罕柯孜·艾依提,劉洪波,楊 萍
(浙江農(nóng)林大學(xué)省部共建亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 311300)
中國(guó)是世界上竹林資源最豐富、竹林面積最大、產(chǎn)量最多、栽培歷史最悠久及經(jīng)營(yíng)水平較高的國(guó)家。中國(guó)的竹林面積占世界竹林面積的1/4左右,而浙江是中國(guó)竹資源最豐富的省份之一。據(jù)2013年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,浙江的竹林面積約為88.10萬(wàn)hm2,占全國(guó)竹林面積的1/7。浙江竹產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá),竹業(yè)產(chǎn)值約占全國(guó)的1/3。實(shí)驗(yàn)中的石竹(Phyllostachysnuda)、毛竹(Ph.edulis)、雷竹(Ph.praecox)和高節(jié)竹(Ph.prominens)均采自浙江省桐廬縣,是桐廬縣的常見(jiàn)竹種。從竹葉中提取有效成分并加以利用,可以變廢為寶,提高竹子的附加值。
采集植株為2年生竹子,分別選取竹冠上、中、下部健康和已完成展葉的葉片,新舊葉混合采集,然后將采集的葉片均勻混合。采集的時(shí)間分別為4月中旬(春季) 、7月中旬(夏季) 、10月中旬(秋季) 和1月中旬(冬季)。
正己烷(色譜純,上海晶純生化科技股份有限公司) 、二氯甲烷(分析純,上海晶純生化科技股份有限公司)。
電熱套(上海越眾儀器設(shè)備有限公司) 、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海申勝生物技術(shù)有限公司) 、GX-05 粉碎機(jī)(上海淀久中藥機(jī)械) 、同時(shí)水蒸氣蒸餾萃取裝置(安徽天長(zhǎng)市化玻實(shí)驗(yàn)儀器廠) 、DGG-9053AD 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司) 、氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫7890A-5975C)。
1.2.1樣品前處理 新鮮竹葉室內(nèi)自然陰干(2~3 d)后,在40 ℃烘箱中烘干5 h,用粉碎機(jī)粉碎,過(guò)40目篩,然后將樣品保存到-40 ℃冰箱里。
1.2.2竹葉揮發(fā)油提取 用同時(shí)水蒸氣蒸餾萃取法提取揮發(fā)油。取竹葉樣品50 g,放入1 L蒸餾瓶,加水400 mL接于提取裝置的左端進(jìn)樣口,在另一個(gè)250 mL蒸餾瓶中加入50 mL二氯甲烷,接于提取裝置的右端進(jìn)樣口,水浴65 ℃加熱二氯甲烷,同時(shí)用電熱套加熱1 L蒸餾瓶,提取8 h。將右端進(jìn)樣口處蒸餾瓶取下,于中間出口收集裝置中殘留的二氯甲烷于此蒸餾瓶中,然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀45 ℃將二氯甲烷脫出,再加正己烷溶解揮發(fā)油并定容至10 mL褐色容量瓶,4 ℃冰箱保存。
1.2.3竹葉揮發(fā)油成分測(cè)定 采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)進(jìn)行分析。HP-5MS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,膜厚0.25 μm);程序升溫:柱初溫60 ℃,保持2 min,以30 ℃·min-1升溫至190 ℃,再以10 ℃·min-1升溫至230℃,保持時(shí)間10 min;分流比10∶1; 進(jìn)樣量1 μL;進(jìn)樣口溫度180 ℃; 輔助加熱器溫度280 ℃。質(zhì)譜EI 離子源,電子能量70 eV,電子倍增器電壓1 250 V,掃描范圍30 ~ 500 m·z-1,譜庫(kù)NIST08。
根據(jù)竹葉揮發(fā)油成分測(cè)定方法,測(cè)得石竹、毛竹、雷竹、高節(jié)竹竹葉揮發(fā)油成分。其中石竹竹葉春季、夏季、秋季、冬季揮發(fā)油成分分別為63、26、64、42種;毛竹竹葉春季、夏季、秋季、冬季揮發(fā)油成分分別為80、33、41、26種;雷竹竹葉春季、夏季、秋季、冬季揮發(fā)油成分分別為59、39、56、43種;高節(jié)竹竹葉春季、夏季、秋季、冬季揮發(fā)油成分分別為63、36、46、18種。
石竹、毛竹、雷竹、高節(jié)竹四季竹葉揮發(fā)油成分分析得到的化合物種類主要以醇類、酸類、烷烴類、酚類、酮類等為主,其中含量>5%的物質(zhì)具體見(jiàn)表1、表2、表3、表4。從表1-4中可以看出:不同季節(jié)的4種竹種竹葉揮發(fā)油成分中,含量>5%的成分的總含量,除了秋季石竹、春季毛竹、秋季雷竹、春季高節(jié)竹這4種總含量<50%,其他的總含量都>50%,可見(jiàn)這些物質(zhì)的含量還是比較高的;不同季節(jié)的4種竹葉揮發(fā)油成分中含量>5%、且普遍存在的物質(zhì)種類主要有4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、蒎烷、十六酸、亞麻酸、葉綠醇、2,3-二氫苯并呋喃、異植物醇等。
石竹竹葉揮發(fā)油春、夏、秋、冬含量最高的物質(zhì)分別為十六酸(17.318%)、蒎烷(35.887%)、蒎烷(17.624%)、9-十八炔(19.200%);毛竹竹葉揮發(fā)油春、夏、秋、冬含量最高的物質(zhì)分別為葉綠醇(15.062%)、蒎烷(17.973%)、葉綠醇(16.442%)、蒎烷(23.402%);雷竹竹葉揮發(fā)油春、夏、秋、冬含量最高的物質(zhì)分別為9-十八炔(15.321%)、1-十六炔(22.339%)、1,1′-雙環(huán)戊烷(17.598)、9-十八炔(24.914%);高節(jié)竹竹葉揮發(fā)油春、夏、秋、冬含量最高的物質(zhì)分別為十六酸(16.905%)、十五碳醛(30.035%)、2,10-二甲基-9-十一烯醇(19.890%)、蒎烷(38.460%)。
表1 石竹竹葉揮發(fā)油四季主要成分比較(含量>5%)Tab.1 The main components of leaf essential oils containing more than 5% in Ph. nuda in four seasons
表2 毛竹竹葉揮發(fā)油四季主要成分比較(含量>5%)Tab.2 The main components of leaf essential oils containing more than 5% in Ph. edulis in four seasons
表3 雷竹竹葉揮發(fā)油四季主要成分比較(含量>5%)Tab.3 The main components of leaf essential oils containing more than 5% in Ph. praecox in four seasons
表4 高節(jié)竹竹葉揮發(fā)油四季主要成分比較(含量>5%)Tab.4 The main components of leaf essential oils containing more than 5% in Ph. prominens in four seasons
林凱[8]測(cè)得淡竹葉揮發(fā)油中十六酸含量最高,為19.96%,金合歡基丙酮次之,為18.41%;陳曉燕等[9]測(cè)得竹葉揮發(fā)物中α-松油醇含量最高,為9.695%,其次是十六酸,含量為8.698%;王學(xué)利等[10]測(cè)得苦竹葉揮發(fā)油中葉醇含量最高,為27.08%,2-己烯醛次之,為10.02%;秦嬌[11]測(cè)得毛竹葉揮發(fā)物中6,10,14-三甲基-2-十五酮含量最高,為32.31%,6,10-二甲基-5,9-十二烯2-酮次之,含量為14.95%。以上文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示不同品種的竹葉中含量高的揮發(fā)油成分有一定的相似性,但在具體種類和含量上又有一定的差異,和本實(shí)驗(yàn)結(jié)果較接近。
4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、蒎烷、十六酸、亞麻酸、葉綠醇、2,3-二氫苯并呋喃、異植物醇是本次實(shí)驗(yàn)中含量較高,且普遍存在于不同季節(jié)、不同竹種竹葉揮發(fā)油中的物質(zhì)。4-乙烯基-2-甲氧基苯酚是一種呈強(qiáng)烈香辛料、丁香和發(fā)酵味的香氣;蒎烷是一種用作合成高級(jí)香料及維生素A、E、K的原料;十六酸是用于生產(chǎn)肥皂、蠟燭、潤(rùn)滑劑、軟化劑和合成洗滌劑的原料,還能用于制備棕櫚酸鹽及作 ;亞麻酸是一種對(duì)人體健康極為有益的脂肪酸;葉綠醇是用作生產(chǎn)維生素K1、維生素E等的基本原料,可以用于唇膏、口紅、胭脂、發(fā)蠟等產(chǎn)品中,使使用感好,化妝耐久性好,可減少對(duì)皮膚的刺激,還可作W/O型乳化劑,可使膏霜穩(wěn)定,不易變質(zhì),也可作為食品乳化劑、抗氧化劑、營(yíng)養(yǎng)添加劑,并可作為定香劑,用于日化香精配方中;2,3-二氫苯并呋喃是一種醫(yī)藥中間體;異植物醇是 、 的中間體[12-20]。由此可見(jiàn),這些竹葉揮發(fā)油還是有很大的開(kāi)發(fā)前景。
石竹、毛竹、雷竹、高節(jié)竹竹葉揮發(fā)油四季含量高的物質(zhì)種類和含量又存在著一定的差異性。如石竹竹葉揮發(fā)油春、夏、冬含量最高的物質(zhì)分別為十六酸(17.318%)、蒎烷(35.887%)、9-十八炔(19.200%);毛竹竹葉揮發(fā)油秋季含量最高的物質(zhì)為葉綠醇(16.442%);雷竹竹葉揮發(fā)油夏、秋含量最高的物質(zhì)分別為1-十六炔(22.339%)、1,1′-雙環(huán)戊烷(17.598);高節(jié)竹竹葉揮發(fā)油夏、秋含量最高的物質(zhì)分別為十五碳醛(30.035%)、2,10-二甲基-9-十一烯醇(19.890%)。
通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們可以根據(jù)需要的目標(biāo)物質(zhì),有針對(duì)性地選擇相應(yīng)的竹種、相應(yīng)的時(shí)間進(jìn)行采集,然后提取、利用,為竹葉的有效開(kāi)發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。