樟树龙脑樟的发现、研究及其产业化

樟树龙脑樟的发现、研究及其产业化

龙脑樟是一种具有五个独特性质的樟树。新鲜精华来自右旋龙脑（自然婆罗洲）。这是江西省吉吉林科学研究院（idalianresearchcenter）的最新结果表明。这是一种罕见的樟树资源。樟树资源的自然分布约为1%。龙脑樟是目前已发现的含有天然冰片的植物中鲜叶精油含量和精油中右旋龙脑含量最高的天然冰片新资源。吉安市林业科学研究所的科技人员在龙脑樟的发现、研究及其利用中开展了大量工作,取得了多项研究成果,同时科技成果形成了产业化。1国外学者对表现吉吉树种的调查研究吉安市是樟树分布最广的地区之一,樟树是当地的乡土树种,“有村就有樟”反映了当地具有无比丰富的樟树资源。为了充分挖掘当地的樟树资源,吉安市林业科学研究所的研究人员从1960年代即开始对樟树的生物学特性、繁殖栽培技术、病虫害的防治、木材类型的划分等方面进行了研究。1980年代中期,在江西省林业厅的主持下,由吉安市林业科学研究所、中国科学院植物研究所、北京师范学院(现为首都师范大学)、江西樟脑厂等单位组成了“樟树协作组”,商定共同对《樟树优良经济类型选择研究》项目进行协作研究,从而启动了对吉安樟树资源新一轮的调查研究。就是在该项目的实施过程中,吉安市林业科学研究所于1986年发现了一个新的罕见的樟树化学类型———龙脑樟,该树的叶片富含精油,含油率为2%左右,叶部精油的主成分右旋龙脑(天然冰片)含量87%。天然冰片又称天然右旋龙脑、梅片,原名“龙脑香”,始载于《唐·本草》,据《本草纲目》记载,因其状类云母,色如冰雪而得名。天然冰片是我国传统名贵中药材和高级香料,是配制中成药的重要药物,也是日用化工和食品工业中的高档添加剂,原产于印尼的苏门答腊群岛,是从一种龙脑香树(DryobalanopsaromaticaGaertn.f.)的树脂中提取得到,我国无龙脑香树资源,历来依靠进口来满足需求。2苗木扦插繁殖依据樟树鲜叶中精油主成分含量不同,樟树可分为5个化学类型即脑樟、芳樟、油樟、异樟、龙脑樟。天然状态下樟树的5个化学类型是混杂在一起的,因而5个类型的半同胞自由授粉子代也存在着很大的分化现象,龙脑樟是从樟树自然授粉群体中发现的特异类型,其自然授粉种子育苗子代仍为龙脑樟的比例大约为20%~60%,因而分类培育和经营必须在苗期采用闻香法进行分类剔除其它类型的苗木。龙脑樟种子极少,子代苗中又有很大一部分不是龙脑樟,分化严重。在调查中发现不同个体间鲜叶精油含量和主成分含量存在很大差异,变异幅度高达50%以上,不利于产品提纯的樟脑成分有的高达55%,不能作为天然冰片资源进行培育;而有些优良个体鲜叶精油右旋龙脑含量达91%,樟脑含量不到1%。营造优质龙脑樟原料林,选择优良母树是前提基础。为了满足规模化生产需求,繁育良种龙脑樟,吉安市林业科学研究所开展了《龙脑樟扦插繁殖技术研究》。该研究以满足发展龙脑樟生产所必须解决的无性繁殖技术为目的,解决了龙脑樟这一优良化学类型的扦插难题。根据龙脑樟的生物学特性和扦插繁殖的对比试验结果,总结了影响龙脑樟扦插繁殖的关键技术,包括穗条的生理年龄、木质化要求、穗条的选择和截取技术;不同扦插季节的取条组合、最佳扦插时间、适宜扦插基质、最佳促进生根方法、温湿光的控制方法及干旱腐烂危害的防治方法等;提高苗木出苗率的技术,相应的采穗圃营建及采穗技术,大棚扦插生根成活率达70%~92%;并突破了大田扦插育苗技术,扦插成苗率70%~80%,667m2产苗木3万株以上,育苗成本降低43.8%。该成果研发的系列技术能在生产上广泛推广应用,并具备年产龙脑樟扦插苗100万株的生产能力。3立地条件对龙脑樟生长的影响过去的樟树精油提取一般采用砍大树,利用树干和树根提取精油,资源浪费大。利用龙脑樟叶片右旋龙脑含量高及樟树萌发能力强的特性,研究培育鲜枝叶,利用鲜枝叶加工生产天然冰片。在这个理论指导下,吉安市林业科学研究所开展了龙脑樟矮林作业技术研究。在了解龙脑樟生物学特性的基础上,对龙脑樟立地条件选择、基地造林技术、抚育管理技术、枝叶采割方式、采割时间、施肥激素应用、病虫害防治及农药残留、枝叶生物产量等矮林作业技术进行了全面系统的研究。研究结果表明,立地条件是影响龙脑樟枝叶产量最主要的因素之一,符合选地要求的林地鲜枝叶产量高达17107.5kg/hm2,连续4a的矮林采割生物产量稳定,为龙脑樟可持续利用提供了技术保障,具有显著的经济、社会和生态效益。在抚育管理方面,不同的肥料种类、数量及激素用量的投入与枝叶产出量的效益比说明,加强抚育管理,高投入可以获得高产出。不同的枝叶采割时间、采割方式对生物量、枯蔸率、病虫害发生率等方面均有较大影响,研究表明枝叶采割时间宜选择在每年的11月,采割方式宜采用留营养枝或留枝桩型。4天然冰酒产品质量检测,实现了工艺创新性天然冰片又称天然右旋龙脑、梅片,是我国传统名贵中药材和高级香料,列为历代皇宫“贡品”。它具有开窍醒神、清热解毒、消肿止痛、驱风化痰等药用功能。植物精油的提取一般采用水蒸汽蒸流法,萃取法。从龙脑樟中提取天然右旋龙脑采用水蒸汽蒸流法。通过开展天然冰片产品试制,探索了从龙脑樟鲜枝叶中提取天然右旋龙脑的程序和精油收集的装置工艺改进,使粗产品的得率由最初广东工艺的0.5%提高到改进工艺的1%。蒸流出的粗龙脑油经过固体和油水分离分别获得粗脑及混合油,粗脑经过精加工生产出外观为白色片状结晶体———天然冰片。由于在发现龙脑樟、生产天然冰片之前,国内使用天然冰片主要依赖印尼进口,天然冰片国家药典标准仅为1977年卫生部进口药材暂行标准。1997年吉安市林业科学研究所利用龙脑樟鲜枝叶提取升华生产天然冰片粉状产品,制定了天然冰片省标。但传统进口产品为片状结晶,吉安林科天然冰片厂当时采用升华工艺生产的粉状产品储存一段时间易结块成团,颜色变黄,用户较难接受,并且存在樟脑含量偏高精加工产品得率偏低的问题。针对上述问题吉安市林业科学研究所开展了天然冰片片状产品试制和国家药典标准制定工作。通过优选溶剂、采用重结晶的方法进行工艺改进,从而得到外观为白色结晶、质量稳定、得率提高的天然冰片生产新工艺,并制定了产品国家药典标准,实现了工艺技术创新、技术指标创新、技术标准创新、产品结构创新。主要技术指标优于广东湖南及进口的同类产品,药用效果优于天然冰片和合成冰片,获得2004年国家重点新产品证书和2005年国家原产地标记保护注册证、国家药品生产许可证。5资源及市场形势分析冰片分合成冰片(合成龙脑)、天然冰片(天然右旋龙脑、梅片)及天然艾片(天然左旋龙脑)等几种,是医药、香料、食品、日用化工的重要原材料,而以天然冰片(天然右旋龙脑)药用效果最佳、价格最贵。我国目前合成冰片的厂家达37家,年产量超过5000t,除供国内用外还可供出口,但天然冰片一直依靠印尼进口,1980年代我国药用天然冰片每年需用量就达80t。目前,我国每年的药用冰片的用量已达500t。由于印尼等地的龙脑香资源已近枯竭,其它龙脑资源尚未能得到开发利用,而合成冰片因含大量的异龙脑和没有旋光以及对人体的毒副作用消炎镇痛效果差等原因,在医药和食品添加剂工业使用受到一定限制(如日本当冰片用作食品添加剂时,对其旋光已作为一项质量指标进行了规定———日本“第三版食品添加公定书注解”规格中规定:龙脑比旋度+16°~+37°),也直接影响我国中药产品在国际市场的竞争力。随着我国人民生活水平的提高,天然冰片产品对医药和日用化工香料工业具有不可替代作用,需求日益增长,市场前景广阔,特别是天然冰片产品制定了国家药典标准后,需求市场不断壮大,目前产品供不应求。吉安林科天然冰片厂是国内唯一一家获得天然冰片生产许可证的专业生产厂家。从1997年建厂以来,产品市场经历了培育发展过程,产品从滞销积压到市场需求扩大及至目前的供不应