香樟葉片及果實揮發油化學成分及抑菌活性測定

肖新波，何衍彪,2，李意成，周蕓蕓，尹 周

（1. 湖南人文科技學院農業與生物技術學院，湖南省高校農作物有害生物綠色防控重點實驗室，湖南 婁底 417000；2. 婁底市農業科學研究所，湖南 婁底 417000）

香樟[Cinnamomum camphora（Linn）Presl]為樟科（Lauraceae）樟屬（Cinnamomum）常綠喬木，廣泛分布于華南地區，是重要的自然生態樹種；同時香樟集香料、藥用、材用等多功能于一體， 是寶貴的芳香植物資源[1-2]。不同品系香樟樹揮發油所含化學成分各有不同，據《中國植物志》記載樟樹按精油化學成分可分為本樟、芳樟和油樟3 個類型，隨著研究的不斷深入，陸續有新的化學型被發現[3]。

劉亞等[4]、郭向陽[5]、邱米等[6]、王瑋琴等[7]分別對香樟樹葉片、花和果實揮發油的化學成分進行了研究，但由于品系、采集時間、生長環境等對揮發油的含量和成分有一定的影響，不同文獻的檢測結果難以分析出香樟不同部位揮發油化學成分的差異。研究還發現，樟樹中的揮發油成分具有良好地抑菌效果[8-10]。但關于香樟不同部位揮發油化學成分差異與抑菌活性之間關系的研究鮮見報道。筆者在前期研究時發現，香樟果實揮發油對芒果炭疽病、番茄灰霉病等具有強烈的抑菌活性，而葉片揮發油抑菌活性不明顯，因此，筆者擬利用氣相色譜-質譜聯用法對香樟果實、葉片揮發油進行化學成分分析，結合前人研究結果進一步探尋香樟果實揮發油的主要抑菌活性物質。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮的香樟葉片和果實，分別于2021 年5 月、9月采集自湖南省婁底市湖南人文科技學院校園內。試驗主要試劑有石油醚（天津富宇精細化工有限公司）、無水硫酸鈉（天津市大茂化學試劑廠）等，均為分析純。供試菌株為番茄灰霉病病菌（Botrytis cinereaPersoon），由海南大學劉銅教授團隊提供。

試驗主要儀器設備有7890B-5977B 型GC/MS 聯用儀（美國安捷倫公司）、R-201 型旋轉蒸發器（上海申勝生物技術有限公司）、FA2204B 型電子天平（上海精科天美科學儀器有限公司）、TopPette 單道手動可調移液器[大龍醫療設備（上海）有限公司]。

1.2 試驗方法

1.2.1 揮發油的提取稱取適量新鮮的香樟樹葉，剪碎，或稱取適量新鮮的香樟果實置于圓底燒瓶中，電熱套保溫；并將另一圓底燒瓶加熱產生的水蒸氣用玻璃管輸入盛有樣品的圓底燒瓶底部，水蒸氣從盛有樣品的圓底燒瓶底部將揮發油帶出，經冷凝管冷凝后得到油水混合物，當冷凝水變得清澈后停止加熱。合并油水混合物，用石油醚萃取3 次。將合并后的石油醚萃取液用無水硫酸鈉脫水過濾，濾液用旋轉蒸發儀回收溶劑，即得具有特殊香味的淡黃色揮發油，置于冰箱保存備用。

1.2.2 揮發油抑菌試驗在超凈工作臺上用移液器及滅菌槍頭取適量果實揮發油和葉片揮發油加入含500 倍揮發油體積的滅菌PDA 培養基（培養基溫度約45℃）的三角瓶中，混勻，倒入直徑為9 cm 培養皿中（每皿15 mL 左右），靜置，紫外燈滅菌30 min。將菌落接入培養皿正中央，每隔2 d 觀察菌落的生長狀況，5 d 后用十字交叉法測量菌落直徑。按公式（1）計算相對抑制率。

1.2.3 GC/MS 分析條件（1）GC 條件：色譜柱為HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm)，色譜柱流量為1 mL/min，進樣口溫度為230℃，分液比為20 ∶1，進樣量為1 μL，程序升溫為柱溫70℃，以10℃/min 的速率升至280℃。（2）MS 條件：電子轟擊離子源（EI），離子源溫度150℃，電子能量70 eV，檢測器電壓350 V，接口溫度280℃，掃描質量范圍50～500 amu。

2 結果與分析

2.1 香樟揮發油抑菌效果

由圖1 可知，番茄灰霉病病菌在香樟果實揮發油500×稀釋下的培養基上不能生長，表明香樟果實揮發油稀釋500 倍后對番茄灰霉病病菌的相對抑制率高達100%；番茄灰霉病病菌在香樟葉片揮發油500×稀釋下的培養基上可正常生長，表明香樟葉片揮發油稀釋500 倍后對番茄灰霉病病菌的相對抑制率為0%。

圖1 番茄灰霉病病菌在香樟揮發油處理的培養基上的生長情況

2.2 香樟揮發油化學成分分析

圖 2 為香樟葉片、果實揮發油化學成分的總離子流圖，各組分經計算機譜庫檢索，從香樟葉片、果實揮發油中共鑒定出70 種化學成分，包括烴類35 種、醇類17 種、酯類6 種、醛類4 種、酮類3 種、酚類2 種、醚類2 種和氧化物1 種（表1）。其中葉片揮發油中鑒定的化學成分27 種，占葉片揮發油總含量的94.67%；果實揮發油中鑒定的化學成分52 種，占果實揮發油總含量的95.81%。

表1 香樟葉片和果實揮發油成分和含量

續表1

圖2 香樟果實揮發油總離子流圖

通過比對分析，葉片和果實揮發油的化學成分存在差異，其中葉片揮發油和果實揮發油都具有的化合物有9 種，分別是烴類4 種，包括石竹烯、蛇麻烯、(1R,3E,7E,11R)-1,5,5,8-四甲基-12-氧雜雙環(9.1.0)十二烷基-3,7-二烯、虎鯊烯；醇類2 種，包括芳樟醇和橙花叔醇2；酮類1 種，為樟腦；酯類1 種，為（草酸，1-甲基戊酯）；氧化物1 種，為石竹烯氧化物。

葉片揮發油特有的化學成分有16 種，果實揮發油所特有的化學成分為45種。相對于葉片揮發油來說，果實揮發油所特有或含量較高的是β-水芹烯（8.62%）、芳樟醇（9.64%）、檸檬醛（6.60%）、樟腦（8.49%）、黃樟素（11.75%）、丁香酚甲醚（8.47%）。

3 結論與討論

采用水蒸氣蒸餾法提取香樟葉片和果實中的揮發油，利用GC-MS 法分別鑒定出27 和52 種化學成分，可見葉片與果實的揮發油所含化學成分存在較大差異，果實揮發油化學成分更加多樣、復雜。植物不同部位揮發油化學成分往往差異比較大，不同部位的揮發油在抑菌活性方面可能也存在一定差異[11]。

研究發現，香樟果實揮發油對番茄灰霉病具有強烈的抑菌活性，而葉片揮發油抑菌活性不明顯。香樟果實揮發油所特有或含量較高的是β-水芹烯、芳樟醇、檸檬醛、樟腦、黃樟素、丁香酚甲醚等，其中檸檬醛、芳樟醇等被報道具有較好的抑菌活性[12-15]。李建菲[16]研究發現，丁香酚和異丁香酚對多種病原菌具有較強抑制效果；而宋澤華等[17]研究發現，多種基于丁香酚的異唑啉類化合物對油菜菌核病菌、水稻紋枯病菌、番茄早疫病菌和辣椒疫霉病菌具有較好的抑菌活性。

與香樟葉片揮發油相比，香樟果實揮發油具有更強的抑菌活性。事實證明，對香樟果實揮發油特有的化學成分進行研究，是篩選天然抑菌活性物質的有效途徑。除了前人報道的檸檬醛、芳樟醇、異丁香酚外，香樟果實揮發油特有的化學成分中是否還有其他活性抑菌物質有待于進一步研究。