栽培的沉香木的制作方法

专利名称：栽培的沉香木的制作方法
背景技术：
沉香木是极其稀少的高贵香料。在中东、中国和日本至少有3000年的历史。在印度和法国，甚至在圣经的旧约全书中也有沉香木的记载。沉香木在目前仍然是世界上最昂贵的香料。仅新加坡每年出口的沉香木的价值估计都超过12亿美元。E.Hansen，Saudi Aramco World 512-13(2000年12月)。这种芳香的树脂木有很多通用名，包括沉香木、gaharu、eaglewood、aloeswood、agila wood、aguru、琼脂、oud、ude、ud、ood、oode、jinkoh、jinko、Ch’Ing Kuei Hsiang、Ch’En Hsiang、Chan Hsiang、Chi Ku Hsiang、Huang Shu Hsiang、kalambak和grindsanah。
中医、Unanai、Ayuravedic和藏族医生都使用这种树脂。沉香木在医药上用作治疗神经错乱如神经官能症、神经强迫和分裂症和神经衰弱症的药物。沉香木具有高度的精神作用，用在宗教仪式中。许多宗教团体将其尊为神香(meditation incense)，用于平静人的思想和精神。在Ayuravedic医药中，将其用于治疗多种精神疾病和驱赶邪魔。在日本，许多人将其看得很神圣，将其涂抹在死人身上。在佛教中，沉香木在许多香料混合物中作为主要成分，它被认为是三种整体香料中的一种，另两种香料是檀香和丁香。
沉香木的来源是沉香树(Aquilaria tree)。沉香树是一种常绿树，最高可达40米，直径可达60厘米。它结出有甜蜜香味的白花。沉香属在被子植物中被分到瑞香科中。已经报导的有15种沉香，并且都能生产沉香木。这些种的分类学还不完全清楚，也不是所有种都已被分类学家所认知。这些种包括Aquilaria malaccensis、A.agallocha、A.baillonii、A.crassna、A.hirta、A.rostrata、A.beccariana、A.cummingiana、A.filaria、A.khasiana、A.microcarpa、A.grandiflora、A.chinesis或A.sinensis、A.borneensis和A.bancana。Aquilaria bancana是否真的是沉香种已经受到置疑，现在已经将其分到线桂属(Gonystylus genus)的线桂科(Gonystylaceaefamily)中，其名称为棱柱木。人们已经发现Gonystylus也能产生被认为与沉香木相同或非常类似的芳香树脂。
沉香树的原产地是从北印度至越南和印度尼西亚的亚洲。沉香树的正常木质是白色、柔软、木纹均匀，在刚切割时没有香味。在某些病理条件下，心材被树脂饱和，最终变得越来越硬。最高级别的沉香木坚硬，近乎黑色，置于水中时下沉。一般认为色调较浅的沉香木质量较差，因为树脂的量减少了。
琼脂的沉积过程还不完全清楚。1933年的荷兰论文(J.P.Schuitemaker，″Het garoehout van West Boreno″Boschbouwkundig TijdschriftTectona Uitgave der Vereeniging van Hoogere Ambtenaren bij het Boschwezenin Nederlands Oost-Indi 26851-892)报导了在婆罗洲(Bomeo)发现的沉香木，并且讨论了树上生产的多种类型的树脂。当时大多数当地人都认为沉香木是以神秘的方式形成的，与精神世界有关。作者认为“‘圣’木的神秘出现与超自然力有关”，并且把沉香木称为“神木”。该作者还认为“我们不能排除由于不知道的原因而发病的可能性”，“完美的树木从来没有沉香木”及“沉香木是在树干的创伤或腐烂部位周围形成的”。该作者还建议将盐放在树洞内可以增加树脂。该论文中还提到如果沉香木具有传染性，通过将新切的沉香木插入树茎中人工传染树干可能能够诱导沉香木的生成。
后来的作者也报导了一种长期的信仰琼脂的沉积是树的免疫反应所致，是菌类攻击的结果。I.H.Burkill，A dictionary of the economic productsof the Malay Peninsula.Vol.I Crown Agents for the Colonies，London，197-205页。在二十世纪40和50年代，几个研究者对琼脂的沉积原因进行了研究，其结果不相同，有时候相互矛盾。Rahman和Basak，Bano BiggyanPatrika987-93(1980)。其他人得出的结论是不可能有一种特定的真菌导致沉香木的生成。Gibson，Bano Biggyan Patrika 616-26(1977)。有人认为树茎组织对随后被弱病原体攻击的创伤的直接反应造成树脂的沉积。
Rahman和Basak认为创伤使树中的颜色发生变化，有一些“油性树脂”沉积。Rahmnan和Basak，Bano Biggyan Patrika 987-93(1980)。他们假定暴露的开放的创伤的存在似乎比某些种类的真菌在创伤中的存在更重要。但是，他们在论文中认为为了确定对于琼脂的沉积来说很重要的创伤的影响因素，他们需要进一步的研究。
对小部分具有琼脂的树木的鉴别是困难而带有破坏性的，这将加剧对近乎灭绝的天然枝条的破坏。另外，大规模的采伐作业已经对很多发现有沉香树的森林地区造成破坏。因此，现在的沉香木源，即天然而原始的沉香树正逐渐灭绝。目前还没有一个人能够成功地栽培沉香木。E.Hansen，Saudi Aramco World 512-13(2000年12月)。因此，目前越来越需要一种栽培沉香树的方法，这种沉香树不仅能够生成沉香木，而且是沉香木的可再生源。
发明概述本发明提供一种通过在沉香或线桂树(Gonystylus tree)的木质部中形成人工创伤来生产沉香木的方法，本发明还提供一种向创伤充气的手段(means)。可以在脱色区域开始在树中形成的同时或之后形成其它创伤。创伤可以通过切割、钻孔、砍剁或插入钉子形成。形成的创伤要深达木质部。在木质部中形成的创伤深度至少约为1-10cm。在一个实施方案中，创伤的形成深度约为4-6cm。创伤可以是在树中形成的一系列紧密排列的创伤。例如，系列创伤如约30-100个创伤可以在树中以螺旋状分布。创伤的排列间距可以约为5cm。
在本发明的方法中，充气手段可以是插入创伤的充气设备，如插入创伤的钉子、管道或导管。充气设备中可以含有多个充气孔和/或在其外表面上可以含有多个沟槽。充气设备可以由塑料、竹子、木头或其它有机材料或金属如铁制成。其直径可以约为2cm。当插入时，充气设备可以伸出到树外面，如伸出树外约2-15cm。
一种替代方案是，本发明的充气手段可以是将创伤周期性地(如一个月为周期)再损伤。可以在树的寿命内一次或多次划伤创伤周围的一片新生组织。也可以是脱除邻近创伤的新生组织区。
本发明的方法还涉及在创伤周围的细胞上应用树脂诱导剂。树脂诱导剂刺激树脂在树中的形成。它可以杀死木质部创伤区域周围的活薄壁细胞。树脂诱导剂可以是化学试剂。如果使用化学试剂，则可以局部杀死细胞。例如，它可以是亚硫酸氢钠、NaCl、三氯化铁、氯化亚铁、甲壳质、甲酸、纤维二糖、水杨酸、铁粉或酵母提取物。特别是1∶1∶3的亚硫酸氢钠、Difco酵母提取物和铁粉。替代性的或附加性的是，树脂诱导剂可以是生物体，如昆虫或微生物如真菌(如Deuteromyota sp.、Ascomycota sp.、Basidiomycota sp.)。
本发明使用的树的树龄低于100年，约为2-80年，约为3-20年，甚至只有大约3-12年。本发明使用的树不是在原始森林中天然生长的。此处将“原始森林”定义为经受过可以忽略的非天然干扰如采伐、筑路和开垦的生态上成熟的森林。这个定义还包括干扰造成的影响现在可以忽略不计的生态上成熟的森林。在这样的原始森林中，上地层或上林冠比过成熟生长阶段(over-mature growth phases)成熟晚。例如，可用于本发明的树种包括Aquilaria malaccensis、A.agallocha、A.baillonii、A.crassna、A.hirta、A.rostrata、A.beccariana、A.cummingiana、A.filaria、A.khasiana、A.microcarpa、A.grandiflora、A.chinesis或A.sinensis、A.borneensis和A.bancana或棱柱木。
本发明还提供用上述方法生产的沉香木。本发明还提供用生长在家庭花园、种植园、温室或农田里的树生产的沉香木。
本发明还通过提供上述生产的沉香木来提供一种提纯沉香木树脂的方法及从沉香木提纯树脂的方法。本发明还提供根据该方法提纯的沉香木树脂。本申请中使用的术语“树脂”与本领域普通技术人员使用的术语是一致的，即，从植物中流出的或提取的固体或柔软的半固体无定形的可熔可燃的物质。术语树脂包括沉香木油(或其它形式的浓缩沉香木)，这是一种含树脂物质的油提取物。沉香木油是可以通过蒸馏沉香木得到的其中溶解有树脂物质的浓稠液体和浓缩的芳香物质。本发明还提供由用上述方法生产的沉香木树脂制成的浓缩沉香木产品。
应当注意本申请中使用的不定冠词“a”和“an”及定冠词“the”与一般专利申请中的意思相同，除非在上下文中明确指出，都表示一种或多种。
附图简述


图1是收获时创伤的沉香树的示意图，没有任何措施促使沉香木的形成。该图示出由内含的韧皮细胞束形成的内部愈合组织及从钻孔创伤内部开始愈合的创伤。表面细胞也能产生愈合组织，从钻孔创伤的外边也能够愈合创伤。在脱色木质和良好的没有变化的木质部之间的非常窄的条带中很少脱色，也不会形成很多(如果有)沉香木。
图2A是已经创伤且插入有带有充气孔的管道的沉香树的示意图，图2B是已经创伤且树中插多个充气管道的树的示意图。
图3是示出收获时创伤的沉香树的示意图，钻孔内插入有塑料管。用亚硫酸氢钠对树进行处理。创伤区域周围的脱色区向创伤的上、下和周围延伸。在脱色木质和良好的没有变化的木质部之间的厚条带中形成沉香木树脂区。该沉香木生产区随着时间的推移越来越大，越来越密集。
图4是示出形成原始创伤1年后形成的新创伤的效果示意图。这些新创伤能够在形成原始创伤后生成的新木质部中形成沉香木。
具体实施例方式
沉香具有独特的解剖结构，希望从幼树中导出沉香木的人必须了解其解剖结构。与在木质部外产生韧皮细胞(从新生组织的周缘开始生长)的被子植物中的多数树不同，沉香在整个木质部及木质部外的层产生韧皮细胞束。这意味着木质部(由脉管、纤维和薄壁细胞组成)也含有包括在扩散(有小孔)类型的韧皮部或木质间(interxlyary)韧皮部中的所谓薄壁细胞群。当树受到创伤时，它们通过新生组织形成新木质细胞而产生反应。这些细胞是有区别的，新生细胞使创伤愈合(Blanchette R.A.1992.Anatomical responses of xylem to injury and invasion by fungi.InDefenseMechanisms of Woody Plants Against Fungi.R.A.Blanchette和A.R.Biggs编辑，Springer-Verlag Berlin.76-95页)。一旦创伤愈合，停止向受伤的木质充气，需要空气的内部过程停止。大多数树是通过在创伤的新生组织边缘处产生新细胞使创伤愈合，而沉香树从木质部的内部及外部愈合创伤。
本发明进行的试验已经证实沉香树的新生组织对创伤的反应是在创伤周围、甚至在创伤表面上都产生新细胞。参见
图1。韧皮细胞明显产生了新的形成层细胞，这些形成层细胞产生新的分化木质细胞。创伤会快速愈合。暴露的木质部表面上的韧皮束产生二次形成层细胞，这些形成层细胞产生新细胞，使创伤愈合。大表面的创伤不会仅通过在创伤边缘处(象大多数树那样)产生愈合组织使创伤愈合，而是在整个暴露的木质部的表面上都产生新的形成层细胞，这些形成层细胞，反过来分化产生新的木质细胞，这些木质细胞使创伤愈合。
尽管已经有人提示创伤能够产生沉香木，但是在树中产生的一般类型的创伤不能产生沉香木。如果通过在树内钻孔在木质部内形成人工创伤，则包含在整个创伤部位中的韧皮部产生反应，可能产生新的形成层细胞。由该新的新生组织形成的新木质在创伤的木质部内生长。这将密封和愈合内部创伤。有内部创伤的沉香树可以从树内部及沿树外表面的创伤面密封和愈合创伤。本发明的试验证实创伤的愈合使沉香木的形成停止。
该文献提示在创伤的沉香树内生长的真菌可以促进沉香木的生成。已经建议的不同类型的真菌包括Phialophora parasitica、Torula sp.、Aspergillus sp.、Penicillium sp.、Fusarium sp.、Cladosporium sp.、Epicoccumgranulatum、Cylimndrocladium、Sphaeropsis sp.、Botryodiplodiatheobromae、Trichoderma sp.、Phomopsis sp.和Cunninghamella echinulata。所有这些建议的真菌均有可能，但是没有确切的研究结果显示何种真菌能够导致沉香木的形成，研究者指出“沉香素的形成原因更可能是普通原因，而非先前所想”(Gibson，Bano Biggyan Patrika 616-26(1977))。Punithalingam和Gibson，Nova Hedwigia 29251-255(1978)报导了来自沉香的一个新的Phomopsis种，但是其指出“没有证据证明这种真菌是形成沉香素的导因”。在Rahman和Basak的论文(Bano Biggyan Patrika 987-93(1980))“Agarwood production in agar tree by artificial inoculation andwounding”中，他们经过生成沉香木的试验后得出结论“在完全理解产生琼脂沉积(agar deposit)前需要大量的试验工作，毫无疑问，我们还远未开发出能够稳定供应琼脂产品的技术”。Rao和Dayal的论文(InternationalAssociation of Wood Anatomist Bulletin N.S.，13163-172(1992))讨论了沉香木的形成，并且提供了天然生长的沉香树的受感染的木质的显微照片。他们建议性地认为“对诸如树龄、树内对季节进行反应的变化及环境变化的因素进行研究”对确定沉香木是如何形成的很重要。本发明的发明人的研究证明树龄并不重要(种植的幼树，不是在森林中天然生长的树，也能够生产沉香木)，在越南的三个不同地理位置处的树中都能够生产沉香木这一事实证明环境也不是关键因素。
沉香木是树产生的树脂状木材物质，作为非特定宿主对创伤、昆虫和/或微生物入侵的反应。该树脂中含有树提取物，其中存在有芳香族萜烯。如上所述，沉香的特点是在木质部内产生韧皮束。作为树的防卫反应，韧皮和薄壁细胞网在感染区域周围产生和分布树脂。先前认为，只有古树才能生产树脂。
本发明的发明人确定了沉香木的形成机理，用该形成机理在栽培的幼沉香树中生产沉香木。例如，沉香树可以生长在家庭或协作的花园、种植园或温室里。本发明生产沉香木的技术已经用在树龄约为3-8年的种植园中生长的幼树上。虽然由于经济原因，该技术最好用在幼树上，但是该技术也可以用在更老的树上。本发明的发明人发现为了在沉香树中诱导沉香木的生成，两个因素是必需的(1)在树中有开放的创伤，和(2)必须为该开放的创伤充气。
在木质部内钻孔，使树形成创伤。试验多种类型的创伤，而横切木质部的孔是必需的。孔的大小并不重要，最重要的是孔必须不能被愈合组织所封闭。在生长快速的热带树中，小的钻孔创伤在1年内就可被新生的木质封闭。为了确保创伤不封闭，可以在钻孔创伤周围切割新生组织区。除去新生组织可以延迟愈合组织的形成和创伤的愈合。如果创伤看起来将要愈合，则必须重复该过程。另一种方法是将硬塑料、竹子、木材或其它有机材料或金属管道或导管(在管的侧面上都形成孔)插入钻孔创伤，使其伸到树外，参见图2A和2B。当树生长时，这些管能够防止树将创伤愈合。为了防止创伤愈合，可以使用这些方法及其它任何方法。
为了使沉香木的生产最大化，在形成孔后，可以干扰作为孔壁的树细胞。可以看到对活细胞的干扰越大，形成沉香木的内部面积越大。如果孔是钻成的，则只在创伤边缘周围形成沉香木(并且只是在充气时)。如果形成钻孔创伤时导入能够杀死一些树细胞的物质(树脂诱导剂)，则能够在更大的面积上形成树脂。参见图3。可以使用许多不同的树脂诱导剂，如NaCl、三氯化铁、氯化亚铁、甲壳质、甲酸等。也可以在树内接种微生物以诱导更强烈的宿主反应。在试验的树中接种从生长在越南的古树中的沉香木柱上分离出来的在分类学上是Deuteromycota、Ascomycota和Basidiomycota群的真菌种。一些真菌的存在有助于使创伤保持开放状态，有助于干扰活树细胞，从而可以作为诱导剂。对在古树中天然形成的沉香木中生成的倍半萜烯和在种植园中生长的幼树中形成的沉香木中生成的倍半萜烯进行化学分析，结果证明这些树脂是相同的。
在本发明的一个实施方案中，该方法包括在树上呈螺旋状的一系列钻孔创伤(每棵树上有30至100多个)。每一个创伤被很小的间距隔开。每一个创伤中都插入其壁上有许多孔的管，如塑料管。这些管插入钻孔创伤内，伸出树外2-15cm。管内还含有诱导剂。另一种方法是在树上钻出呈螺旋状的孔，将诱导剂直接加入创伤中。刮划每一个创伤，在孔的周围切去一片新生组织。观察创伤一段时间，为了使孔保持开放状态，可以重新刮划和/或钻孔。
用于生产沉香木的树可以是天然生长的，也可以是在温室内生长的。
下面的实施例只是为了例示本发明，而不是限定本发明。
实施例在试验1-8中使用生长在越南的An Giang省或Phu Quoc岛内的种植园中的树龄约为4-5年的树。
实施例1使树形成创伤，方法是在每一个树的主干中用斧头制造六个创伤。六个月后切开收获的树，劈开创伤区。在暴露的纵切面上测量脱色面积。在创伤的脱色的木质和鲜活的没有变化的木质部之间的很小区域内形成树脂(如果形成的话)。6个月后，六个斧伤的脱色面积是1.6-9.1cm2，平均脱色面积是6.1cm2，没有看到明显的树脂形成区。21个月后，六个斧伤的脱色面积是0.0-1.5cm2，平均脱色面积是0.3cm2，没有出现树脂。这个研究结果表明用斧头创伤树和表面的浅创伤不会产生沉香木。
实施例2
用5/8英寸的钻头对树制造创伤，创伤深度约为5cm。在树干上以螺旋方式形成六个创伤，每一个创伤的间隔约为20cm。六个创伤中的一个作对比用，其它5个创伤中填入来自具有天然沉香木的森林中的树上的沉香木(每个创伤约0.5g)。该树被偷猎者砍伐过，但是树的一些部分还在，并且从中能够得到一些新鲜的沉香木。砍下小部分的沉香木，塞入钻孔创伤内。6个月和18个月后，对树进行收获，用下述结果进行评价。6个月后创伤 处理 脱色面积1 对比 11.72 沉香木27.63 沉香木22.14 沉香木15.65 沉香木12.66 沉香木16.018个月后创伤 处理 脱色面积1 对比 18.42 沉香木16.93 沉香木18.84 沉香木19.15 沉香木15.16 沉香木17.6脱色量比使用斧伤时略大，在脱色木质和良好木质的界面处发现非常小的出现树脂的区域。但是，树快速愈合，在18个月后在较小的脱色区域内看不到沉香木的形成过程。
实施例3用5/8英寸的钻头对树制造创伤，创伤深度约为5cm。在树干上以螺旋方式形成六个创伤，每一个创伤的间隔约为20cm。六个创伤中的一个作对比用，其它5个创伤中接种从在越南的天然森林中得到的新鲜沉香木中分离出来的真菌的纯培养物。使用5种不同的代表不同种的Ascomyota和Deuteromycota的真菌。虽然这些真菌的种和属都不确定，但是培养物的形态表示每一种真菌代表不同的属。得到现场数据后，只有证明能够成功刺激沉香木的培养物才被认定为真菌种。真菌在消毒燕麦上生长，燕麦上补充麦精肉汤，用于添加营养成分。培养物在燕麦/麦精基质上生长3周。接种有真菌的钻孔创伤中填入真菌/燕麦接种体。6个月、18个月和21个月后，对树进行收获，得到下述结果。
6个月后创伤 处理 脱色面积1对比，未处理 24.82分离体F-4 20.23分离体F-5 17.74分离体F-9 14.65分离体F-2415.66分离体F-3211.718个月后创伤 处理 脱色面积1对比，未处理 8.82分离体(Isolate)F-47.73分离体F-5 12.54分离体F-9 8.65分离体F-241.66分离体F-3213.3
21个月后创伤 处理 脱色面积1 对比，未处理 10.22 分离体F-4 8.63 分离体F-5 11.44 分离体F-9 10.85 分离体F-249.96 分离体F-3211.7这些结果显示与越南的新鲜沉香木相关的普通真菌不能显著刺激沉香木的形成。在没有接种的钻孔创伤和接收了真菌的纯培养物的创伤之间，脱色面积与非常少量树脂生产的中间面积类似。在三种收获数据中，沉香木的生产没有明显增长。
实施例4用5/8英寸的钻头对树制造创伤，创伤深度约为5cm。在树干上以螺旋方式形成六个创伤，每一个创伤的间隔约为20cm。六个创伤中的两个作对比用，其它4个创伤中接种生长营养基(用于在实验室中培养微生物)或土壤。
处理条件包括--对比，未处理--每一个创伤中加入约0.1g的Difco麦精(Malt Extract，简称ME)--每一个创伤中加入约0.1g的Difco真菌学琼脂(MYCO)--每一个创伤中加入约0.1g的Difco酵母提取物(YE)--每一个创伤中加入约0.25g取自树所生长的种植园内的土壤。
12个月后创伤 处理 脱色面积1 对比，未处理 16.72 ME11.23 MYCO 12.34 YE8.15 土壤 7.36 对比，未处6.421个月后创伤 处理 脱色面积1 对比，未处6.02 ME7.23 MYCO 16.84 YE10.85 土壤 10.56 对比，未处理 12.6这些结果显示只使用在培养基中用于生长真菌的营养物时，没有发现诱导出沉香木。在钻孔创伤中放入土壤也不能刺激沉香木的生成。所有创伤都明显由表面形成层细胞所愈合，木质部中包含的韧皮细胞产生新细胞，从钻孔内部将创伤愈合。
实施例5为了试验不同的混合物是否能够刺激沉香木的生产，用5/8英寸的钻头在种植的幼树树干中钻出深度约为5cm的孔。用不同的材料处理钻孔创伤。使用的化学物质来自Sigma Chemicals Inc.St.Louis，Missouri或Mallinckrodt Inc.Paris，Kentucky。每一棵树上有一个钻孔创伤不进行处理，其它创伤经受下述处理脱乙酰壳多糖-提纯的甲壳质，每一个创伤中加入约0.2g的甲壳质甲酸-每一个创伤中加入约0.1g的甲酸氯化钠-每一个创伤中加入约0.2g的氯化钠纤维二糖-每一个创伤中加入约0.2g的纤维二糖石灰石-每一个创伤中加入约0.1g的碳酸钙12个月、18个月和21个月后，对树进行收获。
12个月后创伤处理脱色面积1 对比，未处理11.22 脱乙酰壳多糖9.03 甲酸28.54 NaCl49.35 石灰石 10.06 纤维二糖9.918个月后创伤处理脱色面积1 对比，未处理25.42 脱乙酰壳多糖22.13 甲酸18.64 NaCl44.75 石灰石 18.76 纤维二糖 20.3
21个月后创伤 处理 脱色面积1 对比，未处理 11.12 脱乙酰壳多糖 3.83 甲酸 31.84 NaCl 36.45 石灰石 9.76 纤维二糖 7.4这些结果显示能够杀死木质部创伤区域周围薄壁细胞的复合物能够增大树内的反应面积和脱色面积。在脱色区域周缘形成沉香木树脂的沉积物。像pH低的甲酸和pH高的NaCl的物质都能够干扰活细胞，因此能够诱导比对比创伤更多量的沉香木。随着树的生长和创伤的愈合，感染面积下降。像脱乙酰壳多糖、纤维二糖和石灰石的其它物质在试验浓度下不会增加脱色面积。但是，如果加入量对邻近创伤区域的活细胞有害，则也能起作用。显微观察显示用NaCl或甲酸处理的创伤周围的细胞广泛反应，韧皮细胞内充满树脂。这些细胞不能产生形成层原始细胞，因此，创伤的愈合被延迟。影响木质部内的活薄壁细胞和韧皮细胞的物质刺激树脂的生成，诱导沉香木的生成。它们还能够阻止外部形成层和内含韧皮部形成的新细胞愈合创伤。
实施例6通过标定存在的倍半萜烯对天然沉香木和试验产生的沉香木的化学组成进行分析。将样品萃取在37.5℃的二氯甲烷中，用氮气使其体积减小，但不少于0.1ml。注入带有15m×0.25mm DB-1柱的Hewlett-Packard5890气相色谱仪之前加入甲基化剂。注射器温度是280℃。4分钟后，以10℃/min的速度将50℃的初始柱温升到340℃。用界面温度为280℃的Hewlett-Packard 5972质量选择检测器检测洗提液。
购自新加坡商人的低、中、高档沉香木样品中的倍半萜烯量是样品的0.3-10％。倍半萜烯包括香橙烯(aromadendrene)、β-蛇床烯、γ-杜松烯、α-和β-愈创烯。从试验树得到的沉香木样品中的倍半萜烯的量是0％(对比创伤)-1.5％(12个月后用NaCl处理的钻孔创伤)。倍半萜烯包括香橙烯、β-蛇床烯、γ-杜松烯、α-和β-愈创烯及α-律草烯。
实施例7在每一棵树的三个位置处形成多个小钻孔创伤，观察创伤尺寸和多个创伤对沉香木形成的影响。钻20个直径约为5mm的孔，其在树的木质部内的深度约为5cm。形成4行每行5个的创伤，行距约为2cm。在树的不同侧面上形成30cm间隔的创伤组。在每一组20个创伤周围剥去面积为10×10cm的树皮。18个月后，对树进行收获。小钻孔创伤结合在一起形成的脱色面积导致很大的沿周缘形成有一些沉香木树脂的脱色面积。多个创伤的作用是干扰创伤周围细胞的正常功能，延迟创伤的愈合。在树中形成的单个小钻孔创伤不会产生大量沉香木树脂，因为它们会很快愈合，但是多个创伤的组在树上紧密结合在一起，干扰木质部的正常功能，刺激沉香木的生成。
实施例8为了试验不同的处理方式，使用在Phu Quoc岛上的14棵种植园内生长的树。每一棵树都有8个创伤，这8个创伤在树的主干上呈螺旋状分布，间隔约20cm。在每一棵树上都形成很多不同类型的创伤和处理方式及对比例。每一种处理都在每一棵树的不同位置处进行，以确保创伤的位置不起作用。15个月后，对树进行收获，并且进行实验室分析。
处理方式包括1、切去树皮，除掉树皮组织，露出木质部，以此形成约5×5cm的表面创伤，没有钻孔。
2、用5/8英寸的钻头在木质部内钻出深度约为5cm的孔。
3、用5/8英寸的钻头在木质部内钻出深度约为5cm的孔。将钻孔周围5×5cm大的树皮去掉，在钻孔创伤内加入约0.3g消毒的沉香锯屑。
4、与3号相同，只是在钻孔创伤内加入约0.3g比例为1∶1的氯化亚铁和消毒的沉香锯屑。
5、与3号相同，只是在钻孔创伤内加入约0.3g比例为1∶2的NaCl和消毒的沉香锯屑。
6、与3号相同，只是在钻孔创伤内加入约0.3g 比例为1∶4的Difco酵母提取物和消毒的沉香锯屑。
7、与3号相同，只是在钻孔创伤内加入约0.3g比例为1∶1的亚硫酸氢钠和消毒的沉香锯屑。
8、与3号相同，只是在钻孔创伤内加入约0.3g比例为1∶2∶4的Difco营养肉汤∶Difco麦精∶消毒的沉香锯屑。
15个月后，对8棵树进行收获，并且进行实验室分析。将树的创伤区域劈开，测定脱色面积和树脂的形成，用图像分析仪测量受影响的面积。在纵切面上测定所有创伤的面积(cm2)。每一个值都是8个创伤的平均值。
创伤 处理 脱色面积1表面创伤 1.42钻孔创伤 46.33表面创伤和钻孔创伤 27.34创伤/氯化亚铁112.55创伤/NaCl 48.16创伤/酵母提取物 28.67创伤/亚硫酸氢钠 182.08创伤/营养基 34.3该研究示出几种处理方式对于在沉香幼树中生成可感知量沉香木的影响。表面创伤不产生沉香木。深孔创伤在创伤部位保持开放的条件下可以产生一些沉香木。对木质部内的钻孔创伤周围的活细胞起干扰作用的化合物(如NaCl、亚硫酸氢钠、氯化亚铁及能够干扰活树细胞正常功能的其它任何化学物质)能够增加树内的脱色面积和沉香木树脂的形成量。
实施例9将两个地方(越南的Kon Turn和越南的Nui Cam)的家庭花园和农田里生长的幼树的每一棵树上制造8个创伤。钻直径为5/8英寸的孔，其在每一棵树的主干内的深度约为5cm，创伤在树的主干上呈螺旋状分布，间隔约20cm。刮划所有的钻孔创伤，在创伤周围剥去面积为5×5cm的树皮。真菌处理由三种不同类型的从越南的沉香树得到的担子真菌(Basidiomycota)组成。虽然这些分离体的属不确定，但是培养物的形态表示它们是不同的属。培养物在消毒稻谷上生长，稻谷上补充麦精。培养物在接种前生长3周。
处理方式包括1、对比创伤，接受消毒稻谷2、真菌培养物97-14-53、真菌培养物97-13-74、真菌培养物97-11-255、对比创伤，接受0.5g消毒的沉香锯屑。
6、约0.5g比例为1∶4的亚硫酸氢钠和消毒的沉香锯屑。
7、约0.5g比例为1∶2的水杨酸和消毒的沉香锯屑。
8、约0.5g比例为1∶4的氯化亚铁和消毒的沉香锯屑。
15个月后，对每一个地方的两棵树进行收获，并且进行实验室分析。计算每一种创伤的平均面积。
Kon Tum创伤 处理 脱色面积cm21对比 22.7297-14-5 14.5397-13-7 18.0497-11-25 17.55对比 11.16硫酸氢钠 52.37水杨酸 16.98氯化亚铁 18.4
Nui Cam创伤 处理脱色面积cm21 对比15.52 97-14-5 18.23 97-13-7 31.24 97-11-2520.95 对比20.66 硫酸氢钠56.97 水杨酸 25.58 氯化亚铁23.3该研究表明使用的三种不同的担子真菌不会导致极大的脱色面积，脱色面积与控制创伤的脱色面积不会有非常大的差别。该研究还表明与实施例8相比，亚硫酸氢钠浓度的降低将导致脱色量和沉香木树脂量的降低。尽管发现的脱色面积较小，但是确实在脱色/愈合创伤界面处形成沉香木树脂。当从创伤周围取下沉香木燃烧时，能够产生独特的沉香木的香味。一些化合物如水杨酸和氯化亚铁不会产生大的脱色面积，很明显，必须施加足够的浓度，以对邻近钻孔创伤的木质部中的活细胞产生影响。例如，在这次试验中，氯化亚铁的用量是其与锯屑的比例是1∶4，观察到中等大小的脱色量。在前一个试验中，其与锯屑的比例是1∶1，在创伤的木质部中会发生更大量的反应，产生更多的沉香木。
实施例10将铁钉钉入试验树中，6、15或18个月后收获时，沉香木的量虽少，但效果显著。木质部中观察到的反应表明铁能够刺激树脂的生成，铁钉或其它铁源对沉香木的形成产生影响。
实施例11用5/8英寸的钻头对在越南的Nui Cam和越南的Kon Turn这两个地方生长的树龄为5-6年的幼树上制造创伤，在木质部内的深度约为5.0cm。这些创伤在树上呈螺旋状分布，间隔约为10cm。在创伤周围剥去面积为5×5cm的树皮，在创伤内插入塑料管。塑料管具有钻在侧壁中的充气孔和形成在其表面中的浅槽，当塑料管插入树中时(参见图3)，这些孔和浅槽能够促进空气沿塑料管的流动。管伸出树外约10cm，使得多年内孔不会闭合。该管能够保证创伤处于开放状态，空气能够到达创伤的木质部内部。除只接收管的创伤外，其它内插有管的创伤中添加有比例为1∶1∶3的亚硫酸氢钠、Difco酵母提取物和铁粉(这种铁粉是99.6％的Fe粉，J.T.Baker Inc.Phillipsburg，NJ生产)的组合物。也可以用能够局部干扰木质部和韧皮细胞正常功能的其它化合物防止内含的韧皮部产生二次细胞(能够从钻孔创伤内部将创伤愈合)、干扰木质部中更大面积的细胞。只要创伤对空气保持开放状态，沉香木就能逐步集聚。对创伤周围的活细胞干扰越大(但不能杀死树)，沉香木的产量越大。用于形成沉香木的树必须是活的，因为死树不会形成沉香木。当树长出新木质时，制造其它孔，使沉香木区域移入新木质部(图4)。
实施例12用5/8英寸的钻头对越南的Nui Cam和越南的Kon Tum这两个地方生长的树制造创伤，创伤深度约为5cm。这些创伤在树上从地面到树冠呈螺旋状分布，这些创伤的间隔为3-5cm。一段时间后，将创伤再次创伤，使创伤保持开放状态。只要创伤出现任何创伤愈合，都进行这一步骤。在越南的这些地区，每2-3个月将其检查和再次创伤一次。树上有30-70个创伤，这取决于树的大小。这些研究显示深入木质部的重复机械创伤通过防止外部形成层创伤愈合和内含的韧皮部生长出内部二次细胞而使创伤保持开放状态。只要创伤保持开放状态，局部的沉香木就会紧邻创伤集聚。
所有公开出版物、专利和专利文献引入本申请中都是为了参考，好像单篇也可以作为参考。前面已经参考各种具体而优选的实施方案和技术对本发明进行了描述。但是应当理解的是，可以对本发明进行多种变动和改进，这些变动和改进都在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种生产沉香木的方法，其包括(a)在沉香或线桂树的木质部中形成人工创伤，和(b)提供一种向创伤充气的设备。
2.根据权利要求1的方法，其还包括重复步骤a和/或b。
3.根据权利要求2的方法，其中，在树中开始形成脱色区域后，重复步骤a和/或b。
4.根据权利要求3的方法，其中，在脱色区域中重复进行创伤。
5.根据权利要求1的方法，其中，通过切割、钻孔、砍剁或插入钉子形成创伤。
6.根据权利要求1的方法，其中，形成的创伤要深达木质部。
7.根据权利要求1的方法，其中，在木质部中形成的创伤深度至少约为1-10cm。
8.根据权利要求1的方法，其中，创伤的形成深度约为4-6cm。
9.根据权利要求1的方法，其中，在树中形成一系列紧密间隔排列的创伤。
10.根据权利要求9的方法，其中，一系列创伤在树上呈螺旋状分布。
11.根据权利要求9的方法，其中，形成30-100个创伤。
12.根据权利要求9的方法，其中，一系列创伤的间隔约为5cm。
13.根据权利要求1的方法，其中，充气设备是插入创伤的充气设备。
14.根据权利要求13的方法，其中，充气设备是插入创伤的钉子、管道或导管。
15.根据权利要求13的方法，其中，充气设备包括充气孔。
16.根据权利要求13的方法，其中，充气设备包括具有沟槽的外表面。
17.根据权利要求13的方法，其中，充气设备是塑料、竹子、木头或其它有机材料或金属。
18.根据权利要求13的方法，其中，充气设备的直径约为2cm。
19.根据权利要求13的方法，其中，充气设备由铁制成。
20.根据权利要求13的方法，其中，充气设备伸出树外。
21.根据权利要求20的方法，其中，充气设备伸出树外2-15cm。
22.根据权利要求1的方法，其中，充气设备对创伤周期性地再创伤。
23.根据权利要求22的方法，其中，充气设备对创伤每月再创伤一次。
24.根据权利要求1的方法，其中，向创伤充气的方法包括在树的寿命内一次或多次划伤创伤周围的一片新生组织。
25.根据权利要求1的方法，该方法还包括脱除邻近创伤的新生组织区。
26.根据权利要求1的方法，该方法还包括在创伤周围的细胞上应用树脂诱导剂。
27.根据权利要求26的方法，其中，该剂刺激树脂的生成。
28.根据权利要求26的方法，其中，该剂能够杀死木质部创伤区域周围的活薄壁细胞。
29.根据权利要求26的方法，其中，树脂诱导剂是化学试剂或生物。
30.根据权利要求26的方法，其中，生物是微生物或昆虫。
31.根据权利要求29的方法，其中，化学试剂能够局部杀死细胞。
32.根据权利要求30的方法，其中，化学试剂是亚硫酸氢钠、NaCl、三氯化铁、氯化亚铁、甲壳质、甲酸、纤维二糖、水杨酸、铁粉或酵母提取物。
33.根据权利要求29的方法，其中，化学试剂是1∶1∶3的亚硫酸氢钠、Difco酵母提取物和铁粉。
34.根据权利要求26的方法，其中，微生物是真菌。
35.根据权利要求34的方法，其中，真菌是Deuteromyota sp.、Ascomycota sp.、Basidiomycota sp.。
36.根据权利要求1的方法，其中，树的树龄低于100年。
37.根据权利要求36的方法，其中，树的树龄约为2-80年。
38.根据权利要求36的方法，其中，树的树龄约为3-20年。
39.根据权利要求36的方法，其中，树的树龄约为3-12年。
40.根据权利要求36的方法，其中，树不是在原始森林中天然生长的树。
41.根据权利要求36的方法，其中，树种是Aquilaria malaccensis、A.agallocha、A.baillonii、A.crassna、A.hirta、A.rostrata、A.beccariana、A.cummingiana、A.filaria、A.khasiana、A.microcarpa、A.grandiflora、A.chinesis或A.sinensis、A.borneensis和A.bancana或棱柱木。
42.用权利要求1的方法生产的沉香木。
43.用生长在家庭花园、种植园、温室或农田里的树生产的沉香木。
44.一种提纯沉香木树脂的方法，包括(a)提供权利要求42或43的沉香木，和(b)从沉香木中提纯树脂。
45.一种包括用权利要求44的方法提纯的沉香木树脂的组合物。
46.一种提纯沉香木树脂的方法，包括(a)用权利要求1的方法生产沉香木，和(b)从沉香木中提纯树脂。
47.一种包括用权利要求46的方法提纯的沉香木树脂的组合物。
全文摘要
本发明提供来自栽培树的沉香木和/或沉香木树脂及在栽培树中生产沉香木和/或沉香木树脂的方法。
文档编号A01N25/06GK1541058SQ02810500
公开日2004年10月27日 申请日期2002年5月23日 优先权日2001年5月24日
发明者R·A·布兰切特, H·H·范贝克, R A 布兰切特, 范贝克 申请人:明尼苏达大学董事会