邱 米，郭 飛，黎貴卿，歐 軍，吳建文，周樹忠，陸順忠

（1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院，廣西南寧 530002；2.廣西壯族自治區(qū)國有派陽山林場，廣西寧明 532500；3.廣西壯族自治區(qū)國有六萬林場，廣西玉林 537000；4.廣西馬尾松工程技術研究中心，廣西南寧 530002）

松節(jié)油是松脂中的揮發(fā)油，是我國林產(chǎn)化學工業(yè)最重要的產(chǎn)品之一，其含量是評價松脂品質(zhì)的標準之一[1]。我國是全球最大的脂松節(jié)油生產(chǎn)國；據(jù)統(tǒng)計，廣西的脂松節(jié)油產(chǎn)量常年居全國第一，80%產(chǎn)量來源于馬尾松[2]?？蒲腥藛T已選育出生長性能優(yōu)異、產(chǎn)脂量高的良種馬尾松，并進行推廣種植，在一定程度上解決松脂產(chǎn)量的問題[3-8]。松脂中松節(jié)油的化學組成和性質(zhì)是松節(jié)油進一步深加工的基礎，松節(jié)油品質(zhì)不同，其產(chǎn)品價值也不同。α-蒎烯、β-蒎烯是合成萜烯樹脂、松油醇、樟腦和龍腦（冰片）及其他輕化工產(chǎn)品的重要原料；長葉烯具有木香、琥珀和龍涎型香氣，主要用于定香劑、日用香精和化妝品香精中，其合成的衍生物可生產(chǎn)出許多名貴香料；檸檬烯在香料工業(yè)中調(diào)香用量達30%，廣泛應用于食品、藥品和日化等領域，具有抗菌抑菌、抗氧化、防腐和抗腫瘤等作用[9]。隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展，相關企業(yè)根據(jù)深加工工藝和用途需求，對松節(jié)油的化學組分和品質(zhì)提出不同要求，但對松節(jié)油化學成分的系統(tǒng)研究較少。本研究測定廣西高產(chǎn)脂馬尾松單株松脂中的松節(jié)油含量，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術（GC-MS）和氣相色譜法（GC）分析松節(jié)油的化學組分，并與普通馬尾松松脂中的松節(jié)油進行比較，為進一步開展定向培育和后端特殊加工（松脂分類收集、加工等）提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗樣品

樣品來源于廣西北流市石窩鎮(zhèn)高產(chǎn)脂馬尾松示范基地（110°47'E，22°28'N），屬亞熱帶季風氣候，海拔196 ～ 229 m，年均氣溫20 ～ 28 ℃，年均降水量1 566.5 mm，土壤主要為紅壤。選擇12 ～ 15年生的馬尾松單株共60 株，30 株為高產(chǎn)脂馬尾松，30 株為普通馬尾松。松脂采樣時間為2019年9—10月。

1.2 試驗儀器

松節(jié)油含量測定器一套（BOMEX GG-17），氣質(zhì)聯(lián)用儀（TRACE DSQⅡ，美國熱電），氣相色譜儀（GC-2014型，日本島津公司）。

1.3 松節(jié)油提取

依據(jù)LY∕T 1355-2010[10]測定松節(jié)油含量。在500 mL 三口燒瓶中加入約50 g 新鮮松脂，用量筒量取約80 mL 的80%甘油水溶液加入燒瓶中，加入沸石3～4 顆，加熱；當燒瓶內(nèi)沸騰并有冷凝液通過冷凝管進入收集器時，通過收集器加水和放水的方法使瓶內(nèi)沸騰溫度穩(wěn)定在（170±3）℃；通過加熱器調(diào)節(jié)使冷凝管中液滴下落速度為50～60 滴∕min，從溫度到達170 ℃起回流2.5 h 后，將收集器中的水放出，將溫度升至185 ℃后停止加熱。

1.4 成分分析

使用GC-MS 檢測松節(jié)油，通過NIST08 譜庫對松節(jié)油化學成分進行檢索和定性分析；用GC 進行定量檢測。松節(jié)油各化學成分的相對百分含量用色譜峰面積歸一化法計算。

利用氣質(zhì)聯(lián)用儀進行GC-MS 定性分析。色譜柱為DB-5MS（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm）彈性石英毛細管色譜柱；載氣為高純氦氣，進樣量0.2 μL，柱流量1.0 mL∕min，進樣口溫度250 ℃；輔助器溫度250 ℃，起始溫度70 ℃，以5 ℃∕min 升至200 ℃，以10 ℃∕min 升至300 ℃停留5 min；手動進樣，不分流。質(zhì)譜條件為EI 離子源，離子源溫度為250 ℃；電離電壓為70 eV，掃描范圍33 ～ 450 m∕z，全掃描方式。

利用氣相色譜儀進行GC 分析。色譜柱為SHRtx-1（30 m × 0.25 μm × 0.25 mm）；載氣為高純氦氣，進樣量0.1 μL，進樣口溫度250 ℃；檢測器溫度260 ℃，初始溫度70 ℃，保留2 min，以5 ℃∕min 升至220 ℃，保留2 min；手動進樣，分流比65∶1。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016 軟件整理數(shù)據(jù)，采用SPSS 23.0軟件進行方差分析和相關分析。

2 結果與分析

2.1 馬尾松松節(jié)油含量及其化學成分分析

高產(chǎn)脂馬尾松和普通馬尾松松脂松節(jié)油含量分別為12.15%和11.04%，差異不大（表1）。高產(chǎn)脂馬尾松松節(jié)油中檢測出9～12 種化學成分，與普通馬尾松松節(jié)油的化學成分基本一致（圖1）。統(tǒng)計含量＞0.02%的化學成分，共7種，包括5種單萜類成分和2種倍半萜烯類成分。

表1 松節(jié)油含量和主要化學成分含量Tab.1 Turpentine content and main chemical components

圖1 馬尾松松節(jié)油氣相色譜圖Fig.1 GC of P.massoniana turpentine

松節(jié)油中的α-蒎烯含量高是馬尾松松脂的特征之一。高產(chǎn)脂馬尾松的α-蒎烯最高含量為80.44%，是普通馬尾松（63.50%）的1.3 倍。高產(chǎn)脂馬尾松松節(jié)油中，檸檬烯變異系數(shù)最大（98.48%），其次是β-蒎烯（53.99%）。與普通馬尾松的化學成分相比，高產(chǎn)脂馬尾松除了月桂烯的變異系數(shù)低于普通馬尾松，其他6 個化學成分的變異系數(shù)均大于普通馬尾松。高產(chǎn)脂馬尾松中，檸檬烯含量≥20%的單株數(shù)量占總數(shù)的7%，最高含量為35.60%。高含量檸檬烯單株松節(jié)油氣相色譜圖見圖2。高產(chǎn)脂馬尾松中，長葉烯含量≥20%且長葉烯與石竹烯含量比≥2 的單株數(shù)量占總數(shù)的29%，最大比值達28.9倍。普通馬尾松沒有此類型單株。

圖2 高含量檸檬烯單株松節(jié)油氣相色譜圖Fig.2 GC of turpentine of individual plant with high limonene

2.2 相關分析

高產(chǎn)脂馬尾松松節(jié)油含量與長葉烯呈極顯著正相關（P＜0.01），與石竹烯呈極顯著負相關（P＜0.01）（表2）。α-蒎烯與β-蒎烯和石竹烯、長葉烯與石竹烯均呈顯著負相關（P＜0.05）。

表2 高產(chǎn)脂馬尾松松節(jié)油含量及其主要化學成分相關分析Tab.2 Correlation analysis of turpentine content and main chemical components of high-oleoresin-yield P.massoniana

3 結論與討論

高產(chǎn)脂馬尾松松脂的松節(jié)油含量與普通馬尾松差異不顯著，但高產(chǎn)脂馬尾松松節(jié)油含量的變異系數(shù)大于普通馬尾松。高產(chǎn)脂馬尾松的7個主要化學成分中，除月桂烯的變異系數(shù)低于普通馬尾松外，其他6 個化學成分的變異系數(shù)均大于普通馬尾松?；瘜W成分含量單株間變異系數(shù)大，有利于化學型定向選育。本研究中，高產(chǎn)脂馬尾松松節(jié)油中，變異系數(shù)最大的組分為檸檬烯（98.48%），可對檸檬烯含量高的單株進行無性繁育。檸檬烯含量變異系數(shù)巨大的原因目前尚未明確，需后續(xù)進行長期跟蹤監(jiān)測。相關分析結果表明，高產(chǎn)脂馬尾松松節(jié)油含量與長葉烯呈極顯著正相關，與石竹烯呈極顯著負相關。趙振東等[11]研究發(fā)現(xiàn)，高抗種源比中抗和敏感馬尾松種源含有更多的長葉烯，且長葉烯與石竹烯的含量差越大，該種源的抗松材線蟲病能力越強（該研究高抗種源的比值為2.02）。本研究中，松節(jié)油含量和長葉烯含量高的高產(chǎn)脂馬尾松單株可能是抗松材線蟲病能力高的優(yōu)良單株。

松節(jié)油個別成分在不同單株間差異顯著，可從高產(chǎn)脂馬尾松中定向篩選高含油量∕高化學型（α-蒎烯、β-蒎烯、檸檬烯和長葉烯等）植株并推廣種植，有助于豐富松節(jié)油加工的產(chǎn)品類型，提高松節(jié)油加工產(chǎn)品的附加值，可為整個松脂產(chǎn)業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)的原料選擇。