
采用水蒸气蒸馏法［６］提取精油并加以研究，旨在探讨几种不同种类樟科植物挥发性物质的杀菌能力，分析
其提取物有效成分及含量，探讨分析其对４种常见微生物的抑菌效果．
１　材料与方法
１．１　实验材料
琼楠（Ｂｅｉｌｓｃｈｍｉｅｄｉａｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ）、润楠（Ｍａｃｈｉｌｕｓｐｉｎｇｉｉ）、香樟（Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍｃａｍｐｈｏｒａ）、白楠（Ｐｈｏｅ－
① 收稿日期：２０１４－０３－１１
基金项目：国家级大学生创新创业训练计划（１２１０６３５０３７）；国家林业局科研项目（２０１００４０６４）基金资助．
作者简介：李　阳（１９９１－），男，陕西汉中人，本科生，主要从事园林设计研究．
通信作者：王海洋，教授．
ｂｅ　ｎｅｕｒａｎｔｈａ）４种植物叶片取自西南大学校园内．每种随机选取１０株不同地方的成年树，在树的不同部
位、不同高度采集新鲜无斑点、无虫害的成年叶片．
１．２　杀菌能力测定
白楠在缙云山上实验，琼楠、润楠和香樟均在西南大学校园内实验．将培养基放置在离地１．５ｍ的支
架上，以五点法取样，树冠边缘以外３ｍ，６ｍ，９ｍ处设置取样梯度，采样时间设置为９时，１２时，１５时，
１８时．用空气沉降法采样，采用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基，打开皿盖在空气中接种１０ｍｉｎ．对照组设置在
道路边无林地的空旷地带．将接种过的培养基在恒温箱内以３７℃生长４８ｈ，计算平均菌落数，多次试验取
平均值．
采用奥梅梁斯基公式计算每立方米空气中微生物的含量［７］，公式为：Ｅ＝ １　０００×Ｎ（Ａ／１００）×Ｔ×（１０／５）
，其
中，Ｅ为单位体积内空气含菌量（ＣＦＵ／ｍ３）；Ｎ 为培养皿中菌落平均数（ＣＦＵ）；Ａ 为培养皿的面积
（ｃｍ２）；Ｔ为培养皿曝光时间（ｍｉｎ）．抑菌率的计算公式为：Ｙ＝
（Ｅｊ－Ｅｉ）×１００
Ｅｊ
，Ｙ 为植物挥发性物质对
空气中微生物的抑菌率（％），Ｅｊ为对照组地面空气中微生物平均浓度（个／ｍ３），Ｅｉ为实验地点空气中微
生物浓度（个／ｍ３）．
１．３　精油提取和分析
１．３．１　精油提取步骤
采用水蒸气蒸馏法提取精油．称量４００ｇ新鲜材料剪碎，使用组织匀浆捣碎机处理，倒入２　０００ｍＬ蒸
馏烧瓶中，加入适量蒸馏水，恒温１４０℃加热２４ｈ，每种实验材料进行８次实验．蒸馏完毕后，使用油水分
离器将精油和水分离开，并且计算每种材料的出油率．将收集的精油装在棕色玻璃瓶中，用石蜡密封，放
置在－４℃的环境中冷藏．
１．３．２　高效液相色谱条件
将收集好的４种樟科植物叶片精油采用ＧＣ－ＭＳ分析成分［８］．气相色谱条件是，程序升温：１００℃（１
ｍｉｎ）→１０℃（１ｍｉｎ）→２３０℃（３０ｍｉｎ）→６０℃．汽化室温度２５０℃，载气为Ｈｅ，流速１．０ｍＬ／ｍｉｎ，进样量
为１μＬ，分流比为１０∶１．ＥＩ为离子源，电子能量７０ｅＶ，离子源温度２５０℃，接口温度２５０℃，扫描范围
４０～４５０．最后使用峰面积归一法计算所得精油的各化学成分含量．
１．４　精油对４种微生物抑菌效果探究
选取４种常见的病原菌：金黄色葡萄球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ），大肠杆菌（Ｅ．ｃｏｌｉ），黑曲霉（Ａ．ｎｉｇｅｒ），青霉
（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍｓｐ）．使用菌种均来自于西南大学动物科技学院动物医学实验室．
金黄色葡萄球菌、大肠杆菌使用的培养基采用牛肉膏蛋白胨培养基，黑曲霉、青霉使用马铃薯糖琼脂
培养基．在实验前１６ｈ进行活化处理．
参照Ｃａｒｉｒ等的方法［１０］，并作适度删改；制作培养基，将培养基灭菌后冷却至５０～６０℃，无菌操作倒
入培养皿中，制作成５ｍｍ厚的平板，等待稍许使培养基凝固．金黄色葡萄球菌、大肠杆菌用无菌移液枪取
菌液０．２ｍＬ，将其均匀涂布于平板表面，青霉、黑曲霉用涂布器在培养皿内沾取孢子，使用涂布器均匀涂
布于平板上．用无菌打孔器在培养皿内五点法打孔，用滴管吸取融化的培养基，滴在圆孔内封底，以防止
精油从底部流走．待完全凝固后，用取样器取２μｌ精油滴在圆孔内，移至人工气候箱，在３７℃条件下培养
２４ｈ后测定抑菌圈大小，分析抑菌作用．
抑菌圈试验判定标准：抑菌圈直径大于２０ｍｍ，极敏；１５～２０ｍｍ，高敏；１０～１５ｍｍ，中敏；７～９
ｍｍ，低敏；小于７ｍｍ，不敏感．
０３ 西南师范大学学报（自然科学版）　　　　　ｈｔｔｐ：／／ｘｂｂｊｂ．ｓｗｕ．ｃｎ　　　　第３９卷
２　结果与分析
２．１　４种樟科植物对空气中微生物的影响
在缙云山所测定的环境明显好于在校园测定内的另外三者．白楠实验组测定的空气中微生物浓度明显
低于其余两者（ｐ＜０．００１），香樟略好于琼楠；这可能是白楠本身挥发性物质抑菌效果较好，也有可能是人
为干扰，小气候环境改变等原因造成的．
由公式计算，分别对香樟、琼楠、白楠、润楠的抑菌率进行了分析比较（图１），这４种樟科植物均有
明显的抑菌效果（ｐ＜０．００１），其中，白楠效果最明显（ｐ＜０．００１），最高可达８４．７％，最低也有３８．８％；
１ｄ内平均抑菌率排序为白楠（６８．９９％）明显好于香樟，香樟（５７．３６％）明显高于润楠（４３．４４％）和琼楠
（４０．５４％）．香樟的抑菌率范围在２７．１％～７１．８％之间，低于白楠抑菌率，但是高于琼楠（１１．８％～
６７．１％），与润楠（１１．５％～７６．９％）差别不是很大（ｐ＞０．０５）．樟树叶内的精油含量远高于其余三者
（ｐ＜０．００１），但是抑菌效果在４种植物之间作用并不突出（ｐ＞０．０５），这可能是精油被保存在叶片细胞
内而没有释放出来；也有可能是因为所含成分不同，导致单位体积的樟树精油抑菌作用较另外三者差．
图１　４种樟科植物空气微生物抑菌率日变化曲线
２．２　精油含量及成分分析
香樟、琼楠、白楠、润楠４种樟科植物的平均出油率分别为２．４７％，０．１７％，０．１４％，０．１６％，根据单因
子方差计算，其中香樟出油率最高（ｐ＜０．００１），达到２．４７％，为其余三者的１４～１７倍，另外３种植物出油
率均较低，同时无明显差异（ｐ＞０．０５）．
２．３　叶片精油主要化学成分分析
４种樟科植物的气相色谱测定结果见图２．
香樟共检测出４７种已知化合物，共占８３．０２％，主要含有反式－橙花叔醇（２６．７７％），芳樟醇
１３第６期　　　　李　阳，等：４种樟科园林树种挥发性物质杀菌能力测定及有效成分分析
（１０．３５％），β－榄香烯（３．５８％），樟脑（３．１９％）；
白楠共检测出３９种已知化合物，共占７８．５９％，主要含有萘的化合物（２６．５８％），α－蒎烯（８．４６％），β－
水芹烯（５．２２％），蓝桉醇（３．３０％）；
琼楠共检测出３９种已知化合物，共占８４．２４％，主要含有α－蒎烯（１３．８８％），乙酸冰片酯（６．９１％），萘
的化合物（５．８８％），α－律草烯（４．６１％）；和香樟对比，仅含有少量萘的化合物，故抑菌效果在这４种植物中
最低（ｐ＜０．００１）．
润楠共检测出５１种已知化合物，共占９４．６５％，主要含有癸醛（３３．６６％），环氧十二烷（１１．１３％），萘
的化合物（５．３４％），α－蒎烯（３．８９％）；和香樟比较，有萘的化合物，但是芳樟醇等抑菌物质含量较低，导致
抑菌效果比香樟差，但是又稍微好于琼楠（ｐ＞０．０５）．
图２　４种樟科植物气相色谱图
有报道指出，不同樟树枝叶精油的化学成分差异很大，据研究得出，其实验检测出香樟精油中樟脑含
量高达８３．８７％［１１－１２］，而另据报道，芳樟醇高达４３．７３％，而樟脑则只为１４．４３％［１３］，造成这样的差异可能
是由于不同地域、环境因素影响叶片精油化学成分的组成，也有可能是实验的时间不同，采集的材料位于
不同位置，树龄不同造成成分的改变［１４］．
图３　精油对４种病原菌的抑菌圈直径
２．４　精油的抑菌率
分别使用葡萄球菌、大肠杆菌、青霉、黑曲霉对４
种植物进行抑菌活性测定，得到４种植物的抑菌圈大小
（图３）．图３表明，香樟、琼楠、润楠精油对于细菌的抑
菌圈都在１０～１５ｍｍ之间，属于中敏；白楠精油对于
金黄色葡萄球菌抑菌圈达到１５．１ｍｍ，对大肠杆菌
１６．６ｍｍ，属高敏；４种精油对真菌的抑菌圈都在１５
ｍｍ以上，属高敏；各种不同的精油对于病原菌的抑菌
圈具有较明显差异，这其中白楠的抑菌效果最好，不论
对于革兰氏阳性菌的金黄色葡萄球菌，还是革兰氏阴性菌的大肠杆菌，以及两种霉菌，都明显高于其余
三者．
３　讨　　论
植物在城市生态系统中的作用不仅表现在防风、降噪、除尘、净化空气等方面，其抑菌杀菌作用也
２３ 西南师范大学学报（自然科学版）　　　　　ｈｔｔｐ：／／ｘｂｂｊｂ．ｓｗｕ．ｃｎ　　　　第３９卷
是很重要的一项［１５］．香樟作为优良的园林树种已经广为使用，但是对同科的白楠、琼楠、润楠的研究则
少见于报道；从实验数据分析可以看出，以挥发性物质对空气中微生物抑制作用为对比切入点，香樟、
白楠、琼楠、润楠对于空气中的微生物均有较好的抑制作用，在树冠投影中心，抑菌率高达６０％～
８４．７％，而在距离树冠投影９ｍ处，随着距离引起的挥发物质浓度降低，但仍保持１１．５％～５５．９％的抑
菌率，尤其以白楠为最优，与香樟比较有较大优势．同时，香樟出油率最高，达到２．４７％，其余三者差
异不大；白楠出油率低，但是萘的化合物含量最高，这可能是抑菌能力强的主要原因，为此需做进一步
分析研究．
对于同一科属不同种类植物挥发物所表现出来的显著差异，如何利用植物的这一特性进行功能化景观
设计，科学地建设人类的生活与生存环境成为进一步研究的方向［１６］．同时每种精油有其特定显著抑制作用
的细菌或真菌，可根据这一特点，在工业、农药等领域中加以运用［１７］．我国植物资源丰富，了解杀菌植物
可以为研究开发新型的植物源杀菌剂提供指导［１８］．
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３３第６期　　　　李　阳，等：４种樟科园林树种挥发性物质杀菌能力测定及有效成分分析
Ｏｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ　Ａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ
Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｏｆ　Ｆｏｕｒ　Ｇａｒｄｅｎ　Ｔｒｅｅｓ
ＬＩ　Ｙａｎｇ，　ＪＩＡＮＧ　Ｇｕａｎｇ－ｙｕ，　ＷＡＮＧ　Ｈａｉ－ｙａｎｇ
Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｌａｎｄｓｃａｐｅ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４００７１６，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｔｈｅｓｉｓ，ｔｈｅ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ　ｉｎ　ｆｏｕｒ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｌａｕｒａｃｅａｅ　ｐｌａｎｔｓ（Ｃｉｎｎａ－
ｍｏｍｕｍｃａｍｐｈｏｒａ，Ｐｈｏｅｂｅ　ｎｅｕｒａｎｔｈａ，Ｂｅｉｌｓｃｈｍｉｅｄｉａｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ ，ａｎｄ　Ｍａｃｈｉｌｕｓｐｉｎｇｉｉ）ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｄｅｔｅｒ－
ｍｉｎｅｄ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ａｉｒ　ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　ｌｅａｆ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｏｉｌ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ａｎａｌｙｚｅｄ
ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　Ｐｈｏｅｂｅ　ｎｅｕｒａｎｔｈａ （６８．９９％）ｐｅｒ　ｄａｙ
ｉｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍｃａｍｐｈｏｒａ （５７．３６％），ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｔｏ　Ｍａｃｈｉｌｕｓｐｉｎｇｉｉ（４３．４４％）ａｎｄ
Ｂｅｉｌｓｃｈｍｉｅｄｉａｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ（４０．５４％）．Ｔｈｅｎ，ｌｅａｆ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｏｉｌ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｂｙ　Ｓｏｘｈｌｅｔ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ａｉ－
ｍｉｎｇ　ｔｏ　ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｏｉｌ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ．Ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈａｔ　ｏｉｌ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍｃａｍｐｈｏｒａ（２．
４７％）ｔｏｗｅｒｓ　ｏｖｅｒ　ｔｈｅ　ｏｔｈｅｒ　ｔｈｒｅｅ，ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　０．１９％ （Ｂｅｉｌｓｃｈｍｉｅｄｉａｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ），０．１６％ （Ｍａｃｈｉｌｕｓｐｉｎ－
ｇｉｉ）ａｎｄ　０．１４％ （Ｐｈｏｅｂｅ　ｎｅｕｒａｎｔｈａ）ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｏｉｌ
ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｂｙ　ＨＰＬＣ．Ｉｔ　ｉｌｕｓｔｒａｔｅｓ　ｔｈａｔ　Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍｃａｍｐｈｏｒａ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｎｔａｉｎｓ　ｔｒａｎｓ－ｃａｍｐｈｏｒ
ｎｅｒｏｌｉｄｏｌ（２６．７７％）ａｎｄ　Ｌｉｎａｌｏｏｌ（１０．３５％）．Ｐｈｏｅｂｅ　ｎｅｕｒａｎｔｈａ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｎｔａｉｎｓ　ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ
（２６．５８％）ａｎｄα－ｐｉｎｅｎｅ（８．４６％）．Ｂｅｉｌｓｃｈｍｉｅｄｉａｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｎｔａｉｎｓα－ｐｉｎｅｎｅ（１３．８８％）ａｎｄ　Ｂｏ－
ｒｎｙｌａｃｅｔａｔｅ（６．９１％）ａｎｄ　Ｍａｃｈｉｌｕｓｐｉｎｇｉｉ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｎｔａｉｎｓ　Ｄｅｃａｎａｌ（３３．６６％）．Ａｔ　ｔｈｅ　ｅｎｄｉｎｇ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅ
ｔｈｅｓｉｓ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｈａｓ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｂａｃｔｅｒｉｏｓｔａｔｉｃ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｏｉｌ　ａｎｄ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｉｎｈｉｂｉ－
ｔｉｏｎ　ｚｏｎｅ　ｏｆ　ａｌ　ｋｉｎｄｓ　ｉｓ　ａｂｏｖｅ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｈ　ｏｆ　１５ｍｍ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｌａｕｒａｃｅａｅｐｌａｎｔｓ；ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｏｉｌ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｏｉｌ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ；ｂａｃｔｅｒｉｏｓｔａｔｉｃ　ｒａｔｅ
责任编辑　欧　宾　　　　
４３ 西南师范大学学报（自然科学版）　　　　　ｈｔｔｐ：／／ｘｂｂｊｂ．ｓｗｕ．ｃｎ　　　　第３９卷