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山鸡椒(山苍子)精油研究现状



全 文 :收稿日期:2009-03-31
作者简介:杨帆(1985-),男,蒙古族,内蒙古兴安盟人,内蒙古农业大学、韶关学院联合培养硕士研究生,主要从事设施蔬菜栽培研究.
韶关学院学报·自然科学
Journal of Shaoguan University·Natural Science
2009年 6月
第 30卷 第 6期
Jun.2009
Vol.30 No.6
山鸡椒(山苍子)精油研究现状
杨 帆 1 ,王羽梅 2
(1.内蒙古农业大学 农学院,内蒙古 呼和浩特 010018; 2.韶关学院 英东生物工程学院,广东 韶关 512005)
摘要:就我国重要的特色香料植物山鸡椒(山苍子)的精油研究现状,从精油得率、精油成分和相对含量、精油利用
等几个方面进行了分析与综述,为全面了解与掌握山鸡椒精油的基本情况提供参考.
关键词:山鸡椒;精油;成分;利用
中图分类号:S573+.8;Q946.85 文献标识码:A 文章编号:1007-5348(2009)06-0080-05
山鸡椒(Litsea cubeba (Lour.) Pers.)别名山苍子、木姜子、山胡椒,中药名毕澄茄,系樟科木姜子属落叶
小乔木或灌木,7~8 月成熟,成熟时由青绿色变深红色或黑色.山鸡椒广泛分布于我国南方各省(区),东南
亚各国也有分布,具有生长快、耐贫瘠、萌发力强、易繁殖、产量高等优良性状 [1].山苍子为我国主要的香料
经济树种之一,除野生外,人工栽培技术也相当成熟.山鸡椒精油的商品名为山苍子油,山苍子油在食品、药
品、日化产品上有着广泛的利用.山苍子油一直是我国出口量最大的一种天然精油,我国山苍子油的年产量
在 2 000~2 500 t,其中湖南 400 t,云南、福建各为 140 t,江西 130 t,四川 120 t,贵州、浙江各 100 t,其它地
方在几吨到几十吨不等.我国山苍子油的年出口量 1 500~2 000 t,占世界贸易总额的 70%左右[1].
1 关于山苍子精油含量的研究
山苍子的精油得率因植物部位、提取方法、采收时期、树龄和产地等的不同而不同,现就已有研究综述如下.
1.1 提取方法对山苍子精油含量的影响
传统的提取山苍子精油的方法是水蒸气蒸馏法,又分为水上水蒸气蒸馏(简称水上法)和水中水蒸气
蒸馏(简称水中法)两种方法.经研究证明水中蒸馏法可缩短提油时间,降低能耗,分阶段接收馏出液还可在
总产率不变的情况下得到相当比例的高质量的山苍子精油 [2].近年来一些新的精油提取技术得到了应用,
如磁化处理山苍子精油,可使其粘度、表面张力等物理性质降低,有利于精馏过程的进行,且柠檬醛的含量
可提高 2.0%~2.7%[3].张德权等用超临界 CO2流体技术萃取山苍子果实(含水量 2.66%)的精油,当山苍子
粉粒度 60~80 目、萃取压力 2.5 MPa、萃取温度 45 ℃、CO2 流量 1.5 mL /min、萃取时间 60 min 的条件下
时,可以获得 30.19%的山苍子精油萃取率 [4].刘晓庚等采用微波法提取山苍子精油,经过微波处理后山苍
子油可以更加快速、完全的从细胞中被提取出来,微波法和传统方法提取的山苍子精油含量分别是 5.5~
8.6 和 4.0~6.3,柠檬醛含量分别是 68.3~75.9 和 63.3~70.4.精油含量比传统方法高 36.5%~37.5%,柠檬醛
含量高 5%[5].
1.2 不同器官山苍子精油得率的研究
山苍子的果实、花、叶和根均含有精油,不同器官的精油得率有很大的差异,以经水蒸气蒸馏法得数据
为例,以新鲜果实的含油率为最高.所以,一般商品山苍子精油多指由山苍子果实提取的精油. 山苍子新鲜
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果实,精油得率为 3%~6%,果皮精油得率一般在 3.0%~4.0%之间 [6]. 山苍子鲜花含精油 1.5%~1.6%,其中,
雄花含油率为 1.6%~1.7%,雌花含油率为 l%,雄花含油率高于雌花 [6]. 山苍子树干出油率为 0.5%~2.3%[7].
山苍子鲜叶精油含量一般为 0.01%~0.02%.王发松等测得采自湖北巴东的阴干山苍子叶精油得率为 0.87%
[7].傅水玉等用同时蒸馏萃取法提取山苍子根精油,得油率为 0.3%[9].金静兰等用水蒸气蒸馏法测定了湖南
桂东县山苍子根部的精含量,鲜根得率约为 0.1%,其中,嫩根得油率为 0.13%,老根得油率为 0.04%[10,11].
1.3 不同采收时期山苍子果实精油得率的研究
山苍子果实在成熟期内的采收时期不但关系到出油率的高低,而且会影响精油的品质,是生产者和研
究者一直关注的问题.
孙凌峰将山苍子果实的成熟程度分为四个阶段:第一阶段,果实的外皮呈青色,剥开外皮时,内有白色
浆液;第二阶段,果实的外皮呈青色,有光泽,皮不皱,果实较坚实,剥开时可觅浅红色核仁,有的尚带有极
少量浆液;第三阶段,果实的外皮仍呈青色,但带有花白斑点,核仁完全成熟;第四阶段,果实的外皮呈红褐
色,有的皮已皱.山苍子果实以处于第二阶段时采收为最佳,这一阶段含油率、含醛量都较高.采收过早,精
油含量较低,柠檬醛含量也低,第三阶段以后采收,含油率开始下降,柠檬醛也大量损失,采收的果实也容
易腐烂[12].江西产山苍子果实不同采收期精油得率也有很大差异,其中,小署即每年 7 月 7、8 号采摘的山苍
子果实出油率为 2%左右,大署即每年 7 月 21、22、23 号以后采摘的果实出油率达 4%左右,若到寒露即每
年 9 月 7、8 号采摘,出油率又逐渐下降至 2%以下.因此,江西山苍子果实从大署到处暑即每年 8 月 21、22、
23号之间采摘比较适时[11].
龙春焯等就黔产山苍子果实精油不同采收期的得油率进行了分析,结果表明,从 6月 22日起到 8月 16日
止,果实得油率随着生长采收期的推后由 2.60%逐渐增加到 6.20%,之后,得油率不再增加或略有降低[13].可以看
出黔产山苍子果实以 8月中旬采收为最佳.
总之,山苍子果实宜在果皮为绿色或开始转为黄色时采摘,此时含油量最高.因各地气候不同,故最佳
采摘时期要因地而异,不能一概而论.
1.4 不同产地山苍子精油得率的研究
由于气候、地理、土壤等条件的不同,不同地区山苍子果实的精油含量也有一定差异.周欣等采集贵州
省紫云县的山苍子鲜果实,用水蒸汽蒸馏得油率为 4.14%[14];朱亮峰等测得广东产山苍子新鲜果实的得油
率为 3.0%~4.0%[6];王之灿等测得浙江产山苍子果实的精油得率为 3.5%[15].
1.5 不同树龄山苍子精油得率的研究
山苍子是多年生灌木,树龄不同精油含量也不同.龙春焯等就山苍子株龄和果实精油产量的研究表明,山苍子
果实精油的旺产期在 11~18年株龄的植株,单株产油量可达 65 kg,株龄过小或过大产油量均会降低[13].
2 山苍子精油成分的研究
虽然山苍子各器官均含有精油,但是,已有的研究表明山苍子精油的组成成分及其相对含量因器官、
采收期、产地等而异.
2.1 山苍子不同器官的精油成分
山苍子不同器官所含精油的主要成分和相对比例都有很大差异,果实精油的主要成分是柠檬醛,柠檬
醛在精油中所占比例是衡量精油质量的重要指标之一. 一般来说山苍子油 (原油) 含柠檬醛在 62.50%~
73.56%之间,供出口的山苍子精油的质量标准一级品要求含柠檬醛 97%,二级品要求含柠檬醛 88%.
对山苍子精油成分的研究以果实为主,几乎所有的研究报道均表明,山苍子果实精油的主要成分是柠
檬醛[13-21].关于山苍子根精油成分的分析有 2 篇报道.傅水玉等用同时蒸馏萃取法提取山苍子根精油,从中
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分离鉴定了 37 种组分,占总色谱峰面积的 97.46%.精油中主要成分是香茅醛(58.86%),此外,含量较高的
成分还有香茅醇(8.80%)、柠檬烯(5.43%)和 α-蒎烯(4.32%)等[9].金静兰等用水蒸气蒸馏法提取了湖南桂
东县山苍子根部的精油成分,从中鉴定出 13 种成分,主要成分也是香茅醛,但相对含量只有 25.90%[10].王
发松等用水蒸气蒸馏法提取了采自湖北巴东的山苍子阴干叶的精油,从中共分离出 28 个峰,鉴定了其中
24个成分,占精油总量的 97.56%.叶精油成分含量较高的组分有 α-顺式罗勒烯(25.11%)、3,7-二甲基-1,6-
辛二烯醇-3 (16.85%)、正-反式-橙花椒醇(13.89%)、d-柠檬烯(7.82%)、3,6,6-三甲基-2-降蒎烯(7.67%)
和莰烯(6.80%)等[7].朱亮峰等对山苍子鲜花的精油的分析发现,其主要精油成分为桧烯(62.36%),含量较
高的成分还有 1,8-桉叶油素(7.09%)和松油醇-4(6.73%)等[6].
综上所述,山苍子不同器官精油的主要成分、精油种类各不相同,所以,它们的功能和作用也会不同,
因此,在利用时要加以注意.
2.2 不同采收期山苍子果实精油的成分
山苍子鲜果精油的柠檬醛相对含量在 70%~80%之间,但是,果实精油中的柠檬醛含量会随着采收期的
不同而变化.龙春焯等就黔产山苍子果实精油不同采收期的得油率进行了分析,发现从 6 月 22 日起到 8 月
16 日止,柠檬醛的含量从 60.0%逐渐增加到 84.5%.8 月下旬的两次采样柠檬醛含量分别为 83.9%和 81.0%
与 8 月中旬相比有所下降.精油中柠檬醛的含量随着采收期的推后而增加,以 8 月 16 日采收的为最高.可
以看出黔产山苍子果实以 8 月中旬采收为最佳,过早或过迟采收均会使精油中的柠檬醛含量降低 [13].由于
山苍子果实的成熟过程并不一致,生产上若采用适时分批采收则可使柠檬醛含量进一步提高.
2.3 不同地区山苍子果实的精油成分
不同研究者从山苍子果实精油中分离鉴定出的成分种类各不相同, 林正奎等从采自四川的山苍子果
皮精油种鉴定出 20 种成分[17];周欣等采集贵州省紫云县的山苍子鲜果实精油中鉴定出 20 种成分[14];周永
红从广西的山苍子鲜果实精油中共分离出 37 个峰,鉴定了其中 31 个成分[16];朱亮峰等从广东产山苍子果
实精油中鉴定出 17 种化合物[6];马学毅等分别从采自湖南、云南、福建的山苍子果实精油中鉴定出 20、14、
20种成分[18].
黄梁绮龄等从湖南产山苍子果实精油中共分离出 43个色谱峰,其中柠檬醛含量高达 72.6%,含量较多
的成分还有 β-蒎烯(1.0%),β-水芹烯(1.3%),柠檬烯(8.6%),芳樟醇(1.8%),香茅醛(3.0%)等[21].王之灿等
研究了浙产山苍子果实的精油成分,从中鉴定出 24种化合物,主要成分柠檬醛的含量为 66.94%,含量较多
的成分还有 α-蒎烯(1.18%),β-蒎烯(1.38%),柠檬烯(20.23%)等[15].
尽管不同研究者从不同产地的山苍子果实中分析鉴定出的精油成分种类不同,但是,山苍子果实精油
的第一主要成分都是柠檬醛,柠檬醛的相对含量在 47.22%~71.04%之间.既然是不同地区,其山苍子果实采
摘的时间及当地的气候条件肯定不同,所以都以其成熟期的精油含量为对比.山苍子精油的主要成分柠檬
醛含量以四川产的为最高(61.04%),贵州产的次之(68.79%),以福建产的为最低(47.02%)[6,14,16,18,19].
山苍子果实精油的第二主成分为柠檬烯,不同产地山苍子果实精油中的柠檬烯含量在 8.48%~22.65%
之间,其中以广东产的柠檬烯含量最高(22.65%),其次为福建(17.49%),以贵州产的柠檬烯含量最低,只有
8.48%[6,14,16,18,19].
山苍子果实精油组分和含量的差异与山苍子精油品种、产地和采集时间、加工方法、样品储藏方式、储
藏时间和检测仪器设备的不同等因素有密切的关系.
3 山苍子精油的利用
山苍子精油在食品、药品、日化产品上有着广泛的利用.
(1)用于食品:山苍子精油是重要的食用天然香料品种之一,具新鲜的柠檬果香.用于调配柠檬香精、柑
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橘香精和什锦香精等,在日化和食品行业用途广泛.国家标准 GB2760-96 规定可以直接作为食品添加剂使
用,但有用量限制.主要用于糖果糕点、口香糖、冰激凌、饮料、酱类调味品、调味油及焙烤食品等的调味和增
香.由于山苍子精油具有较强的抗菌效果,可以作为防腐剂使用.而且在中性环境下当苯甲酸钠,山梨酸钾
的抗菌作用减弱或消失的时候,它依然具有很好的效果[22].作为食品防腐剂有着广泛的应用前景,特别适宜
于易受到黄曲霉毒素污染而又不适宜使用山梨酸钾、苯甲酸钠的食品如花生,玉米,核桃等.
(2)用于药品:山苍子精油具有平喘,抗过敏,抗血栓,抗心律失常,抑制微生物寄生虫,降解黄曲霉毒
素等作用.临床上用于慢性支气管炎,脑血栓,烧伤感染等的治疗.近年来,利用山苍子精油研制出治疗冠心
病的新药,临床上应用有效率可达 80%以上.近年来的药理研究证明,山苍子精油对实验性心肌梗塞,动物
缺血性损伤有一定的保护作用和较强的抑菌作用.山苍子精油具有广谱抗菌作用,主要有效成分是柠檬醛
[21-26].大量实验表明山苍子精油对许多常见的革兰氏阴性和阳性菌都有不同程度的抑制作用.山苍子叶精油
具有较强的抗皮肤真菌活力,有可能作为新的天然抗真菌药物或用于治疗皮肤病.山苍子根精油经临床验
证对血栓形成能起抑制和解聚作用,用于治疗脑血栓,有效率达 92.37%.山苍子精油具有较好的抗氧化作
用,可以有效的清除-OH和超氧阴离子自由基,清除率分别达到 76.15%和 57.60%[27-29].
(3)用于日化产品:由于山苍子果油和叶油对多数真菌有抑制作用及抗霉菌活力 [7,24],且具浓郁香气,
所以,可作为防霉剂用于物品、居室防霉.利用山苍子挥发油制作的空气清新剂已经问世.
(4)用于分离柠檬醛:分离柠檬醛是山苍子精油的主要用途之一,柠檬醛作为主香剂和调香剂在日用
香精中大量使用,在食用香精中也经常使用.柠檬醛是合成香料及制药工业的中间体,主要用于合成高档香
料紫罗兰酮系列产品和药品 VA、叶绿醇等.紫罗兰酮广泛地应用于化妆品及香精中;同时 β-紫罗兰酮是人
工合成 VA、VE、叶绿醇的起始原料.柠檬醛还可合成最名贵的香料—鸢尾酮.鸢尾酮具有柔和的甜香,香气
清新纯正,是国际上公认的高级香料.柠檬醛还可用于生产香茅醇、橙花醇、柠檬睛等[30-32].
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Research on essential oil of Litsea cubeba
YANG Fan1, WANG Yu-mei2
(1. Agriculture College, Inner Mongolia Agriculture University, Hohhot 010018, Inner Mongolia, China;
2. Yingdong College of Bioengineering, Shaoguan University, Shaoguan 512005, Guangdong, China)
Abstract: This article analyzes and summarizes the research on the current situation of Litsea cubeba, one of
our country’s characteristic spice plant, from the essential oil yield, essential oil composition, the relative con-
tent of essential oil and exploitation of the essential oil etc. It can be comprehensive understanding and grasp
the essential oils of Litsea cubeba basic conditions for reference.
Key words: Litsea cubeba; essential oil; composition; exploitation
(E D. : S, Z)
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