全 文 ：《农业网络信息》2007年第4期 农业科技通报
百里香属(Thymus Linn.)是唇形科最重要的8个
属之一,因其植株在花期时具强烈芳香气味而得名。全
球百里香属植物有数百种,自然分布于东半球的非洲
北部、欧洲和亚洲温带,为世界重要的芳香植物和药用
植物资源。百里香茎叶为西方饮品中珍贵的香辛调味
料,其精油因成分独特一直是芳香油中的精品,在医
药、传统日用化工及精细化工等领域广泛应用。由于其
天然的抗菌和抗氧化等特性,近年来又成为食品加工
业中的人工合成添加剂如保鲜剂、抗氧化剂、稳定剂等
的理想替代品。基于其众多优良特性,国际上对百里香
属植物的研究与开发方兴未艾。我国野生百里香属植
物资源丰富,进一步研究和开发利用该属植物意义重
大、前景广阔。
1 百里香属植物的生物生态学特性
百里香属(ThymusLinn.)植物为矮小半灌木,属内
植物的种数,在国内外不同志书中因形态分类学家的
观点不同而有不同记载。《中国植物志》记载,本属植物
全世界约 300~400种;《中国高等植物科属检索表》记
载,全世界有450种。我国的百里香属植物自然分布于
西北、华北和东北地区,有11种,2变种。[1-2]
百里香属植物,根系发达,具匍匐茎和发育茎。叶
小,全缘或每侧具 1~3小齿;苞叶与叶同形,至顶端变
成小苞片。轮伞花序紧密排成头状花序或疏松排成穗
状花序;花具梗。花萼管状钟形或狭钟形,具10~13脉,
二唇形,上唇开展或直立,3裂,裂片三角形或披针形,
下唇2裂,裂片钻形,被硬缘毛,喉部被白色毛环。花冠
筒内藏或外伸,冠檐二唇形,上唇直伸,微凹,下唇开
裂,裂片近相等或中裂片较长。雄蕊4,分离,外伸或内
藏,前对较长,花药2室,药室平行或叉开。花盘平顶。
花柱先端2裂,裂片钻形,相等或近相等。小坚果卵珠
形或长圆形,光滑。花期6~7月,果期8~9月。
百里香属植物为旱生植物,均具喜阳特性。该属植
物多生于沙质坡地、砾石坡地、沙质草地等瘠薄土壤之
上,对固土护坡和水土保持具有一定作用。它们可以在
极端的气候和地质条件下生存,具有抗性强、耐旱、耐
寒、耐瘠薄、耐风蚀、耐盐碱等优良的生态特性。
2 百里香属植物的化学成分
国外,尤其是欧洲、中亚和西亚,对百里香属植物
的化学成分研究较多,获得许多具发展前途的成分。该
属植物的化学成分主要为挥发油成分(精油类)、非挥
发性成分以及其它成分。
国内外学者对百里香挥发油成分的研究表明,该
属植物中高含量化学成分42种,其中萜烯类化合物居
多,芳香族化合物种类较少。其具体的精油化学成分见
表1。
非挥发性成分为该属植物的又一类化学成分,主
要包括黄酮类和酚酸类化合物,现将已报道的非挥发
性成分列于表2。
已有资料指出,除上述两大类物质外,百里香属植
物还含有其它成分。波兰的BulinskiRomuald等测得该
属植物含Cd、Pb、Cr、Zn、Mg、Cu、Ni、Fe等微量元素[3]。日
本的NakatabiNobuji[4]等自Thymusvulgaris中分离得到
两种联苯酚、醌类化合物。
3 百里香属植物研究与开发利用
3.1 百里香属植物的化学研究
3.1.1 百里香属植物的化学成分研究 百里香属植物
化学成分的研究,一直以来都是各国学者研究的重点,
尤以欧洲学者的研究最为深入、广泛。资料表明,至20
世纪末,国外百里香精油的化学研究涉及该属植物60
余种。这些百里香属植物中,高含量化学成分42种,其
中萜烯类化合物居多,芳香族化合物种类较少,仅见有
百里香酚、香荆芥酚、对伞花烃和对伞花烃2,3-二醇
我国百里香属植物资源研究与开发探讨
穆 丹 1,梁英辉 1,孙 铭 2
(1.佳木斯大学,黑龙江 佳木斯 154007;2.吉林农业科技学院,吉林 吉林 132101)
摘 要:百里香属植物为世界重要的芳香植物和药用植物资源。本文在详细论述该属植物的生物生态学特性、化学成分、研
究与开发进展的基础上,进一步阐述了其开发利用对策,以期为我国百里香属植物资源的研究与开发利用提供参考。
关键词:百里香属;研究;开发利用
收稿日期:2007-01-11
作者简介:穆丹(1980-),女,硕士研究生,助教,研究方向:园林植物应用。
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等。其含有的萜烯类和酚类化合物均具有抗氧化性和
抑菌作用,因此应用于化妆品和药品中,可以起到杀
菌、清除自由基等作用;应用于食品中,可防止食品霉
变和酸败。
国内学者对于中国产百里香属植物的化学成分进
行了研究。1949年,赵橘黄等[5]首次报告了我国2种百
里香属植物(Thymusserpylumvar.asiaticum;Th.dauricus)
的精油成分。1978年,中科院植物所与山东第一轻工业
科研所[6]对 3个产地的五脉百里香(Th.quinquecostatus)
的精油成分进行了研究,并提出了作为药用和香料的
合理建议。潘溪庆[7]等(1980)经过水蒸气蒸馏法,测定
了五脉百里香的挥发油成分。黑龙江省科学院自然资
源研究所 (1984)对黑龙江百里香
(Th.amurensis)的主要化学成分进行
了分析测定[8]。QiShyuan等[9](1987)
报道了 2个化学型的五脉百里香
(Th.quinquecostatus)的化学成分。
FangHongju等[10](1988)报道 4种中
国产百里香属植物的精油组成和化
学类型。罗嘉梁等[11](1989)对陕西靖
边产蒙古百里香的精油成分进行了
鉴定。江士恺等[12](1990)对陕北产蒙
古百里香的精油进行研究和测定。
张宏利[13]利用水蒸气蒸馏法(1992)
测定了秦岭太白县沙滩地域的蒙古
百里香的精油成分。杨鸿佑等[14]
(1995)经水蒸气蒸馏法提取了百里
香精油,分析鉴定出 31种化合物。
阎正君等[15](1997)进行了烟台产五
脉百里香(Th.quinquecostatus)的精
油提取试验,并对精油提取方法有
所创新。魏春雁[16](1998)通过水蒸气
蒸馏法,对不同产地的兴安百里香
(Th.dahuricus)精油成分进行了比较
和分析。陈建英等[17](2001)对采自潍
坊沂山林场的五脉百里香进行了水
蒸气蒸馏提取,分析并鉴定了其主
要化学成分。程霜等[18](2002)对山东
沂蒙地区所产五脉百里香的精油进
行了提取和组成成分分析。王炎等[19]
利用固相微萃取气-质联用技术对
黑龙江百里香(Th.amurensis)的挥发
性成分进行了分析。
综上可见,国内外学者对百里香属
植物的化学成分研究除以精油为重点外,对非挥发性
成分也有许多发现。如多种羟基黄酮类化合物、联苯酚
醌类化合物、酚酸类化合物的发现等。这些特殊化学成
分的发现,为百里香属植物的开发利用提供了资源基
础和理论依据。
3.1.2 百里香属植物的化学多型性研究 化学分类学
认为:近缘植物不仅形态相似,而且次生代谢产物相
近,可以通过分析次生代谢产物相似程度,将植物个体
的或种群的样本归类到形态学上的某一种、某一属或
某一科,甚至另立新种,或建立种以下的化学分类单
位。利用次生代谢产物相似程度辅助分类的化学分类
方法,在一定程度上解决了经典植物分类方法所无法
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表1 百里香属植物的精油化学成分
表2 百里香属植物的黄酮类成分
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解决的难题。20世纪70年代,化学多型性概念的首次
提出,对于植物分类,尤其是具挥发油成分的植物分
类,意义重大。
化学多型性研究最广泛,最详细的当数百里香属
植物。其化学多型性研究起始于1971年,Granger对于
法国南部Th.vulgaris的大量个体挥发性成分进行了分
析鉴定,并确定了该种植物的 6个化学型。继 Granger
以后,外国的多位学者历史数年,对于分布于欧洲及亚
洲的百里香属植物进行了广泛的采样、测定与统计分
析,并确定了其化学多型性。我国境内的百里香属植物
种类不多,精油的化学多型性研究较少。魏春雁 [16]在
1998-1999两年时间内,对发布于我国东北及晋东北的
兴安百里香精油成分进行了定性和定量研究,在此基
础上,提出了兴安百里香不同化学型观点。此外,蒙古
百里香、五脉百里香和黑龙江百里香的精油化学研究
也取得了一定进展。
3.2 百里香属植物的人工种植
百里香植物的栽培历史,最早可以追溯到波斯国
的早期,当时主要用于园艺观赏。其现代规模化栽培的
历史并不长,仅有将近20年的时间。最早的规模化栽
培开始于瑞士,其采用严格的有机栽培措施。欧洲在百
里香的人工栽培和开发利用方面走在了世界的前面,
获得了可观的经济效益。由于百里香产品风行全球,百
里香的种植区域也不断扩大,除欧洲外,大洋州、北美、
北非、亚洲都有引种。我国许多地区也已经引种百里香
(Th.vulgaris),如福建、安徽、上海、河南及北京,但未见
大规模的人工种植。
3.3 百里香属植物的组织培养
百里香属植物的组织培养和快繁技术已有近 20
年的历史。20世纪 80年代,Furmanowa等对 Th.
vulgaris进行了组织培养,并获得了再生植株。Mendes.
M.L.等[20](1999)以百里香(Th.mastichinaL.)茎段为外植
体,MS为基本培养基,认为0.1mg/LBAP有利于百里香
的增殖,1mg/LNAA有利于生根。我国的学者在百里香
属植物的组织培养方面也取得了一定的进展。沙红[21]对
百里香(Th.serpylum)进行了组织培养,试验表明其最
佳增殖培养基为MS+BA1.5mg/L+IBA0.08mg/L,平均增
殖倍数4.24;最佳生根培养基以1/2MS培养基为基本
培养基,附加 0.5mg/LIBA,2%蔗糖浓度,生根率可达
100%。魏春雁[16](1998)对于兴安百里香叶和嫩茎进行
了愈伤组织诱导培养,认为 MS+2,4-D2.0mg/L培养基
效果最好。此外,赵庆臻[22](2002)对五脉百里香进行了
组培快繁尝试,采用野生带腋芽茎段作为组培材料。虽
百里香属植物的组培快繁研究已历时多年,但组培技
术还未得到广泛应用。
3.4 百里香属植物的育种
百里香属植物育种工作起步较晚,其栽培品种数
量还不是很多。DelpitB.等[23](1996)对法国百里香(Th.
vulgaris)进行了无性系选育,选育出以萜烯基乙酯和α-
松油醇为主成分的品系。ShetyKalidas[24](1996)和Kwok
Denise等[25,26](1997,1998)在百里香(Th.vulgaris)育种过
程中,利用假单孢菌作为中间控制介质,通过组织培
养,自10个无性系中分离出1个源于异类种子种群的
高酚含量的百里香无性系T-12。国外的一些公司也致
力于百里香栽培品种的培育,已有许多优良品种投放
市场,如瑞士第一代杂交百里香 VARICO,不但观赏性
强,还具有稳定的多酚性和较高的精油含量。
4 百里香属植物资源开发利用对策及展望
百里香属植物为世界名贵香料植物和芳香植物。
在欧洲,规模化、规范化种植技术较为成熟,该属植物
的研究系统而深入,精油、香料等各类产品的开发与推
广覆盖全球。中国野生百里香属植物资源较为丰富,但
现代系统地研究与开发起步晚、步伐慢,百里香开发潮
才刚刚兴起。面对此种情况,制定国产百里香属植物研
究与开发利用策略成为必然。
4.1 加强国产百里香属植物的规模化人工栽培
在20世纪的很长时间里,世界各地都采集其野生
资源作为生产和加工的原材料。随着百里香在现代食
品工业和日用化工领域中应用的日益广泛,特别是对
百里香精油需求量的不断增加,野生百里香资源面临
着不能持续利用及相应生境遭到严重破坏的双重危
险。在这种形势下,急需实现国产百里香属植物规模化
和规范化的人工栽植,熟练掌握其现代化栽培方式与
技术,以便为进一步的开发利用提供植物材料。
4.2 加强育种研究工作的深度和广度
在引进国外优良百里香属植物品种的同时,更应
该注重本土品种的培育与研发。加强我国野生百里香
属植物资源的驯化和育种研究,将会使更多的优良品
种应用于精油生产和药用生产。
4.3 注重百里香属植物资源在园林绿化中的应用
百里香属植物具有抗旱、抗菌、抗氧化、耐瘠薄等
优良特性,应用于园林前景广阔。如可以发挥其花期
长、植株异常芳香的特性,将其应用于园林步道及居住
区绿化。可利用其防风固沙、耐旱节水的特性,将其应
用于堤坝和高速公路绿化。还可根据其植株低矮、抗逆
性强等特性,作为地被植物应用于园林之中。
4.4 注重研究与生产的紧密结合
目前,百里香属植物的研究存在与生产严重脱节
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学习先进的东西,进行国际交流,阅读著名教材,期刊
论文,学位论文,国际标准等都需要较强的英语阅读能
力;②培养多实践和多动手的习惯,通过实践和学习不
断加深隐藏在网络工程现象中原理的深刻理解;③培
养跟踪国际先进网络技术动态和利用现代信息化工具
获得最新网络资料的能力[3]。
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(上接第118页)
《农业网络信息》2007年第4期 农业科技通报
的现象。如其组培和快繁研究历经数年,但此项技术并
未得到广泛的推广与应用。随着百里香产业的不断发
展,应逐步重视研究与生产的紧密结合,使更多的先进
技术和研究成果得以推广应用。特别是目前还无人问
津的百里香细胞悬浮培养直接生产其主要次生代谢产
物的技术,将会得到进一步应用与发展。
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