大果紫檀 (Pterocarpus macrocarpus Kurz.)，又名缅甸花梨，商品名Padauk，是蝶形花科 (Papilionaceae) 紫檀属的一种半常绿高大乔木，天然分布于缅甸、泰国、老挝、柬埔寨和越南南部等地区^[1-2]。大果紫檀具有生长速度快、适生性强、经济价值高等多个优点，为消费者所喜爱。大果紫檀在建筑、医药、雕刻和染料等行业具有广泛应用，亦是制作高档红木家具的重要原料，在我国《红木》标准 (GB/T 18107—2000) 中归属为花梨木 (类)^[3]。

大果紫檀的经济价值在很大程度上取决于心材的比例和质量，其心材精油中富含紫檀素、高紫檀素、桉油烯醇、类黄酮^[4-6]等多种活性成分，并且耐磨耐腐^[7]，可抗白蚁危害^[4]。20世纪60年代起，我国零星引种了大果紫檀，并在海南尖峰岭等地区进行了区域性试种，目前树形生长良好，并已进入开花结实阶段^[8-9]。然而，仅见形态生长方面的比较研究^{[8, 10]}，关于木材性质，即是否形成心材、心材比例大小以及心材精油的成分组成等方面的研究却鲜见报道。

近年来，在国家相关政策的支持下，大果紫檀作为我国南方地区重要的珍贵用材树种进行推广种植的规模越来越大，引种地区也越来越多。为了更深入了解该树种引种到我国后心材形成方面的相关信息，以海南尖峰岭种植较早的大果紫檀人工林为研究对象，通过伐倒标准木并测定分析其心材形成情况，心材比例、心材精油含量及成分组成等指标，填补我国大果紫檀在心材形成方面的研究空白，为我国大规模发展大果紫檀这一珍贵用材树种的可行性提供参考，同时还可以为进一步开发利用大果紫檀的心材资源提供科学依据。

试验材料取自于海南省乐东黎族自治县尖峰镇中国林业科学研究院热带林业研究所试验站的珍贵树木园内 (北纬18°42′，东经108°48′)，海拔80~90 m，取样地年平均气温25.5 ℃，属低纬度热带岛屿季风气候，年平均降雨量约1 800 mm。试验用的大果紫檀的种植时间为1964年8月，初始株行距为4 m×4 m。由于种植后的管理措施比较粗放，加上后期人为盗伐严重，使得保存下来的完整植株较少，47年生林分平均树高为16.5 m，平均胸径为30.1 cm，平均地径为36.9 cm。2011年12月，从林分内选择与平均胸径和平均树高相近且干形中等的3株标准木伐倒，截取30 cm高度处的圆盘用于计算心材比例和分析心材精油成分组成。

大果紫檀心材呈浅红色、砖红色到浅紫红色，而边材则很淡，心、边材界限明显，可用肉眼对是否形成了心材进行直接判别。由于心材横截面多呈不规则形状，圆盘 (去皮) 和心材总横截面的测定方法采用测量轴的多次平均法，心材比例则采用30 cm高度处心材横截面的面积与圆盘总横截面面积的比值进行估算，具体测算方法及计算公式见文献[11]。

采用水蒸气蒸馏法提取精油。将大果紫檀的心材进行粉碎后过筛，然后准确称取50 g样品置于1 000 mL的圆底烧瓶内，再加入600 mL蒸馏水连续蒸馏12 h，保持出口温度在90 ℃以下，最后将蒸馏出的精油用乙醚分液，用无水硫酸钠进行脱水, 称重, 计算，如此反复提取3次，心材精油含量的计算方法见公式 (1):

采用美国Finnigan TRACE GC-2000-MSTM型气相色谱-质谱联用仪对提取的大果紫檀心材精油进行成分分析。色谱条件:色谱柱HP-1NNOWAX (30 m×0.25 mm×0.25 μm)；程序升温，起始柱温为60 ℃，保持2 min，再以3 ℃·min^-1升至200 ℃，保持2 min，进样口温度为250 ℃，载气为氦气，流速为1.0 mL·L^-1，分流比为50:1。质谱条件:离子源为EI源，电离电压为70 eV，质量扫描范围为35~395 amu。在上述试验条件下，得到大果紫檀心材精油的总离子流图和质谱数据，以总离子流图为依据，用仪器随机配置的软件，采用面积归一化法计算各峰面积大小，用以估算各成分的相对含量。各峰的质谱数据通过NIST和Willey标准质谱库进行匹配检索，并记录匹配度值。

抽样调查结果显示，种植在海南尖峰岭的47年生大果紫檀均已形成心材，自然形成心材的比率为100%，各标准木大小及心材比例见表 1。心材直径变化范围为24.3~32.1 cm，心材比例变化范围为58.77%~69.14%。

从大果紫檀心材中提取的精油外观为棕黄色，透明度较高，并且具较淡的特殊香味。经计算，大果紫檀心材精油的含量范围为1.51%~1.85%，平均含量为1.63%。

从大果紫檀心材精油中共分离出42种成分，鉴定出30种，约占71.43%。心材精油成分的总离子流色谱图如图 1所示，各成分名称及对应的相对含量见表 2。大果紫檀心材精油中含量最高的成分是β-桉叶醇，其相对含量达到55.68%，其次是α-桉叶醇，相对含量为11.14%，再次是金合欢醇和反式橙花叔醇，相应的相对含量依次为9.64%和7.46%。心材精油成分中含量最高的类别是醇类，共有15种，约占总含量的92.78%，其次是烷烃类，共7种，约占总含量的0.70%，此外，还有少量的此外，还有少量的烯 (瑟林烯、17-三十五烷烯和11-醇-可巴烯共3种)、酮 (顺式-3-甲基-4-辛酮)、酸 (醋酸和香茅甲酸共2种)、酯 (邻苯二甲酸二异丁酯) 和芴 (9-甲基-芴) 等。

	图 1 海南尖峰岭大果紫檀心材精油成分的总离子流色谱图 Fig. 1 Total ion chromatogram of essential oil distilled from heartwood of P. macrocarpus in Jianfeng Mountain, Hainan Island
图选项

珍贵用材树种是否形成心材、心材比例、精油含量及成分组成在很大程度上决定着其应用范围和经济价值。因此，开展珍贵用材树种 (尤其是引进树种) 心材形成的研究对于进一步扩大发展该树种具有重要的现实意义^[13]。本研究结果表明，种植在海南尖峰岭的大果紫檀除了生长速度较快以外 (胸径年平均生长量为0.76 cm)，还能自然形成心材，并且心材比例较高，平均值高达65.61%，平均精油含量为1.63%，说明引种到我国的大果紫檀可以自然形成心材。海南尖峰岭大果紫檀心材精油主要成分和产于东南亚国家的样品抽提物主要成分较为一致^{[6, 14]}，并且相对含量略高，表明大果紫檀这一珍贵用材树种引种是成功的，同时意味着海南尖峰岭很可能是大果紫檀的重要适生种植区。

从大果紫檀心材精油中共分离出42种成分，鉴定出30种化合物，主要成分是醇类，含量高达92.78%，而一些已报道的成分如紫檀素、高紫檀素、桉油烯醇等成分在本次试验中并没有检测到，这很可能和提取方法有关，因为不同的提取方法，其提取出的成分差异较大^[15]。本试验是采用水蒸气法进行提取，而紫檀素的提取是用二氯甲烷作为提取溶剂^[4]，类黄酮的提取则是用乙醇作为提取溶剂^[5]，桉油烯醇和高紫檀素则是用苯醇^[6](苯和乙醇体积比2:1) 抽提。

β-桉叶醇是大果紫檀心材精油中含量最高的成分，在调节传导和神经系统中具有重要的应用^[16]，该成分在同属植物檀香紫檀 (P. Santalinus) 抽提物中也有检测到，但含量较低，只有18.47%，而刺猬紫檀 (P. ennaceus)、非洲紫檀 (P. soyauxii) 等抽提物中则没有发现该成分^[6]，这一区别将在紫檀木材的分类和鉴定中发挥重要应用，有利于建立各自特征指纹图谱，实现快速鉴定。

此外，大果紫檀心材精油中还含有较多的金合欢醇、橙花叔醇和沉香螺旋醇等多种珍贵的药用成分^[17-19]，意味着大果紫檀在医药行业将具有较大开发潜力，这些研究结果也为大果紫檀心材的高品位资源化综合利用提供了科学依据。