近期,我国宁波海域一头抹香鲸的搁浅引起了人们的大量关注,抹香鲸搁浅之后,如果没能及时得到救援,它可能脱死亡,由于自己庞大的体重,当没有了海水的浮力,它的内脏会承受巨大的负荷,甚至被自己活活压死。由于国内没有拯救过搁浅抹香鲸的先例,所以人们焦急的等待关于这只抹香鲸的最新消息。

好在经过长达20个小时的接续救援,这只抹香鲸在救援人员的牵引下,成功回归大海,当它自主呼吸摇动尾鳍拍起巨大的水花时,仿佛在向人类表达它的感谢,这一幕让不禁令人感动,此次救援任务,是我国人与动物命运共同体理念的生动体现。人们常说一鲸落万物生,“鲸落”大抵是自然界最悲情的美好了,一只鲸鱼的死亡对于整个海洋生态系统有着巨大的贡献,它们的身体会层层分解一步一步沉降,以养料和食物的形式再一次参与到海洋生态系统的循环中[1]。

可谁能想到对海洋生物链如此重要的抹香鲸曾一度被人类贪婪的捕杀甚至陷入濒危呢?这背后的原因和我们今天科普的一种物质有着密不可分的关系,它就是比黄金还要贵的粪土-龙涎香

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图 1 鲸落[1]

01 龙涎香的简介

龙涎香是一种灰黑色蜡状固体物质,将它点燃焚烧时有一种甘甜的芳香,类似于异丙醇的味道,人们又称它为龙腹香[2]。得益于龙涎香自身独有的香气,它被用于高级香水的配制中,龙涎香研磨后可溶于酒精,制备成龙涎香溶液后可以用于香水的调香,留香持久可达数月,是中国四大名香之一,除此之外,它还可被用于药材使用,《本草纲目》中记载龙涎香有滋补身体、止痛、疗咳顺气等功效。

“龙多蟠于洋中大石,卧而吐涎,鱼聚而嘇之,土人见则没而取焉”,古人认为龙涎香是龙的呕吐物,但其实没有科学依据,其实龙涎香的来源简单来说是鲸鱼的肠道分泌物,但并不是所有鲸鱼都会产生龙涎香,产生龙涎香的鲸鱼主要是抹香鲸,而就算是在抹香鲸种群中体内分泌出龙涎香的抹香鲸也是极少,所以正因为它的稀缺,所以它的价格比肩黄金甚至更甚,这也是称它为最昂贵粪土的原因。

抹香鲸主要以进食大王乌贼和章鱼为主,而它们进入抹香鲸体内后,其角质鄂和牙齿不会被消化会留在抹香鲸的小肠中,它们刺激抹香鲸的小肠分泌出一种独特的物质将这些角质鄂和牙齿包起来,渐渐的就形成了龙涎香的雏形,其实也可以形象的用肠结石来形容,而在体内随着时间的积蓄就形成了龙涎香[3]。当龙涎香在体内的含量足够多时,抹香鲸就会将其通过排泄或者呕吐的方式排出体外,这些龙涎香会漂浮在海面上,由于包含有食物残渣其一开始并不具有高的价值,此后经过光降解、空气氧化和海水的冲刷,这其中的杂质被不断的冲下来,龙涎香的颜色也越来越白,飘的时间越久颜色越白其质量越好,价格也越昂贵,因而它也有“海上浮金”之称,见图2。

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图 2 龙涎香(图片来源于网络)

02 龙涎香的发现

据史料记载,我国最早发现了龙涎香,其年代最早可追溯到我国汉代,沿海渔民在海边发现了海面上漂浮的龙涎香,当地官员知晓后发现了其独有的香气,将其进供朝廷,用于宫廷香料和药物使用[4]。此后的时间里,龙涎香在世界各地都有发现,但人们一直都没有真正搞清楚龙涎香到底诞生于哪里,直到当它遇到沙特阿拉伯科特拉岛的渔民其身世之谜才被慢慢解开,该岛渔民一直以捕杀抹香鲸为生,当他们解刨一条抹香鲸时,发现其体内有一块龙涎香,但他们以为是抹香鲸吞食的龙涎香并没有在意,但这一事件引起了科学家的关注,进行深入研究后,科学家们发现龙涎香其实是抹香鲸肠道内的分泌物,龙涎香的身世才被大众所知晓。

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图 3 龙涎香的发现(图片来源于网络)

03 龙涎香的化学成分

龙涎香独有的香气性质与其化学成分是分不开的,我们可以通过它其中所含的化学成分来了解它散发芳香的原因。科学研究表明,龙涎香是由多种有机物混合形成的,见图4,主要成分有龙涎香醇和诸多胆甾烷醇类有机物组成,龙涎香香气的主要来源之一正是一种三环三萜化合物,即为龙涎香醇,如图5所示。

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图 4 龙涎香的化学成分与结构[5]

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图 5 龙涎香醇结构式

2021年,广东中医药大学中药学院张等[6]人对龙涎香的组成成份采用GC-MS法进行了实验探究,分析结果表明龙涎香的化合物组成多达10余种,分别有二氢β-紫罗兰酮、龙涎醇、2,6-二叔丁基对甲酚、香紫苏内酯、2,6,10,14-四甲基十五烷、降龙涎醚、胆甾烷-3-酮、胆甾烷醇、反式角鲨烯、龙涎香醇, 而其中有6种是龙涎香的主要成份,分别是二氢β-紫罗兰酮、胆甾烷-3-酮、胆甾烷醇、反式角鲨烯、降龙涎醚、龙涎香醇,其中龙涎香醇的占比最高,如图6所示,符合文献记载的龙涎香醇是龙涎香的主要成分[7]。

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图 6 龙涎香的组成成分探究[6]

这些有着环状分子结构的聚萜烯类衍生物大多都有芳香,它们在各大香料中都有发现。香气是一门及其复杂的学问,至今人们在香气和化学结构之间的联系还在讨论中,还没能形成一个统一的说法,但香气与化学结构性质的紧密联系又显而易见。

识别理论和振动理论被认为是龙涎香香气产生的原因[8],在识别理论中,Ohloff提出了第一个关于龙涎香香味产生的化学理论,即“三直立键”规则,认为产生龙涎香香气必须具有以下结构:1、分子结构中需存在一个反式十氢化萘环,还需含有三个直立键基团(其中必须包含一个含氧官能团(醇、醚、酯等));2、这三个直立键基团的相互作用要确保十氢化萘环为反式结构;但这一结论存在局限性,有一些分子满足上述规则却没有龙涎香香气,后续Beets和Winter对三直立键规则中的含氧官能团的氧原子的立体可及性进行了探究,认为分子结构中氧原子可及的极化表面积大于或等于6A2是龙涎香香气产生的一个重要指标。在振动理论中认为产生香气的原因是分子某一特定振动或分子的某一基团的振动,这种振动种类数量多种多样,因而形成了香气。

由于时代的发展人类对香气的需求不断提升,过去一百年间,科学家一直在这些具有香气的有机物合成上展开着研究,例如科学家从天然香精油中分离出香叶醇、芳樟醇、茴脑、檀香醇、龙脑等产品,而1920年,瑞士的科学家又利用合成大环酯的方法成功合成了人工麝香,而且都进行了工业化生产。现如今,龙涎香的各种成分其实都可以通过人工合成的方式制备,但这些诸多单品的调配却始终达不到自然龙涎香的香气迷人,那种自然比例的芳香是人工所不能比拟的。

04 结语

20世纪香水等奢产品风靡全球,瞬间便受到众多女性青睐,这也催生出巨大的利益链,香水的流行迫使香水的产业链种类繁多,而对香水的要求渐渐也越来越久,香水的留香性是评价一款香水优越的重要指标,而龙涎香的芬芳和长久留香自然而然成为了爱好香水人士的选择,然而熟不知龙涎香芳香的背后充满着血腥味,由于龙涎香产量及其稀少,价格昂贵巨大的利益使人类贪婪的将刀叉挥向了抹香鲸,捕鲸业迅速兴起,大量的抹香鲸被残忍杀害,一幕幕悲剧只是为了那迷人的龙涎香,抹香鲸也一度成为红色濒危物种

见此现状,1982年,国际捕鲸委员会宣布重大公告停止商业捕鲸,并且宣布自然的龙涎香禁止合成香水。这就是今天的科普内容龙涎香,而近期被拯救的抹香鲸,有学者分析其搁浅原因与海洋气候变化有关,所以我们人类应该反思自己吸取教训,深刻践行人与自然命运共同体理念,积极参与环境治理,为这些濒危动物提供一个安全的环境和干净的。