山雞椒果實(shí)和葉片精油提取

吳 潔 盧麗平 張媛燕 陳炳華

(福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 福州 350117)

我國野生芳香植物資源豐富，山雞椒[Litseacubeba(Lour.) Pens.](圖1)是其中之一。山雞椒為樟科木姜子屬落葉小喬木或灌木，又名山蒼子，在中藥上稱為畢澄茄。該植物廣泛分布于我國長江以南各省，如廣西、廣東、福建、江西、江蘇、浙江、湖南、云南、貴州和四川等省均有產(chǎn)，多見于陽光充足的山坡、丘陵灌叢、疏林地和荒山林地等，常與杉木、油茶、馬尾松等樹種混生[1]，其果實(shí)、花、葉和根等各器官均含有一定的精油[2]。

圖1 山雞椒(結(jié)果枝葉)

“植物芳香油的提取”是人教版(選修1)《現(xiàn)代生物科技主題》“生物技術(shù)實(shí)踐專題6”的課題1，該課題提供了玫瑰精油和橘皮精油提取的實(shí)驗(yàn)原理和步驟。作者根據(jù)水蒸氣蒸餾法，采用揮發(fā)油提取器(圖2)提取山雞椒精油，發(fā)現(xiàn)其實(shí)驗(yàn)操作流程簡便，精油得率高，安全性也高，適宜在南方地區(qū)的中學(xué)開展“植物芳香油的提取”這個(gè)課題的常規(guī)教學(xué)或?qū)W生拓展研究活動(dòng)。

圖2 揮發(fā)油提取器

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 山雞椒果實(shí)和葉片采自福建省德化縣。新鮮的果實(shí)和葉片采回后，取部分作為原料經(jīng)搗碎直接提取精油；其余果實(shí)和葉片待自然陰干后，再進(jìn)行精油提取。

試劑：無水硫酸鈉、正己烷(購自中國醫(yī)藥上?；瘜W(xué)試劑公司，均為國產(chǎn)分析純)。

1.2 方法 包括揮發(fā)油的提取和主要成分分析：

1.2.1 揮發(fā)油的提取 稱取山雞椒材料(鮮果、干果、鮮葉和干葉)各40 g，搗碎；將搗碎的樣品移入1000 mL蒸餾瓶中，添加適量的蒸餾水(約600 mL)；用電熱套持續(xù)加熱、蒸餾，至測定器(圖2)中油量不再增加為止；打開揮發(fā)油測定器的活塞，放出下層的水，用收集管(預(yù)先在管內(nèi)加入少量無水硫酸鈉旨在除去油層中的水分)收集，即得山雞椒精油。

1.2.2 主要成分分析 取山雞椒精油50 μL，并加入正己烷950 μL混合均勻，采用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀6890GC/5975MSD(美國Agilent科技有限公司)進(jìn)行GC-MS分析，通過HP MSD 化學(xué)工作站檢索DATABASE/NIST05.L標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫和WILEY275質(zhì)譜圖庫，同時(shí)結(jié)合有關(guān)質(zhì)譜圖文獻(xiàn)解析，確認(rèn)山雞椒精油的主要成分。

2 結(jié)果與分析

2.1 山雞椒果實(shí)和葉片的出油率 采用揮發(fā)油提取器分別提取山雞椒果實(shí)和葉片的精油，其出油率見圖3。

圖3 山雞椒果實(shí)和葉片精油的出油率

圖3表明，山雞椒果實(shí)和葉片精油含量高，出油率均在3%以上，且果實(shí)比葉片的出油率高約1倍；山雞椒果實(shí)和葉片經(jīng)曬干后的干品出油率比新鮮的亦高1倍，其中干果出油率高達(dá)12%?？梢姡诫u椒精油出油率高，尤其是干燥后的果實(shí)，很適合于作為“植物芳香油的提取”實(shí)驗(yàn)的拓展材料。

2.2 山雞椒精油的主要成分 分析結(jié)果表明，山雞椒果實(shí)和葉片精油的主要成分不相同。果實(shí)精油主要含檸檬醛、(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛、D-檸檬烯等；葉片的主要成分為β-水芹烯、檜烯、桉葉油醇等。果實(shí)中檸檬醛的相對含量最高，其中鮮果為35.39%，干果為27.20%；葉片β-水芹烯最為豐富，其中鮮葉相對含量為31.19%，干葉為37.17%。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)建議選用果實(shí)作為材料。

3 討論

3.1 實(shí)驗(yàn)材料的拓展 山雞椒廣泛分布于南方各省，材料易得?？稍?～8月時(shí)采收山雞椒果實(shí)或葉片，陰干，密封低溫貯藏，全年可用，不受季節(jié)限制。又因其分布廣，價(jià)格便宜，城市的學(xué)?？蛇x擇直接從市場上集中購買，預(yù)處理后保藏備用。從山雞椒果實(shí)和葉片中精油的含量看，出油率均在3%以上，即便是用鮮果和鮮葉作實(shí)驗(yàn)材料，效果均很明顯?？梢姡诫u椒作為南方中學(xué)開展“植物芳香油的提取”課題的拓展材料是合適的。

此外，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)該盡量將材料剪碎或碾碎，采用植物搗碎機(jī)或小型豆?jié){機(jī)處理，這樣更有利于材料與水的充分接觸，節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

3.2 精油的應(yīng)用 結(jié)果表明，山雞椒果實(shí)精油的主要成分為檸檬醛等。據(jù)報(bào)道，檸檬醛有顯著的驅(qū)蚊效果，且未見有明顯的毒或副作用，加之檸檬醛具有濃厚的檸檬香氣[3]。因此，實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可自備噴霧小瓶(容量50 mL)(圖4)，以50%乙醇為溶劑添加幾滴山雞椒精油即可自制驅(qū)蚊水，從中體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程的樂趣、結(jié)果的期待和分享時(shí)的喜悅。

圖4 噴霧瓶

3.3 提取裝置的改進(jìn) 本文采用揮發(fā)油提取器提取精油(圖2)，該裝置系成型的玻璃儀器制品，價(jià)格便宜，克服了水蒸氣蒸餾裝置的諸多缺點(diǎn)。具有空間更節(jié)約；加熱更安全；蒸餾和分餾一步完成等優(yōu)點(diǎn)。