沉香失水结香技术

沉香是名贵的香料和中药材。野生沉香产量稀少，这就使得人工结香成为沉香的重要来源。白木香属的二十多种树种均可结香，作者通过大量实验分析，针对多个树种提出了机械创伤等多种诱导结香方法，并对相关工艺和成品进行了分析，对于相关树种种植与结香的用户有明显的指导价值。

 

沉香是名贵的香料和中药材。野生沉香产量稀少，远远不能满足人们的需求，由此，人工沉香应运而生。本书深入研究了天然沉香的成香机理，通过机械创伤、真菌菌剂注入树干、化学试剂注入树干等手段，迫使白木香失水结香。通过相关试验数据，介绍了白木香诱导结香的工艺方法，并详尽分析了成品的化学成分以及工艺过程对成分的影响。

本书适宜从事香料开发的技术人员使用，也可供林木和造纸等相关专业人士参考。

 

何海珊，云南林业职业技术学院专任教师，毕业于西南林业大学木材科学与技术专业，获工学博士学位，博士期间依托国家自然科学基金项目《白木香失水结香机制研究》进行沉香结香技术的研究，在项目实施过程中，发现通过控制白木香结香过程中的水分条件以促进沉香形成的方法，首次从失水结香的角度初步阐释了结香过程。

以作者或通讯作者发表论文10篇，获发明专利1项，获第六届梁希优秀学子奖、2019年云南省研究生优秀科技创新成果奖等荣誉。

 

章概述1

1.1研究背景与意义1

1.1.1沉香的概念1

1.1.2沉香的价值4

1.2国内外研究现状4

1.2.1人工结香技术研究4

1.2.2沉香特征性化学成分与质量评价研究9

1.2.3结香机理研究13

1.3研究内容与目的16

1.3.1主要研究内容16

1.3.2拟解决的科学问题18

1.4研究技术路线18

参考文献18

第二章白木香机械创伤结香法23

2.1机械创伤结香方法与观察方法23

2.1.1环剥结香法23

2.1.2开香门结香法24

2.1.3解剖构造观察方法25

2.1.4化学成分分析方法26

2.2机械创伤结香解剖构造分析30

2.2.1机械创伤结香法对照样观察30

2.2.2环剥结香样品解剖构造观察31

2.2.3开香门法结香解剖构造观察64

2.2.4分析与小结68

2.3机械创伤化学成分分析72

2.3.1乙醇提取物含量测定结果72

2.3.2显色反应结果72

2.3.3薄层色谱分析结果75

2.3.4HPLC分析结果76

2.3.5GC-MS分析结果77

参考文献84

第三章白木香化学试剂结香法85

3.1化学试剂结香方法和观察方法85

3.1.1仪器和试剂85

3.1.2无机盐诱导结香方法85

3.1.3试剂A诱导结香方法86

3.2化学试剂结香解剖分析86

3.2.1试剂A结香法对照86

3.2.2试剂A注入树干结香概况及解剖构造观察86

3.2.3两种无机盐及其混合液结香解剖分析91

3.3化学试剂结香化学成分分析108

3.3.1乙醇提取物含量测定结果108

3.3.2显色反应结果110

3.3.3薄层色谱分析结果110

3.3.4HPLC分析结果113

3.3.5GC-MS分析结果114

第四章白木香真菌培养液结香法121

4.1真菌培养液结香方法和观察方法121

4.1.1仪器和试剂121

4.1.2实验地与步骤121

4.2真菌培养液结香解剖观察123

4.2.1真菌及无机盐结香法对照123

4.2.2真菌法结香解剖构造分析123

4.3真菌培养液结香化学成分分析127

4.3.1乙醇提取物含量测定结果127

4.3.2显色反应结果127

4.3.3薄层色谱分析结果128

4.3.4HPLC分析结果128

4.3.5GC-MS分析结果129

第五章白木香盐水胁迫结香法131

5.1盐水胁迫结香方法和观察方法131

5.1.1仪器与试剂131

5.1.2实验地与步骤131

5.2盐水胁迫结香解剖观察131

5.2.1未结香对照样解剖构造观察131

5.2.2盐水胁迫结香解剖构造分析132

5.3盐水胁迫结香化学成分分析133

第六章白木香水分胁迫结香法135

6.1白木香水分胁迫结香实验方法135

6.2水分胁迫法解剖构造变化136

6.2.1深色次生代谢产物分布137

6.2.2水分胁迫下白木香导管尺寸变化138

6.2.3水分胁迫下白木香内含韧皮部组织比量变化140

6.2.4水分胁迫下白木香胼胝质数量分布的变化141

6.2.5小结142

6.3水分胁迫法结香化学成分分析143

6.3.1乙醇提取物含量测定结果143

6.3.2显色反应结果144

6.3.3薄层色谱分析结果144

6.3.4HPLC分析结果145

6.3.5GC-MS分析结果146

6.4水分胁迫对白木香木质部主要化学成分的影响150

第七章白木香失水结香验证方法153

7.1失水结香验证材料与方法153

7.1.1仪器与试剂153

7.1.2实验材料与步骤153

7.2失水诱导结香验证法解剖构造分析155

7.3失水诱导结香验证法化学成分分析160

第八章不同结香方法解剖构造及化学成分比较分析162

8.1不同结香方法解剖构造比较分析162

8.2不同结香方法结香化学成分比较分析163

第九章白木香纤维特征分析169

9.1纤维特征研究方法169

9.2白木香树皮纤维特征170

9.2.1白木香树枝树皮纤维形态171

9.2.2白木香树干树皮纤维特征177

第十章结论与展望183

10.1结论183

10.2展望186

 

沉香是名贵的香料和中药材。因野生沉香资源远不能满足人们对沉香的需求，故世界上沉香产出国均大力开展人工林种植，近年来，我国人工林种植本土沉香源植物白木香（又叫土沉香，Aquilaria sinensis）面积得到了很大的发展，但因形成沉香的机理研究尚不透彻，难以高效稳定地出产高质量的沉香，不仅种植者难以为继，消费者也受低质量沉香产品之害。

本书编写团队从树木生理的角度出发，认为沉香的形成是树木在生长过程中形成的伪心材，此种伪心材的形成过程中，失水是造成树木形成伪心材的关键因素。

著者研究通过机械创伤、真菌菌剂注入树干、化学试剂注入树干、盐水胁迫等可能引起白木香失水的方式，意在迫使白木香失水结香。比如，机械创伤的创口或成为内部细胞失水的开口，水分可经由细胞腔、细胞壁纹孔从创口向空气散失，若以薄膜包裹，则减缓、阻止水分的散失；以不同浓度的化学试剂注入树干，试剂的成分、浓度与正常活细胞不同，以此或可诱导白木香结香；以白木香木段在干燥环境下失水，验证失水状态下白木香是否结香等。

研究提出并初步验证了白木香失水可诱导沉香形成的假设；发现结香方法不同则创伤愈合方式不同；内含韧皮部可脱分化和再分化出完整次生维管组织系统、皮层、周皮，可向下输送营养物质，在不同处理下再生情况不同；阻隔层和过渡层隔开沉香层和白木层，是创伤愈合的重要标志，因创伤不同其阻隔方式不同；环剥的再生组织形成受环境湿度、树势和创伤程度影响；研究筛选出结香效果较好的结香方案，包括环剥至形成层并包裹薄膜处理、氯化钠和亚硫酸氢钠混合试剂处理、化学试剂A处理，其中环剥至形成层并包裹薄膜处理具有较好的前景。

另外，研究对白木香树皮纤维的特征进行了分析，发现白木香树皮纤维的特征与用于宣纸制造的青檀树皮纤维特征相近，有可开发利用的潜力。

本书的特色在于以白木香失水可诱导结香的科学假设为中心，设计了白木香结香实验，从解剖构造及化学成分分析探索白木香结香过程的生理变化，研发了可持续的机械创伤方式的结香方法，分析了白木香树皮纤维特征，可为植物生理生化研究者、沉香结香技术研究者、从事沉香生产的技术人员、造纸行业人员提供参考，扩展了沉香生产技术及沉香形成机理的研究。

本书的出版是在国家自然科学基金“白木香失水诱导结香机制的研究”（31570555）的资助和支持下完成的，特此鸣谢！本书的第四章、第五章采用了李明月、肖支叶毕业论文的部分内容，特此感谢！

由于编者水平有限，本书存在的不足之处，恳请读者给予批评指正！

何海珊

2020年12月