全 文 :山苍子油综合利用研究进展
赵铭钦 ,苏长涛 ,姬小明 ,刘金霞 (河南农业大学农学院 ,国家烟草栽培生理生化研究基地 ,河南郑州 450002)
摘要 综述了我国富产植物资源山苍子油的开发应用价值和当前利用现状 ,评价了其在合成香料、作物虫害防治 、医药等方面的应用价
值。
关键词 山苍子油;综合利用;研究进展
中图分类号 S 573+.8 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)25-07866-03
Research Advance of Integrated Utilization of Litsea cubeba Oil
ZHAO Ming-qin et al (Agricultural College of Henan Agricultural University , National Tobacco Cultivation&Physiology Biochemistry Research Base ,
Zhengzhou , Henan 450002)
Abstract The value of development and application and the current utilization status of the abundant Litsea cubeba oil resource in China were reviewed.
And the application value of Litsea cubeba oil in synthesis of the flavor , prevention and cure of the crops pest and manufacturing of the medicinewas eval-
uated.
Key words Litsea cubeba oil;Integrated utilization;Research advance
山苍子是一种重要的香料植物 ,亦称木姜子 、山鸡椒或
山胡椒 ,属樟科木姜子属 ,落叶灌木或小乔木。主产区在亚
洲东部 ,大洋洲和太平洋诸岛 、中国 、印度 、马来西亚 、印尼等
国。山苍子有250余种 ,在我国广布于长江以南 ,广西 、广东 、
福建 、江西 、江苏 、浙江 、湖南 、云南 、贵州 、四川等省 ,以野生
为主[ 1] 。
山苍子的叶 、花及果皮均含有芳香油(“山苍子油”未特
殊说明均指山苍子果皮油),果皮含油量达 3%~ 4%,其中柠
檬醛含量 60%以上。近年来 ,我国山苍子油年产量达 4 000
余吨 ,年出口量达 3 500 t左右 ,为世界第一大山苍子油出口
国[ 2] 。由于加工技术落后 ,以出口初级产品为主。一些发达
国家利用我国丰富的山苍子资源 ,从我国进口山苍子油后 ,
深加工成紫罗兰酮 、鸢尾酮等高档香料后返销我国 ,使我国
在国际香料市场上处于十分被动的地位。因此 ,探索山苍子
油综合利用的方法和途径对于增加山苍子油附加值 ,促进其
产业化发展 ,提高我国香料产业在国际市场上的竞争力都有
重要的现实意义。
1 山苍子油主要成分
山苍子油外观呈浅黄色液体 ,具有类似柠檬油的香气。
其主要成分为柠檬醛 ,大致组成为:柠檬醛 66.0%~ 90.0%、
α-松油醇 1.5%、甲基庚烯酮 2.5%~ 3.1%、芳樟醇 2.5%、香
茅醛 1.0%~ 7.6%、香叶醇1.1%。除此之外 ,还含有樟脑 、α-
蒎烯 、莰烯 、荣烯 、α-蛇麻烯 、对散花烃等[ 3] 。也有研究表明 ,
山苍子油中含有食品中禁用的黄樟油素[ 4] 。周欣等用
GC/MS分析了贵州产山苍子油的成分(表 1),鉴定出 20个化
学成分 ,其中含量较高的也是柠檬醛 、松油醇 、甲基庚烯酮
等[ 5] 。
不同的山苍子种间化学成分组成及含量有所差别 ,就含
量最多的柠檬醛而言 ,脱毛山苍子精油含量最高 ,达 90.0%;
清香山苍子油含量次之 ,为 87.5%;毛叶山苍子精油含柠檬
醛 ,为 82.4%;尖叶山苍子含量最低 ,为 66.0%。不同产地山
苍子成分也有差别 ,在同一测试条件下 ,江西山苍子油共测
作者简介 赵铭钦(1964-),男 ,河南新密人 ,副教授 ,在读博士 ,从事烟
草化学与香精香料、烟草发酵与加工工艺方面研究。
收稿日期 2007-04-12
定出 23个组分 ,湖南毛叶山苍子油共测出 21个组分 ,四川脱
毛山苍子油共测出 22个组分[ 6-10] 。不同树龄及果实收获期
收获的山苍子精油中柠檬醛含量也不同 ,以三年生山苍子果
皮精油和紫果期收获的果实精油含量最高[ 11] 。
山苍子核仁油中含有大量的月桂酸 、癸酸以及一定量的
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007 ,35(25):7866-7868 责任编辑 李布青 责任校对 俞洁
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2007.25.040
月桂烯酸和油酸等成分。
山苍子叶也可以提取出精油 ,对这种精油进行GC-MS分
析 ,结果显示其主要成分是α-顺式-罗勒烯(25%), 3 , 7-二甲
基-1 ,6-辛二烯-3-醇(16%)等[ 14] 。
2 山苍子油利用现状
2.1 合成香料 山苍子油不仅本身具有优美的香气 ,以其
主要成分柠檬醛为原料可以合成多种高档香料 ,如假性紫罗
兰酮 、紫罗兰酮 、烯丙基紫罗兰酮 、甲基紫罗兰酮 、柠檬醛二
乙缩醛 、柠檬醛二甲缩醛 、柠檬醛苄氯缩醛 、乙位环高柠檬
醛 、柠檬腈等香料[ 15](表 2),从而改善香气质量 ,提高产品附
加值。
紫罗兰酮是重要的人工合成香料之一 ,具有柏木香 ,稀
释后有紫罗兰的香味 。α-紫罗兰酮的香气甚为优雅 、柔和 ,在
化妆品和食品香精中应用很广。柠檬醛与丙酮在碱性条件
下缩合后生成的假性紫罗兰酮再经环化后即可制得紫罗兰
酮[ 16-18] 。
紫罗兰酮系列香料中的高档香料鸢尾酮 ,从结构上看与
紫罗兰酮十分相似(鸢尾酮又称甲基紫罗兰酮),但合成难度
较大 ,国内生产能力很小 ,几乎全部依赖进口。随着人们生
活水平的不断提高 ,鸢尾酮的全球需求量由每年的 3 ~ 5 t增
加至 8~ 10 t ,而世界上仅有日本的信越公司和瑞士的奇华顿
公司实现商业化生产 ,且年生产能力有限 ,全球鸢尾酮的年
生产能力约为 3 t ,供不应求导致鸢尾酮价格飞涨。
紫罗兰酮还可以进一步用于合成大马酮 、二氢猕猴桃内
酯[ 19]等高档香料 ,该类香料广泛应用于烟草 、化妆品 、食品工
业等领域。
柠檬醛是热敏性物质[ 20] ,性质活泼 ,很不稳定 ,容易在
光照 、空气中发生氧化反应 ,使香气特性发生变化 ,不利于长
时间保存和远距离运输。而柠檬腈也具有清新的柠檬果香 ,
香气持久 ,性质稳定 ,便于保存[ 21] 。将山苍子油中的主要成
分柠檬醛转化成柠檬腈 ,是柠檬醛的保存及应用的一条有效
途径 。
2.2 作物虫害防治 柠檬醛有抗黄曲霉毒素的作用 ,罗曼
等采用彗星系统定量检测方法对柠檬醛损伤黄曲霉 DNA进
行了研究 ,结果显示柠檬醛是黄曲霉 DNA 链的有效断裂
剂[ 22] ,柠檬醛还能有效地抑制黄曲霉细胞内苹果酸脱氢酶
和琥珀酸脱氢酶的活性 ,从而抑制黄曲霉毒素[ 23] 。也有研
究从其他角度证明了柠檬醛对黄曲霉的抑制作用[ 24-27] 。湖
南粮油所 、湖南医学研究单位的试验 ,山苍子油能直接消除
稻谷中的黄曲霉[ 28] 。山苍子油对蚕豆 、玉米等作物的成虫
有较高熏杀作用 ,且对人体无毒 ,不污染环境 ,又有宜人的香
味。因此 ,山苍子油主要成分柠檬醛在防治储粮害虫 、食品
害虫 、卫生害虫 、杀菌防霉及防治作物病害等方面具有突出
优点 ,发展前景广阔[ 29] 。
2.3 医药 山苍子油在制备药物方面也有广阔的应用前
景。山苍子油具有抗心律失常作用 ,研究证实山苍子中所含
的微量成分山鸡椒痉挛碱(六驳碱)对小鼠胸动脉有明显的
舒缓松弛作用[ 30] ,武汉第四制药厂试制治疗冠心病 、心绞痛
药取得成效[ 28] ;北京中医学院研究山苍子油作为抗真菌药
物也取得成功[ 31] ;研究显示山苍子精油可用于抗哮喘病和
抗过敏[ 32] ;湖北省中药研究所用山苍子油制备妇炎清栓剂
亦获得成功[ 33] ;湖南医科大学进行了山苍子油乳剂抗菌机
制的研究[ 34] ;山东医科大学附属医院开展了用山苍子根和
果实治疗类风湿性关节炎的研究[ 35] ;多个医药研究单位进
行山苍子油 β-环糊精包合药物的研究[ 36-37] 。山苍子油在医
药领域的应用范围正在不断扩展。
以山苍子油主要成分柠檬醛为原料可合成维生素 A和
E 。维生素A的合成是以柠檬醛为起始原料 ,经 β-紫罗兰酮
制得十四碳醛 ,然后经缩合 、水解 、加氢等一系列过程而制
得。维生素E的合成以柠檬醛为起始原料 ,经假性紫罗兰酮
和四氢假紫罗兰酮等中间产物制得。但成本较高 ,工业化生
产难度大[ 38] 。
柠檬醛的抗菌效力与山梨酸钾相似 ,优于苯甲酸钠[ 39] ,
可用于食品防腐[ 40] 。由于是天然植物产品 ,其安全性是人
工合成防腐剂所无法媲美的。
2.4 其他 山苍子不仅果皮 、叶含柠檬醛等香气物质 ,其果
核也含有以月桂酸为主要成分的一系列脂肪酸 ,可用作椰子
油代用品 ,还可制备萤石浮选剂。王戴腾 、李佳凤的研究表
明 ,用山苍子核油制备萤石矿浮选剂的生产成本低 ,制备工
艺也比油酸简单 ,具有较好的经济效益和社会效益 ,开发前
景广阔[ 12] 。
月桂酸是制备月桂醇的主要原料 ,月桂醇又是制造多种
表面活性剂的主要原料 。月桂酸也是制备各种农用和药用
乳化剂 、分散剂 、湿润剂的原料。从山苍子核仁油中分别提
取月桂酸 、癸酸和月桂烯酸 ,可实现山苍子资源的充分利用 ,
786735卷 25期 赵铭钦等 山苍子油综合利用研究进展
增加其产品附加值[ 13] 。
以罗勒烯为主要成分的山苍子叶提取物经体外试验证
明也具有明显的抗真菌能力[ 14] 。
此外 ,山苍子甲醇提取物也有显著的抗氧化性[ 41] 。
3 展望
我国山苍子资源丰富 ,山苍子油产量很大。但由于加工
技术手段落后 ,这一宝贵资源的开发利用程度长期处于粗制
贱卖状态。探索山苍子油深加工利用方法 ,特别是在合成高
档香料(紫罗兰酮 、大马酮 、二氢猕猴桃内酯等)中的应用 ,对
我国山苍子油产业化综合开发利用和增加山苍子油产品附
加值有重要意义。
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(上接第 7849页)
小鼠CD19胞膜外区核苷酸序列与 Nagro在GenBank登录的
序列 , 其同源性为 99.7%,其氨基酸序列的同源性达
99.0%。
3 讨论
该研究用自行设计的一对引物通过 RT-PCR从小鼠脾
脏中克隆得到小鼠 CD19胞膜外区基因。DNA序列分析表
明 ,扩增所获得的小鼠 CD19胞膜外区基因序列与 Nagro等
在GenBank登录序列的同源性达 99.7%,有 6个核苷酸不
同 ,氨基酸水平的同源性达到 99.0%, 830 ~ 832 bp处核苷
酸的缺失导致 1个氨基酸的缺失 ,其原因可能与小鼠的品
系相关。尽管这些序列来自于不同品种品系的小鼠 ,但差
异并不明显 ,表明小鼠 CD19胞膜外区的序列高度保守 。有
研究表明 ,不同物种的CD19分子胞浆区核苷酸序列有较高
的保守性[ 4-5] 。笔者曾根据GenBank登录的不同物种序列
(GenBank NM 001770 , NM 009844 , NM 214377),设计了若干
条简并引物 ,尝试克隆禽类的 CD19 ,结果均未克隆成功。
这说明禽类与哺乳动物 CD19 的胞浆区可能存在较大的
差异。
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