山鸡椒果实和叶片精油提取

吴 洁 卢丽平 张媛燕 陈炳华

(福建师范大学生命科学学院 福州 350117)

我国野生芳香植物资源丰富，山鸡椒[Litseacubeba(Lour.) Pens.](图1)是其中之一。山鸡椒为樟科木姜子属落叶小乔木或灌木，又名山苍子，在中药上称为毕澄茄。该植物广泛分布于我国长江以南各省，如广西、广东、福建、江西、江苏、浙江、湖南、云南、贵州和四川等省均有产，多见于阳光充足的山坡、丘陵灌丛、疏林地和荒山林地等，常与杉木、油茶、马尾松等树种混生[1]，其果实、花、叶和根等各器官均含有一定的精油[2]。

图1 山鸡椒(结果枝叶)

“植物芳香油的提取”是人教版(选修1)《现代生物科技主题》“生物技术实践专题6”的课题1，该课题提供了玫瑰精油和橘皮精油提取的实验原理和步骤。作者根据水蒸气蒸馏法，采用挥发油提取器(图2)提取山鸡椒精油，发现其实验操作流程简便，精油得率高，安全性也高，适宜在南方地区的中学开展“植物芳香油的提取”这个课题的常规教学或学生拓展研究活动。

图2 挥发油提取器

1 材料与方法

1.1 材料与试剂 山鸡椒果实和叶片采自福建省德化县。新鲜的果实和叶片采回后，取部分作为原料经捣碎直接提取精油；其余果实和叶片待自然阴干后，再进行精油提取。

试剂：无水硫酸钠、正己烷(购自中国医药上海化学试剂公司，均为国产分析纯)。

1.2 方法 包括挥发油的提取和主要成分分析：

1.2.1 挥发油的提取 称取山鸡椒材料(鲜果、干果、鲜叶和干叶)各40 g，捣碎；将捣碎的样品移入1000 mL蒸馏瓶中，添加适量的蒸馏水(约600 mL)；用电热套持续加热、蒸馏，至测定器(图2)中油量不再增加为止；打开挥发油测定器的活塞，放出下层的水，用收集管(预先在管内加入少量无水硫酸钠旨在除去油层中的水分)收集，即得山鸡椒精油。

1.2.2 主要成分分析 取山鸡椒精油50 μL，并加入正己烷950 μL混合均匀，采用气相色谱/质谱联用仪6890GC/5975MSD(美国Agilent科技有限公司)进行GC-MS分析，通过HP MSD 化学工作站检索DATABASE/NIST05.L标准质谱图库和WILEY275质谱图库，同时结合有关质谱图文献解析，确认山鸡椒精油的主要成分。

2 结果与分析

2.1 山鸡椒果实和叶片的出油率 采用挥发油提取器分别提取山鸡椒果实和叶片的精油，其出油率见图3。

图3 山鸡椒果实和叶片精油的出油率

图3表明，山鸡椒果实和叶片精油含量高，出油率均在3%以上，且果实比叶片的出油率高约1倍；山鸡椒果实和叶片经晒干后的干品出油率比新鲜的亦高1倍，其中干果出油率高达12%。可见，山鸡椒精油出油率高，尤其是干燥后的果实，很适合于作为“植物芳香油的提取”实验的拓展材料。

2.2 山鸡椒精油的主要成分 分析结果表明，山鸡椒果实和叶片精油的主要成分不相同。果实精油主要含柠檬醛、(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛、D-柠檬烯等；叶片的主要成分为β-水芹烯、桧烯、桉叶油醇等。果实中柠檬醛的相对含量最高，其中鲜果为35.39%，干果为27.20%；叶片β-水芹烯最为丰富，其中鲜叶相对含量为31.19%，干叶为37.17%。学生实验时建议选用果实作为材料。

3 讨论

3.1 实验材料的拓展 山鸡椒广泛分布于南方各省，材料易得。可在7～8月时采收山鸡椒果实或叶片，阴干，密封低温贮藏，全年可用，不受季节限制。又因其分布广，价格便宜，城市的学校可选择直接从市场上集中购买，预处理后保藏备用。从山鸡椒果实和叶片中精油的含量看，出油率均在3%以上，即便是用鲜果和鲜叶作实验材料，效果均很明显。可见，山鸡椒作为南方中学开展“植物芳香油的提取”课题的拓展材料是合适的。

此外，在进行实验前，应该尽量将材料剪碎或碾碎，采用植物捣碎机或小型豆浆机处理，这样更有利于材料与水的充分接触，节省实验时间。

3.2 精油的应用 结果表明，山鸡椒果实精油的主要成分为柠檬醛等。据报道，柠檬醛有显著的驱蚊效果，且未见有明显的毒或副作用，加之柠檬醛具有浓厚的柠檬香气[3]。因此，实验过程中，学生可自备喷雾小瓶(容量50 mL)(图4)，以50%乙醇为溶剂添加几滴山鸡椒精油即可自制驱蚊水，从中体验实验过程的乐趣、结果的期待和分享时的喜悦。

图4 喷雾瓶

3.3 提取装置的改进 本文采用挥发油提取器提取精油(图2)，该装置系成型的玻璃仪器制品，价格便宜，克服了水蒸气蒸馏装置的诸多缺点。具有空间更节约；加热更安全；蒸馏和分馏一步完成等优点。