劉 楊，邱慧敏，廉嘉欣，袁睿楠，李 瑩，包心怡，楊 晉，趙 立

（淮陰工學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，江蘇淮安 223001）

0 引言

香樟（Cinnamomum camphoraL.Presl），屬于樟科、樟屬、常綠性喬木，又名芳樟、樟木、番樟、烏樟等，在我國(guó)的北緯10°~34°，東經(jīng)88°~122°大量分布，尤其在長(zhǎng)江以南，如臺(tái)灣、海南、江西、重慶、四川、云南、廣東、廣西、湖南、湖北等地[1]。香樟是我國(guó)傳統(tǒng)中藥材，其根、葉、果實(shí)均可入藥，并且具有抗血栓、預(yù)防動(dòng)脈硬化、抗癌、抗氧化衰老等作用，在傳統(tǒng)中醫(yī)醫(yī)療中，常用來(lái)治療風(fēng)濕痛、疥癬、皮膚瘙癢、毒蟲咬傷等。在云南少數(shù)民族地區(qū)，香樟也被用于治療胃痛[2]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，香樟具有抗菌、抗氧化、止痛、殺蟲、抗癌等多種藥理活性。以其木材及根、枝、葉提取的樟腦和樟油，可作為原料在食品、化工、醫(yī)藥衛(wèi)生及香料工業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。此外，香樟還具有凈化大氣污染的作用，同時(shí)可作為城市行道樹美化環(huán)境，具有較高的觀賞和生態(tài)價(jià)值。

1 香樟精油成分

香樟精油主要含有醚、酯、醇和醛類等成分，是多種揮發(fā)物的總和，呈液體狀，帶有香氣。香樟精油可以從香樟的葉、枝、果實(shí)中提取出來(lái)，呈淡黃色[3]。已知的香樟精油化學(xué)成分共有300多種，其中有132種烯類、70種醇類、43種醛酮類、22種烷烴類、33種酸和酯類、17種芳香類、12種其他類及1種倍半萜類[4]。不同的香樟產(chǎn)地、提取部位和提取方法等影響其精油的組成。

劉亞等人[5]從香樟樹葉中提取精油，分離出149個(gè)組分，鑒定出98種結(jié)構(gòu)，其中香樟精油中相對(duì)含量超過(guò)1%的成分為β-芳樟醇、桉油醇、α-松油醇、石竹烯、蛇床-6-烯-4-醇、β-水芹烯、γ-欖香烯、α-石竹烯、匙葉桉油烯醇、β-芹子烯、牛兒烯、β-松油醇，其中芳樟醇在香樟精油中含量最大，且具有抗細(xì)菌、抗真菌和抗病毒等作用。蔡麗琴等人[6]在對(duì)幾種精油的成分分析中發(fā)現(xiàn)，香樟精油為單萜衍生物類，主要成分為2-茨醇(即龍腦)、α-松油醇、1,8-桉葉素，且香樟精油對(duì)大腸桿菌極為敏感，對(duì)金黃色葡萄球菌為高度敏感，對(duì)黑曲霉和青霉菌不敏感。

王進(jìn)等人[7]對(duì)廣西、江西、安徽3個(gè)不同產(chǎn)地的香樟葉精油進(jìn)行吹掃捕集-熱脫附-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分析，發(fā)現(xiàn)3種精油的共有成分為萜烯類化合物，相對(duì)含量不小于1%的共有成分為芳樟醇、β-石竹烯和月桂烯。細(xì)毛樟精油中共分析出12種化合物：3-已烯醇-1，羅勒烯，L-芳樟醇，香葉醇，α-胡椒烯，β-丁香烯，t-β-金合歡烯，α-葎草烯，δ-杜松烯，(Z)-α-金合歡烯，二苯胺，金合歡醇，其中芳樟醇的含量高達(dá)97.51%[8]。

香樟精油具有較強(qiáng)的抗菌、抑菌及抗氧化等作用[9]。精油中倍半萜類化合物是天然產(chǎn)物化學(xué)中極為活躍的研究領(lǐng)域之一，是芳香油高沸點(diǎn)部分的主要成分，對(duì)芳香油的香味起著重要作用，具有抗菌、抗腫瘤、免疫抑制、昆蟲拒食劑等活性。楊英鐸等人[10]研究發(fā)現(xiàn)香樟精油可以通過(guò)影響金黃色葡萄球菌的細(xì)胞膜的通透性，從而破壞金黃色葡萄球菌細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)，達(dá)到抑制金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)的目的，該結(jié)論被秦海燕等人[11]驗(yàn)證，當(dāng)香樟精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于12.5%時(shí)，可以完全抑制金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)。

2 香樟精油提取方法研究現(xiàn)狀

目前，可用于提取香樟精油的方法主要有水蒸餾法、超臨界CO2萃取法、索氏提取法、有機(jī)溶劑萃取法等。

2.1 水蒸氣蒸餾法

水蒸氣蒸餾法是將原料與水共蒸餾，精油因其揮發(fā)性強(qiáng)而隨水蒸氣一起餾出，之后再經(jīng)冷凝收集的一種提取方法，這種提取分離方法目前比較成熟，也是提取植物精油最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛的方法，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、易操作、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛采用。但是，該種方法提取效率低、耗時(shí)長(zhǎng)。

在香樟精油提取方面，水蒸氣蒸餾法也得到了最廣泛的應(yīng)用。鄭紅富等人[12]在芳樟精油提取工藝優(yōu)化中使用此方法得到的最高提取率為1.42%。史娟[13]從香樟葉中提取精油的研究中得出，在料液比10∶1，提取時(shí)間80 min，提取溫度75℃的條件下，香樟精油可達(dá)到4.78%。楊素華等人[14]通過(guò)水蒸氣蒸餾法連續(xù)提取5 h，從香樟的枝葉中提取出了較多的香樟精油，提取率達(dá)到2.67%。在對(duì)廣西芳樟樹枝葉的64份樣品的精油提取試驗(yàn)中，得到的精油平均得率為1.22%~2.22%[15]。

隨著提取技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多水蒸餾與其他方法復(fù)合提取植物精油的方法。叢贏[16]在對(duì)油樟精油提取的研究中，使用了酶輔助-水蒸餾法，在pH值為5，酶解時(shí)間為67 min，酶解溫度為48.5℃的條件下，油樟精油提取率達(dá)到4.37%。徐興堂等人[17]在興安落葉松針葉精油提取工藝優(yōu)化中，在pH值為5，酶解時(shí)間為90 min，酶解溫度為50℃時(shí)得到了最佳的精油得率為1.7%。易潤(rùn)青等人[18]發(fā)現(xiàn)微波輔助水蒸餾法在馬來(lái)沉香精油的提取中能夠提高精油得率至2.38%，并且有效成分大致相同。在離子液體輔助水蒸氣蒸餾法提取檸檬精油的研究中，得到的最佳工藝條件為離子液體[EMIm]BF4質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%，蒸餾時(shí)間4 h，料液比1∶6，檸檬皮顆粒大小0.5 mm。在此優(yōu)化的條件下，檸檬精油的提取率為0.93%[19]。

綜合大量文獻(xiàn)，水蒸氣蒸餾法提取精油的得率區(qū)間大致為1.5%~5.0%，但是時(shí)間均在1 h以上，甚至達(dá)到6~7 h[20-24]。

2.2 超臨界CO2萃取法

超臨界流體萃取法是近30年來(lái)發(fā)展迅速的一種提取分離技術(shù)，該方法萃取能力強(qiáng)，具有產(chǎn)率高、生產(chǎn)周期短、工藝簡(jiǎn)單、容易操作、無(wú)溶劑殘留等優(yōu)點(diǎn)，但是成本和能耗較高。在檀香精油提取工藝研究中，最佳工藝條件為萃取時(shí)間150 min，萃取壓力30 MPa，萃取溫度45℃，檀香精油的平均得率為8.02%。

陳鐵壁等人[25]在對(duì)香樟葉精油提取工藝的優(yōu)化試驗(yàn)中，在最佳工藝為CO2流量20 L/h，萃取壓力18 MPa，萃取溫度46℃，萃取時(shí)間1.6 h時(shí)，使用超臨界CO2萃取法得到的香樟葉精油萃取率可達(dá)到98.37%，高出索氏提取法42.97%，高出水蒸氣蒸餾法26.69%。

秦國(guó)正等人[26]用同樣的方法，在萃取溫度為45℃，萃取壓力為15 MPa，萃取時(shí)間為90 min的最優(yōu)條件下，得到最高的香樟精油萃取率為10.2%。經(jīng)過(guò)大量研究驗(yàn)證[27-28]，超臨界CO2萃取精油重復(fù)性良好、產(chǎn)率穩(wěn)定，適用于精油的工業(yè)化大規(guī)模提取。

2.3索氏提取法

索氏提取法廣泛適用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)提取精油，因?yàn)榇朔ň哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：①選擇性好，萃取劑可用CS2、苯、甲醇、乙醇等；②能耗低，由于索氏提取是直接對(duì)萃取劑進(jìn)行加熱，且選用的萃取劑一般沸點(diǎn)都較低，從根本上保證了能量的快速傳導(dǎo)和充分利用，而且萃取劑是在索氏萃取器中循環(huán)利用的，這樣既減少了溶劑用量，又縮短了操作時(shí)間，大大降低了能耗；③設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便。

李艷芳等人[29]采用索氏提取法，以無(wú)水乙醇為溶劑對(duì)紅棗干粉進(jìn)行提取，并通過(guò)料液比、提取時(shí)間、提取溫度的改變研究其對(duì)精油得率的影響，得出最佳的提取條件為料液比1∶4.5，提取溫度94.8℃，提取時(shí)間5 h，精油提取率達(dá)到了77.8%。在對(duì)杭白菊精油的提取工藝優(yōu)化試驗(yàn)中，呂都等人[30]采用兩步法提取杭白菊精油的最佳條件為樣品粒度80目，超聲時(shí)間30 min，料液比1∶11（g∶mL），蒸餾時(shí)間9 h，在該條件下杭白菊精油的提取率為4.8 mL/kg。

在香樟精油的提取研究方面，曾孟祥等人[31]研究了溶劑種類、提取溫度、提取時(shí)間、料液比對(duì)香樟葉中精油提取效果的影響，并通過(guò)正交試驗(yàn)確定了最佳提取工藝，使用無(wú)水乙醇為提取溶劑，提取條件為料液比8∶1，提取溫度70℃，提取時(shí)間90 min，香樟葉的出油率達(dá)到了3.661%。

綜合大量文獻(xiàn)，索氏提取法提取精油的效率顯著，但是普遍提取時(shí)間較長(zhǎng)，均在5 h及以上，不適用于進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)[32-33]。

2.4 其他方法

張峰[34]利用酶解-超聲輔助法提取樟樹精油，最佳工藝為酶添加量1.9%，乙醇體積分?jǐn)?shù)54%，料液比1∶34（g∶mL），酶解溫度50℃，酶解時(shí)間1.5 h，超聲時(shí)間30 min，超聲頻率45 kHz，超聲功率360 W，超聲溫度70℃。

曾孟祥等人[35]使用有機(jī)溶劑浸取及微波輔助法提取香樟精油試驗(yàn)中，以無(wú)水乙醇為提取溶劑，提取條件為微波功率700 W，微波時(shí)間10 min，料液比8∶1，得到的香樟葉出油率達(dá)到了4.26%。

3 香樟精油應(yīng)用研究現(xiàn)狀

3.1 醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用

香樟精油具有抗腫瘤作用。葉奎川等人[36]在對(duì)人肝癌BEL-7402細(xì)胞形成細(xì)胞集落的研究中發(fā)現(xiàn)，香樟葉精油及其主要成分對(duì)人肝癌BEL-7402細(xì)胞的抑制率最低為55.13%，最高可達(dá)94.56%。張婷[37]在篩選抗腫瘤小分子化合物的研究中發(fā)現(xiàn)，香樟精油的主要成分芳樟醇能夠在不影響正常骨髓造血細(xì)胞及外周血細(xì)胞增殖的同時(shí)，明顯抑制了多種人淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞增殖。雖然臨床尚未有相關(guān)的產(chǎn)品，但這些研究均表明香樟精油在抗腫瘤方面具有廣闊前景。

香樟精油具有殺蟲作用。研究發(fā)現(xiàn)，香樟精油中含有的2,4-二叔丁基苯酚和油酸乙酯2種活性化合物對(duì)朱砂葉螨成螨、幼螨和卵都具有顯著的觸殺效果[38]。當(dāng)在擬除蟲菊酯類農(nóng)藥中加入香樟精油時(shí)，除蟲效果有顯著的增強(qiáng)[39]。

香樟精油具有鎮(zhèn)靜安神作用。陳冬晶等人[40]的研究發(fā)現(xiàn)香樟和薰衣草的復(fù)合精油對(duì)失眠有較好的治療效果，嗅吸了復(fù)合精油的人群睡眠質(zhì)量得到了改善。

3.2 畜牧業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

香樟精油具有抑菌消炎作用。在畜牧業(yè)中，引起奶牛子宮內(nèi)膜炎的主要原因是病原微生物的感染，如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等。付敬敬[41]研究發(fā)現(xiàn)，香樟精油對(duì)于抑制奶牛子宮內(nèi)膜炎大腸桿菌生物膜有積極作用。林杰[42]研究發(fā)現(xiàn)，由于香樟精油分子量小、滲透性強(qiáng)，可被機(jī)體迅速吸收，其對(duì)奶牛乳房炎多種致病菌有良好的抑菌、殺菌效果。有研究表明，香樟精油對(duì)于絲瓜菌絲的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用[43]。在對(duì)番茄體內(nèi)外抗鏈格孢菌活性研究表明，香樟精油對(duì)于番茄早疫病的防治有顯著作用[44]。

3.3 香精香料領(lǐng)域的應(yīng)用

從香樟精油中分離出的主要成分芳樟醇及其衍生物廣泛應(yīng)用于香精香料領(lǐng)域，是重要的工業(yè)原料。在染燙用品中，芳樟醇的添加能夠很好地遮蓋住此類化學(xué)產(chǎn)品的臭味，這主要是因?yàn)榧兊南阏辆偷南銡鈴?qiáng)度很高，甚至超過(guò)了二氫月桂烯醇[45]。

4 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)香樟精油的應(yīng)用歷史悠久，從過(guò)去的簡(jiǎn)單利用到如今的精細(xì)加工，通過(guò)研究技術(shù)的不斷進(jìn)步，香樟精油的利用越來(lái)越廣。香樟精油含有豐富的化學(xué)成分，并且具有抗菌、抗氧化等生物活性，在醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛的開發(fā)應(yīng)用前景。

香樟精油的開發(fā)利用也存在一些問(wèn)題，如許多城市的行道樹是香樟樹，但是香樟的果實(shí)及枝葉等沒有得到充足的利用，并且對(duì)城市環(huán)境造成了一定影響。因此，未來(lái)要加大對(duì)城市香樟樹的利用，確保香樟資源的合理開發(fā)。