• 學術動态

  • 您現在的位置: 首頁 >> 科研工作 >> 學術動态 >> 正文
  • 太阳符韻林教授團隊在真菌誘導白木香結香方面取得重要進展

沉香是瑞香科沉香屬(Aquilaria)植物含有樹脂的木材,經濟價值高,用途廣泛。我國的沉香樹主要為白木香[Aquilaria sinensis(Lour.) Spreng],其種植面積已超過30000公頃,有不少已經到達結香年齡,但自然條件下“有香者百無一二”,如何促使白木香結香是香農面臨的最大問題,其中真菌接種結香技術具有較好的開發潛力,但找到能夠生産高質量沉香的菌種仍然很困難。

圖1 真菌結香劑的物種組成


太阳符韻林教授研究團隊為尋找高效生産高質量沉香的菌種,采用野生沉香提取内含真菌制成真菌誘導劑,進行高通量測序,分析其物種組成(圖1),并利用FUNGuild對其進行功能預測。結果表示,在種水平上獲得67個種,其中13個優勢種的相對豐度之和為91.26%,其中Trichoderma spiraleBissett為最優勢種,相對豐度為44.10%。另外,真菌的營養類型以腐生-共生營養型(19.46%)的相對豐度最高;以植物内生菌-凋落物腐生菌-土壤腐生菌-未定義腐生菌為真菌功能的優勢類群。從真菌代謝物對沉香樹的影響推測Mortierella humilisLinnem. ex W.GamsOidiodendron maius(Barron)和Tolypocladium album(W. Gams) Quandt, Kepler & Spatafora是促進結香的新菌種為沉香樹結香菌種的篩選提供理論基礎,對未來探索出最适于白木香結香的真菌菌種組合有重要的借鑒作用。

圖2 真菌接種實驗和樣品收集


随後,将真菌結香劑接種到白木香中,一年後得到誘導沉香與無樹脂白木(圖2)。另外,從海南省市場購入野生沉香,與誘導沉香、無樹脂白木進行質量比較。

首先,參照沉香行業标準,檢測醇溶性提取物含量、顯色反應、高效液相特征圖譜。其中誘導沉香和野生沉香的醇溶性提取物均已達到行标要求的10%(圖3);醇溶性浸出物經加熱之後,香草醛-濃鹽酸可以對樣品主要的揮發性物質倍半萜顯色,樣品的顯色反應見圖4,誘導沉香和野生沉香的顯色反應主要為櫻桃紅、淡紫色;目前,高程度氧化的5,6,7,8-四羟基-2-(2-苯乙基)色酮類成分僅在沉香中發現,具有專屬性,可作為高效液相法鑒别沉香真僞和質量控制的特征性成分。沉香樣品的高效液相特征圖譜見圖5。根據行标,16分到22分連續出現的6個峰分别為沉香四醇、(5S,6R,7S,8R)-2-[2-(4-甲氧基-苯乙基)]-5,6,7,8-四氫色酮、異沉香四醇、(5S,6R,7R,8S)-2-[2-(4-甲氧基-苯乙基)]-5,6,7,8-四羟基-5,6,7,8-四氫色酮、沉香色酮B、沉香色酮C。誘導沉香和野生沉香均存在特征峰,說明誘導沉香和野生沉香都符合沉香的行業标準。

圖3醇溶性提取物含量和精油含量


圖4樣品的顯色反應

圖5 樣品的高效液相特征圖譜


采用液相色譜質譜聯用儀和氣相色譜質譜聯用儀測定樣品的化學成分,進一步評價其質量。結果表明誘導沉香和野生沉香的提取物分别含有64和69個2-(2-苯乙基)色酮,而無樹脂白木中沒有發現。此外,誘導沉香和野生沉香的精油中分别鑒定出20種(相對含量為36.19%)和27種(相對含量為54.92%)倍半萜,無樹脂白木中未鑒定出任何倍半萜。結論為從野生沉香中提取的真菌能有效提高沉香的産量,并且該沉香質量與野生沉香相似。

 


本研究為開發高效結香菌劑,提高沉香産量及品質促進人工沉香産業發展具有一定意義。相關研究成果以“Quality Similarity between Induced Agarwood by Fungus and Wild Agarwood”為題發表在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(農林科學1區TOP期刊,IF=6.1,封面文章)。太阳林學碩士研究生黃滿勤為論文的第一作者,符韻林教授為通訊作者,該研究得到國家自然科學基金面上項目(32171702)資助。

原文連接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.3c04322