文丨初八没烦恼

编辑丨初八没烦恼

沉香为瑞香科沉香属植物形成的一种具有芳香气味的传统名贵药材，位列中国四大香料“沉檀龙麝”之首。

在全球的香料市场占有极具重要的地位，特级沉香价格达21万美元/kg，一级沉香11万美元/kg，二级沉香５万美元/kg。

沉香的高价值也导致了沉香造假严重，中国药监局对国内多个中药材沉香市场抽检中，沉香的不合格率高达90％以上。

人类对沉香的利用可追溯到2000多年前，沉香在道教、佛教、基督教、天主教等宗教有着极高地位，为公认的祭祀圣物。

实验简介

沉香拥有复杂而又独特的香气，至今仍难以人工合成，欧洲地区常用沉香油作为高级香水的定香剂。

沉香具有多种药理活性，如抗炎、抗肿瘤毒细胞活性、抗氧化活性、抗α-葡萄糖苷酶活性等。

以其为原材料的传统中成药有十五味沉香丸、沉香化滞丸、沉香化气丸、沉香舒气丸、八味沉香散等，此外，沉香还可用于制作手串、雕件、挂坠等工艺品。

多年来，野生沉香资源被过度采伐，导致天然沉香稀少，为满足沉香市场需求，我国及东南亚各国大规模地人工种植沉香树木。

为了加速沉香人工林结香，已采用物理、化学、生物等方法诱导沉香形成，但人工方法获得的沉香存在质量差、产出低，甚至可能有重金属污染等问题。

其原因是对沉香形成机理认知不足所致，本文通过对结香原因、人工结香方法和技术的总结。

为人工大规模产生沉香提供参考，期待对人工沉香产业的发展有所帮助，天然沉香属分布与人工种植现状。

人工种植沉香树现状由于沉香独特迷人的香气以及药用价值，各国对沉香的需求量不断增大。

据报道，2004-2007年，中东地区对沉香小木片的进口量增加了300%，近几十年，我国对沉香进口量急剧增加。

1995-1997年，我国台湾对沉香的进口量达到了402t，2011-2013年，我国大陆地区对沉香的进口量为12.53-81.42t，增加了接近650%。

2017年，世界沉香产品的贸易额达1962亿美元以上，据中国海关统计，截至2020年，我国相关沉香进出口量分别为1507441吨、3771.25吨。

国内沉香需求量主要以进口为主，可见我国沉香产量低下，按照目前世界范围内沉香需求量的发展趋势，未来几年对沉香的需求将大大提高。

沉香市场具有广阔的前景，而天然沉香形成的概率低及周期漫长，野生沉香树不断被采伐且沉香天然林更新速度缓慢，野生沉香也愈发枯竭，处于供不应求的状态，这意味着野生沉香的价格将持续上涨。

为了满足全球沉香市场日益增长的需求，人工栽培沉香树成为解决沉香资源危机的唯一有效途径。

根据2011年公布的统计数据，2006年至2010年间，我国沉香树新种植总面积达到5285公顷，其中白木香占5245公顷。

2023年1月10日召开的沉香产业联盟第一届理事会第五次会议，报道了当前我国沉香树种植的总面积约为100万亩。

此外，东南亚各国也大量种植沉香树，2007年，孟加拉国沉香树的种植数量为80万株，2016年，马来西亚种植沉香树面积为1300公顷，种植数量为120万株。

柬埔寨种植了近200万株沉香树，越南种植数量则超过了2000万株，人工大规模地种植沉香树，为沉香资源的可持续发展提供重要基础。

实验过程

表面伤口接种即通过在沉香树干用刀斧等制造伤口，从而接种真菌，戚树源等将采用“开香门接种”，即通过刀斧在树干砍出伤口。

将黄绿墨耳真菌培养液喷洒至伤口，并以塑料薄膜包扎，接种6个月后，沉香浸膏得率仅为4.62%。

并检测出沉香特征色酮类物质如二甲基-2-色酮、6-甲氧基-2-色酮，并在几年后发现黄绿墨耳菌粗提取物可以刺激白木香悬浮细胞产生色酮类物质。

证实了黄绿墨耳菌是一种结香菌种，Chen等发明了树干表皮接种结香技术的发明，通过揭开50cm长的树皮，保持树皮与树干的连接，露出矩形木质部。

将其切割为单位面积2cm×2cm，深度为1.5-2.0cm的小方块，连续切割形成网格，上下矩形表面木质部的距离为20cm，而在不同侧面的相对之间的距离为5cm。

用喷壶将硬孔菌的发酵液喷洒或刷入网格，结香6个月的沉香其醇溶性浸出物和沉香四醇含量分别为38.9%、0.14%，超过《中国药典》的标准。

可代替天然沉香入药，15种倍半萜化合物相对含量占挥发油总量的22.67%，可用于提炼精油。

普通钻孔接种是通过在树上钻一个或多个孔，将真菌菌饼、真菌胶囊、菌液等接种至钻孔，经过真菌的刺激，从而形成沉香。

将球毛壳菌注入钻孔中，30天可从感染的沉香树上检测出缬草醇等倍半萜，将束丝菌属、刺茎点霉属、葡萄孢属菌液分别注入白木香的钻孔中。

5个月诱导形成了沉香，但醇溶性浸出物平均含量仅4.2%，难以达到入药的标准，将可可毛色二孢菌菌饼置入白木香树干钻孔上。

结香六个月的沉香与野生沉香，具有相似的化学成分以及抗菌性，将包含炭角菌的溶胶接种至白木香钻孔上。

8个月可成功诱导沉香的形成，但从沉香中只检测出6种倍半萜类物质，相对含量之和为16.20%，不如同一水平下接种可可毛色二孢菌产生的沉香中倍半萜相对含量之和。

通过在白木香树干上钻孔，将包裹有青霉属菌、尖镰孢霉、丝核菌属、枝顶孢霉、紧密枝顶孢霉和内生枝顶孢霉的混合菌种微胶囊塞入孔内，封洞。

结香12个月的沉香其醇性浸出物含量、沉香油含量、沉香油中倍半萜含量分别为15.8%、3.7%、29.4%，有效的提高了沉香油和倍半萜类化合物的含量。

将镰刀菌注入马来沉香树干钻孔内，三个月后，钻孔附近木质部颜色加深，其沉香的芳香族和倍半萜的含量占总化合物含量的20%。

但研究发现接种期为1年的情况下，接种黑曲霉的沉香树其结香效果优于镰刀菌，形成的沉香树脂含量更高。

且检测出Jinkohol，沉香螺旋醇，色酮等沉香特征物质产生，值得一提的是从黑曲霉的分离物中检测出较高的纤维素酶、木质素酶、漆酶活性，这些酶有可能参与了沉香树的致病过程，导致了沉香的生成。

高效型钻孔接种高效型钻孔接种是通过设计一些特殊、较为复杂的钻孔模式，从而提高菌种结香效率。

对不同年龄柯拉斯那沉香树螺旋式钻孔，并将瓶霉菌、镰刀菌混合物填充入钻孔，一年后，形成的沉香油含量为0.050%-0.077%。

并从沉香油中检测γEudesmol(10-epi)、Aristolen等沉香特征倍半萜成分，将担子菌注入白木香树干螺旋钻孔内，结香18个月的沉香其倍半萜相对含量含为78.6%。

网式钻孔与生物法结合使用，钻孔眼相互连接，便于通气，解决透气问题，而后选用白木香结香的优势菌群。

经过多种真菌综合作用，提高结香率，结香品质，沉香质量接近天然品质，可用于医药原料。

输液法接种是利用输液装置将菌液输入沉香木质部，随着树体的蒸腾作用，菌液抵达全身，从而形成内部大面积结香。

以输液法将拟层孔菌、条纹拟盘多毛孢分别接种至白木香上，处理6个月后，从变色木质部检测出了沉香特征成分6,7-二甲氧基-2-(2-苯乙基)色酮，说明这两种菌促进了沉香形成。

利用输液法对白木香进行菌液接种处理10个月，结果表明斑点青霉、黑绿木霉、拟康木霉、青霉病病原菌、葡萄座腔菌菌液可有效的诱导沉香形成。

醇溶性浸出物含量分别为11.38%、12.21%、11.04%、11.70%、12.88%，达到了入药的要求。

自然结香的沉香，产量低，不能满足日益增长的沉香需求，人工结香方法可缩短结香周期，但存在沉香重金属超标、结香过程中树木枯死、得率低等诸多问题。

今后的人工结香可聚焦于如下方法与领域：物理创伤法单独的物理创伤法难以提高沉香产量，可设计创伤模式，结合化学药剂诱导法以及微生物发酵液法进行诱导结香。

高效生物结香法生物结香采用真菌等微生物持续的作用于沉香树木，触发其防御体系，分泌沉香成分，真菌诱发结香目前是公认较好的结香方法。

但不同真菌种类，对沉香形成影响以及质量差异大，因此，如何筛选高效的沉香结香菌株，是当前生物结香的重点与难点。

可对已结香的野生沉香进行微生物宏基因组测序，通过微生物的基因功能代谢通路，判断哪些可能是有效结香菌种，对其进行分离或从菌种库筛选同属亲缘相近，挖掘结香新菌种。

对已知可引起结香的菌种进行组合试验，已明确的效果较好的真菌有已明确的效果较好的真菌有：黄绿墨耳真菌、硬孔菌属、拟层孔菌属、可可毛色二孢属、镰刀菌属、木霉属等。

此外，通过接种Humicolagrisea和Tetracladiummarchalianum等菌可有效的提高沉香的产量，诱导六个月形成的沉香符合药典的标准，化学成分稳定，生物活性与野生沉香相似。

可作为制备结香菌剂的考虑菌种，可预先测试这些结香菌的纤维素酶和半纤维素酶活性，选择活性较高的组合进行接种结香，提高结香效率。

此外，有效的菌株如何进入到树木内部，到达树木全身，以诱发全树结香也是个值得思考的问题。

团队的通体结香方法可使菌液缓慢的进入木质部内部，但菌液渗透至疏导组织的效率不够高，输液时间长，流量难以控制，易受天气不良影响，无法全年全天候结香等。

通过输液法和压力装置结合，可使菌液更好的渗透到木质部疏导组织，且有效解决输液时间长的缺点，提高结香的产量和品质。

然而部分林农也反映采用输液法结合压力装置时，树木容易枯死，为此，应考虑输液装置的压力大小问题，过大导致树木内伤。

损伤树木生理机能与组织，造成树木死亡，过小，菌液不能有效进入树木内部。因此，如何选择一个最佳压力值，是高效生物结香方法应考虑的问题。

化学诱导法从最初证明加入能杀死树体细胞的化学物质，可形成树脂，进而发展到通过塑料管将不同化学促香剂注入受伤的组织刺激诱导结香。

到将化学诱导液结合输液法使用成功引导结香，都证明了化学诱导结香法的可行性，但选择化学诱导物质至关重要。

应选择对环境、人体无害以及避免树体枯死的化学物质，探索较优的化学物组合作为也是值得深思的问题。

药用是沉香最主要的用途之一，沉香的安全性是重中之重，需测定化学诱导法诱导的沉香是否含有危害因子，完善评估标准，证明其安全性，说服消费者安心使用。