杨海清
摘要：植物精油资源是一个富有潜力的生物资源。它从最初的只被作为香料，逐渐应用到现在的食品、医药、化妆品、杀虫剂等各个领域。本文就植物精油的来源和分类，它的功能，以及在各行业中的应用做一综述。植物精油是一种很有发展潜力的自然资源。是值得我们不断开发和研究的。
关键词：植物精油 分类 功能
植物精油是一类很重要的天然香料, 植物精油的制备是以自然界中植物的花朵、叶、枝、根、皮、树胶和果实等为原料，经水蒸气蒸馏法、压榨法、吸收法、溶剂萃取法和超临界二氧化碳萃取法等方法制取。它是一类具有一定香气和挥发性的油状物质。植物精油是一类植物源次生代谢物质, 分子量较小且可随水蒸气蒸出, 植物学上称为精油(essential oil), 商业上称芳香油( aromatic oil), 化学和医药学上称挥发油(volatile oil)[1]。一般情况下，植物精油主要被认为是用来制备香精、香水的，但是随着人们生活水平的提高和科学技术的进步，对植 物精油的认识也在不断深入，把植物精油的应用延伸到各个领域。通过研究发现，不同的植物精油分别具有杀菌、防腐、抗氧化、抗衰老、降压、安神镇定、抗肿瘤等方面的作用。如今，在食品保鲜、医药保健、农作物病虫害防治等方面都有用到植物精油。植物精油在我们的生活中的应用越来越广泛。 1．植物精油的成分及分类
植物精油主要由脂肪族、芳香族和萜类三大类化合物以及它们的含氧衍生物如醇、醛、酮、酸、醚、酯、内酯等，此外还有含氮和含硫的化合物组成，各种化合物在不同种精油里的含量不同，例如，单萜烯具有杀菌的作用，它主要存在于大部分柑橘类精油（如甜橙、柠檬）、茶树、苦橙叶、松树、丝柏等；如单萜烯醇具有抗病毒、抗菌的作用，它主要存在于薰衣草、天竺葵、玫瑰草等精油中；酯类在橙花、薰衣草、菊、茉莉等精油成分中占很大比例[2]。
按化学成分可将植物精油分为四大类：
(一)、脂肪族化合物：经检测发现，脂肪族化合物几乎存在于所有的精油中, 但一般含量较
少, 如桔子、香茅等精油中的异戊醛, 缬草精油中的异戊酸, 沙棘油中的乙酸乙酯等。仅在橙花、薰衣草、菊、茉莉等精油成分中含量较大。
(二)、芳香族化合物：芳香族化合物为精油中的第二大类化合物, 仅次于萜烯类。主要有两类衍生物, 其中一类是萜源衍生物, 如百里草酚、孜然芹烯、姜黄烯等; 另一类是苯丙烷类衍生物, 如桂皮中的桂皮醛等。还有少部分具有C6- C2骨架化合物, 如玫瑰油中的苯乙醇。
(三)、萜类衍生物：萜烯类化合物是精油的主要成分, 如月桂烯、熏衣草醇、环柠檬醛、草酚酮、樟脑、蒎烯、茴香醇等单萜类衍生物；金合欢烯、γ-没药烯、吉马酮、α-桉叶醇、β- 平遥地震杜松烯、愈创木醇、广藿香酮等倍半萜衍生物；如油杉醇等二萜衍生物类。
(四)、含氮、含硫类化合物：含氮、含硫类化合物多存在于具有辛辣刺激的植物精油中, 如大蒜中的大蒜素、二烯丙基三硫化合物, 黑芥子中的异硫氰酸烯丙酯, 柠檬中的吡咯, 洋葱中的三硫化物等[3]。
2.植物精油的功能
2.1植物精油的抑菌功能
植物精油是中草药中一类重要的活性成分，具有杀菌范围广的特点[4]。食用香料植物提取物精油中含有多种低分子的抗菌物质和抗氧化成分,能有效地抑菌防腐。这些低分子的抗菌物质, 如肉桂酸、阿魏酸、咖啡酸、桂醛、香茅醇、百里酚、丁香酚等,可抵抗大量的细菌、霉菌和酵母菌。有些植物精油相互混合使用，抗菌作用更明显。莫小路等[5]用琼脂平板打孔法分别对肉桂精油等5种植物精油及其混合物进行体外抗菌试验研究，发现肉桂精油与香茅、广藿香精油等量混合后的复合精油的抑菌效果最好，具有产品开发前景。张晓伟等[6]采用扩散法对留兰香精油的抗菌活性进行定性测定，用紫外可见分光光度法确定精油的最小抑菌浓度(MIC值)。结果表明留兰香精油对3 种试验菌株的抑菌性是枯草芽孢杆菌>金黄葡萄球菌>大肠杆菌。对枯草芽孢杆菌、金黄葡萄球、菌大肠杆菌3 种菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为0.5、1.0 μL/mL 和3.5 μL/mL。姜黎、王向未等[7]研究发现薰衣草精油具有灭菌防腐性，其挥发性成分对一般环境常见霉菌、酵母和细菌的抑制作用明显。薰衣草精油多种抑菌成分的协同作用赋予了精油较强的抑菌作用，对毛霉和绿木霉菌的抑制作用最强，MIC为0.78mg/mL；酵母菌抑制作用次之，MIC为6.25mg/mL；大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄葡萄球菌的抑菌能力最弱，MIC分别为25mg/mL、50 mg/mL和25mg/mL。植物精油的抑菌作用的研究已经很广泛，这一功能已经为大家所公认。
2.2植物精油的抗氧化作用
植物精油具有抗氧化活性，可以抑制脂质过氧化。研究表明，柠檬草、芫荽籽、孜然、葡萄柚、大蒜、姜等植物精油对脂质均有较强的抗氧化作用。Allahghadri 等[8]研究发现孜然精油中的总酚含量达到了33.43μg 没食子酸当量(GAE)/mg。孜然精油表现出很强的抗氧化活性，其活性高于抗氧化剂BHA 和BHT。5.4μg的孜然精油可以清除50% 的0.004% DPPH 自由基/mL。当含量为0.1μL/mL 时，孜然精油可以摧毁79% 的hela细胞。戴国彪等[9]对芫荽籽精油抗氧化能力做了研究，利用结晶紫法、普鲁士蓝法、磷钼结合法测定了精油的抗氧化活性，并与现有的部分抗氧化剂进行了比较，发现其总的抗氧化效果接近与同浓度下的常见人工抗氧化剂BHT、PG 及VC，这展示了其作为一种天然多功能性食品添加剂的潜能。侯滨滨，李悦[10]对葡萄柚精油对食用油脂的抗氧化作用做了研究，发现葡萄柚精油对葵花籽油有较强的抗氧化作用，且抗氧化效果与添加量有关；当精油添加量达到0.1 %时抗氧化效果就已高于0.02 % BHT；添加了葡萄柚精油的葵花籽油应在低温避光条件下保存；α-生育酚对葡萄柚精油的抗氧化作用起到增效作用。魏文毅[11]等研究了大蒜精油和姜精油对大豆油的抗氧化活性，结果表明大蒜精油和姜精油对大豆油具有明显的抗氧化效果,
并有一定的剂量效应关系, 大蒜精油对大豆油的抗氧化能力整体上要明显强于姜精油, 并且0.02%大蒜精油的抗氧化性能明显优于0.02% TBHQ 和0.02% 维生素E, 然而实验中姜精油的抗氧化性能均不及0.02% TBHQ和0.02%维生素E。此外, 实验研究还发现两种精油添加于油脂中, 都会对油脂的颜和气味产生不同程度的影响,这一问题在实际应用中值得考虑。
2.3植物精油的降压作用
国外已有实验证明薰衣草精油和丁香精油有降低大鼠血压的作用,尤其是薰衣草精油，已有许多研究证实了它在降压这方面的作用。现代人们生活节奏快，承受的压力大，使许多人长期处于高度紧张的状态，这种精神状态很容易引发高血压，现在医疗上的一些降压药多少会有一些药物依赖性。芳香疗法是一种纯天然疗法,研究证明，通过嗅闻特定的植物精油会起到一定的降压作用，且没有依赖性。杨莹等[12]研究发现，吸入1%薰衣草精油的大鼠在100 min 内平均动脉压(M AP) 下降( 15.5 ±0.4) mm Hg,薰衣草组( 1‰)下降( 4.7 ±.2)mm Hg，而吸入丁香精油组不明显。而国外有报导薰衣草和丁香精油可以降低大鼠血压[13][14]。李家霞等[15]研究了不同浓度薰衣草精油对高血压患者血压的影响，发现100%薰
衣草精油组吸入后15 min平均动脉压(MAP)下降(p<0.05)，作用持续2 h；1%cdd 薰衣草精油组吸入后15 min MAP 下降国贼查抄内幕(p<0.05) ，作用持续5 h；1‰薰衣草精油组吸入30 min后MAP下降(p<0.05) ，作用持续30 min，其中1%薰衣草精油组血压降低较明显。总之，薰衣草精油在芳香疗法降压方面具有发展前景。
2.4植物精油的杀虫作用
研究表明,精油对于害虫的作用方式大致可归纳为以下几点:精油对害虫的引诱、驱避、拒食、毒杀和生长发育的抑制作用。Cheng 等[16]在研究两种桉属植物精油对蚊虫毒杀效果时发现, A-蒎烯、月桂烯、柠檬烯和C-萜品烯对蚊幼虫均有很好的毒杀作用。秦巧慧等[17] 采用浸液法研究了野胡萝卜Daucus carota 果实精油对白纹伊蚊和致倦库蚊幼虫的毒杀活性, 结果发现, 野胡萝卜果实精油毒杀白纹伊蚊和致倦库蚊4 龄幼虫的24h LC50值分别为67.87mg/mL和34.12mg/mL，野胡萝卜果实精油对蚊幼虫的毒杀效果强于以往文献报道的多种植物精油, 是开发高效环保蚊虫杀幼剂的好材料。迄今为止, 大量的研究表明八角茴香、、柠檬叶油、松节油、黑胡椒粉、红桔油、桉叶油、大蒜油、肉豆蔻等数十种植物精油对玉米象有不同程度的防治效果，马玉花等[18]发现苦杏仁精油对玉米象有较强
的种抑制活性, 此研究为苦杏仁精油作为植物源农药在仓储系统的害虫防治方面的广泛应用提供了可行性依据。王秀芳等[19]测定了9 种植物精油( 留兰香油、艾叶油、青蒿油、茶树油、丁香油、冬青油、薄荷油、桉叶油、百里香油) 对烟草甲的触杀, 熏蒸和驱避活性。结果表明,9 种植物精油中表现触杀作用较好的是: 丁香油、冬青油、茶树油、艾叶油、百里香油；表现熏蒸作用较好的是: 留兰香油、茶树油、冬青油、丁香油；表现驱避作用最明显的是青蒿油, 其次是艾叶油和丁香油。
2.5植物精油的防癌抗癌作用病毒抗体
根据最新研究报道,人参精油、水菖蒲精油、香叶天竺葵精油、草珊瑚精油、香叶精油中的香茅醇及甲酸香茅酯对癌症有明显的疗效。温莪术精油中的莪术醇和莪术二酮对子宫颈癌有显著疗效。其精油中另一主要成分β- 榄香烯对小鼠艾氏腹水癌有明显的抑制作用。高甜惠等[20]用MTT法测定云南拟单性木兰挥发油对肺癌细胞的抑制活性。在100μg /mL的挥发油浓度下, 肺癌细胞在37℃温箱培养48 h, 抑制率为63.2% 。此外，国内外许多学者研究发现橙油素能够有效抑制啮齿动物的皮肤、口腔、食道、结肠、肝等多部位肿瘤的形成，吴大鹏等[21]在试验中用医学新知杂志SP70 大孔吸附树脂分离纯化葡萄柚精油中的橙油素，并成功地从树
商战三十六计脂床层的洗脱液中结晶分离出橙油素晶体，橙油素将成为继紫杉醇之后又一个具有研究开发潜力的新天然抗癌药物。有报导孜然精油也可以抑制癌症发生。Nalini 等[22]研究表明孜然精油可以降低β- 葡萄糖苷酸酶和黏蛋白酶的活性，从而保护结肠抑制结肠癌的发生。Aruna 等[23]研究了孜然精油对致癌物解毒酶、谷胱甘肽S- 转移酶以及3,4- 苯并芘诱导Swiss 小鼠肿瘤形成的作用。结果表明孜然精油可以明显增加小鼠胃、肝、食管中谷胱甘肽S- 转移酶和谷胱甘肽的浓度，增加率大于78%，此外，孜然精油可明显抑制苯并芘诱导的Swiss 小鼠胃鳞状细胞癌，抑制率达到79%。
3.植物精油的应用展望
综上所述，植物精油作为一种天然的、具有高生物活性的自然资源，它具有毒性小、来源广泛的特点。它已经越来越广泛的应用到我们生活中的各个领域。
在食品行业，植物精油作为一种保鲜剂已经得到应用，有实验证明，芥末精油对采后芒果具有很好的保鲜效果。可以有效抑制致病菌的生长，保持水分，延长采后芒果的货架保藏期。又如，王建清利用牛至精油作为草莓的保鲜剂。柴向华采用复合香辛料精油对馒头进行气相防霉保鲜，起到了很好的效果。
在医药保健方面，在许多康复保健中心，薰衣草精油、玫瑰精油等已经是芳香疗法的必备品。其中，薰衣草精油对于失眠、烦躁不安、高血压等患者有很好的缓解作用，且没有副作用。木香薷中提取的精油不仅有芳香气味,而且具有抗菌和杀菌作用, 可以痢疾、肠胃炎、感冒等病症, 在香精香料工业和医药方面有极大的应用价值。鱼腥草的精油临床上用于支气管炎、大叶性肺炎、支气管肺炎、肺脓肿等呼吸道炎症, 妇科用于宫颈炎、附件炎。
在化妆品行业中，享有天然美容师、神奇植物之美称的天然芦荟提取物含有多种活性成分, 具有护肤美容、护发、抗紫外线、X 射线辐射、抗衰老、抗菌和消炎功能, 广泛用于日化产品中。梁利诚等利用田七天然提取物的止血、散瘀、消肿、定痛功效, 将其用于日化产品如牙膏、香皂、漱口水、洗发水中效果非常好。
在害虫防治方面，吕建华[24]等研究了柑桔皮、臭椿树皮、辣椒粉的植物精油对米象、锯谷盗、赤拟谷盗、小眼书虱的控制作用，效果显著。另外，日本柳杉精油对黄热蚊(Aedesaegypti)的幼虫具有较好的毒杀作用。玫瑰精油对烟草窃蠹(L.serricorne)的成虫具有较高毒杀活性。罗勒(Ocimum basilicum L.)和麝香草(Thymus vulgaris L.)的精油对二点叶螨(T.urticae)和甘薯粉虱(B.tabaci)害虫都具有较好的防治效果和毒杀性能。
总之，植物精油已经非常广泛的应用于各个领域。目前,随着各种分离和检测技术的不断进步以及精油商品化的成功,植物精油的组成、结构和功能越来越被人们所认知。但是,科学人员对植物精油应用方面的研究和开发都远远没有满足人们的需求。总之,植物精油资源是一个富有潜力的生物资源,它必将会在医药、保健品、害虫防治、有机合成、饲料和食品等方面有更大的应用和开发空间。
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