植物精油的研究与应用_张志旭

摘要：分析了植物精油的概念及理化性质，对植物精油的生理作用、提取纯化手段、多领 域 的 应 用 以 及 研
究 进 展 进 行 了 有 针 对 性 地 归 纳 ，提 出 了 植 物 精 油 研 究 与 应 用 方 向 。
关 键 词 ：精 油 ；提 取 ；功 效
中 图 分 类 号 ：ＴＱ６５４．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
但总 的 来 说，由 于 植 物 精 油 是 多 种 成 分 的 混 合 物，因而对植物 精 油 整 体 的 药 理 研 究 较 少。 普 遍 认 为 ，植 物 精 油 主 要 作 用 于 高 等 动 物 的 神 经 系 统 ，大 部 分植物精油在药理 中 为 多 作 用 位 点，植 物 精 油 由 于 含有很多结构相似、分 子 质 量 相 同 的 化 合 物 甚 至 是 同分异构体，完 全 分 离 单 体 化 合 物 相 对 较 难。 由 于 现 代 社 会 越 来 越 精 确 化 、定 量 化 ，有 效 单 体 化 合 物 的 低成本高效分离仍然是植物精油成分分离需要解决 的 问 题 ，也 为 机 理 研 究 提 供 可 靠 材 料 ，为 精 油 及 其 有 效单体化合物的广泛应用提供依据。 ３．１ 植 物 精 油 在 室 内 环 境 改 善 的 应 用
抗 菌 活 性 ，精 油 大 多 有 抑 菌 活 性 ，有 的 种 类 具 有 很强的抑菌活性，如 丁 香 油，对 革 兰 氏 阴 性 菌、阳 性 菌都有很强的抑 制 作 用。 牛 至 油 对 真 菌、细 菌 具 有 强的广谱抗菌活性，肉 桂 和 当 归 的 精 油 对 血 液 中 的 炭 疽 杆 菌 具 有 致 死 作 用 ；抗 炎 活 性 ，如 荆 芥 油 对 急 慢 性动物炎症都有 效 果；解 热 镇 痛：如 细 辛 精 油、柴 胡 精 油 ；安 神 镇 定 ：如 营 蒲 精 油 中 的 细 辛 脑 具 有 镇 静 抗 惊 作 用 ，山 鸡 椒 精 油 在 治 疗 冠 心 病 ，心 绞 痛 等 方 面 较 好的疗效；抗肿瘤 活 性：如 获 术 油 及 其 榄 香 烯，对 多 种 癌 细 胞 具 有 抑 制 活 性 。 其 它 如 大 蒜 新 素 ，野 山 药 ，
精油在植物体内的分布随种类不同而有所差 异，有的 全 株 中 都 含 有，有 的 则 在 花、果、叶、根 等 部 分 器 官 中 含 量 较 多 ，如 唐 菖 蒲 、水 杨 梅 鸢 尾 等 属 植 物 精油集中分布在 根 部 和 块 茎 内；松 科、柏 科、樟 科 则 以茎中精油含量 最 高；香 叶 天 竺 葵、薄 荷、香 茅 叶 中 含 量 高 ；八 角 茴 香 和 芫 荽 以 果 实 中 含 量 最 高 ；重 瓣 玫 瑰、茉 莉、白 兰、桂 花、晚 香 玉 的 精 油 以 花 中 含 量 最 多。有的同 一 植 物 不 同 部 位 所 含 精 油 的 成 分 也 不 同 ，如 樟 科 桂 属 植 物 的 树 皮 精 油 多 含 桂 皮 醛 ，叶 中 主 要含丁香酚，而 根 和 茎 内 木 质 部 主 要 含 樟 脑。 甚 至 有些植物采集时间 不 同，同 一 部 位 的 精 油 成 分 也 不 完全一样。 ２．３ 植 物 精 油 的 功 效 作 用
２ 植物精油的概念及理化性质
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，具 有 一 定 挥 发 性。 精 油 具 备调节湿度和预防 疾 病 的 保 护 功 能，并 能 保 护 植 物 免受细菌及其他病 菌 的 侵 害，花 瓣 中 的 精 油 还 可 以 吸 引 对 自 己 有 益 的 昆 虫 靠 近 ，利 用 精 油 的 这 项 特 质 ， 人们开始在生活中越来越多的应用精油以改善家居 环境，预防疾病 和 保 健 身 体。 一 般 植 物 精 油 具 有 以 下 理 化 性 质 ：常 温 下 易 挥 发 ，在 纸 片 上 不 遗 留 永 久 的 油迹；有特殊而强 烈 的 气 味，常 温 下 多 为 液 体；大 多 具 有 较 高 的 折 光 率 和 一 定 的 旋 光 度 ；一 般 比 水 轻 ，比 重在０．８５～１．０６５ｇ／ｍＬ 之间；易溶于石油醚等极性 小 的 有 机 溶 剂 中 ，也 能 溶 于 高 浓 度 乙 醇 中 ，几 乎 不 溶 于 水 ；对 空 气 、日 光 及 温 度 较 敏 感 ，易 分 解 变 质 ；有 些 植 物 精 油 在 常 温 下 可 析 出 固 体 成 分 （俗 称 “脑 ”）［２～３］。
ｐ一桉叶油醇，香 茅 油 的 菇 烯 类 化 合 物 等 都 有 抗 肿 瘤作用；抗病毒活 性：如 万 寿 菊 叶 精 油，松 针 油 有 很 好的抗甲型流感病 毒 的 作 用，木 篙 精 油 对 疙 疹 病 毒 具有较好的效果，艾 叶 挥 发 油 对 呼 吸 道 合 胞 病 毒 具 有 一 定 的 抑 制 作 用 ；驱 虫 活 性 ：如 桉 叶 油 对 蚊 虫 具 有 驱 避 作 用 ；镇 静 作 用 ：如 撷 草 挥 发 油 ；抗 氧 化 活 性 ：如 紫 苏 油 ；抗 过 敏 活 性 ：如 陈 皮 挥 发 油 可 以 通 过 抑 制 过 敏介质释放的某个环节或是直接对抗过敏介质进行 抑制而发挥抗过 敏 活 性。 此 外，有 的 精 油 在 药 理 上 还可以起到祛痰 止 咳、祛 风 健 胃 等 作 用。 正 是 因 为 精油广 泛 的 功 效，因 而 得 到 了 越 来 越 多 的 广 泛 应 用 ［４～７］。
２０１１年９月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｒｅｅｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第９期
植物精油的研究与应用
张志旭１，刘东波１，２，赖锡湖１，２，李 坚１
（１．国家中医药管理局亚健康干预技术实验室，湖南 长沙 ４１０１２８；２．湖南农业大学 园艺园林学院，湖南 长沙 ４１０１２８）
植物 精 油 由 于 其 较 强 的 抑 菌 活 性 和 低 毒、环 境 友好等特点，也开始 被 应 用 到 农 产 品 特 别 是 直 接 食 用的果蔬病虫害防治和保鲜防腐上。研究人员使用 百里香精油、肉桂 精 油、肉 豆 蔻 精 油、桉 树 精 油 和 鼠 尾草精油等五种精油通过熏蒸的方法对樱桃番茄、 枣、葡萄、梨、苹 果、桃、金 桔 和 柑 桔 等 八 种 果 蔬 进 行 处 理 ，表 现 了 较 好 的 抑 菌 效 果 。 同 时 ，植 物 精 油 单 独 使用或是和其它防 治 手 段 结 合 使 用 时，对 自 然 腐 烂 也具有较好的抑制 作 用，特 别 是 百 里 香 精 油 和 肉 桂 精油对抑制果蔬采后病害和降低果蔬腐烂率有较强 的 作 用 ，因 此 ，利 用 植 物 精 油 进 行 果 蔬 采 后 病 害 的 防 治具有良好的开发前景，成为新的研究热点 。 ［９］ ３．３ 植 物 精 油 在 其 他 方 面 的 应 用
近年 来，精 油 抑 菌 作 用 的 研 究 更 加 深 入， Ｎｏｂｕｙｕｋｉ Ｋｕｒｉｔａ分 析 了４０ 种 精 油 成 分 后 发 现 精 油 中 的 醛 类 和 醇 类 如 柠 檬 醛 、葵 醛 、香 叶 醇 、香 草 醇 、葵 醇 、芳 樟 醇 具 有 很 强 的 抑 菌 性 ，而 烯 类 如 柠 檬 烯 、α－ 蒎 烯、β－ 蒎 烯、莰 烯 和 β－ 石 竹 烯 无 抑 菌 性。 Ｆｒｉｅｎｄｍａｎ等证明丁 子 香 花 油、月 桂 叶 油 等 ６ 种 精 油以及精油中的 一 些 成 分，如 肉 桂 醛、紫 苏 醛、丁 子 香酚、百里香酚、香 荆 芥 酚 对 大 肠 杆 菌、单 核 细 胞 增 生 李 斯 特 菌 、大 肠 沙 门 氏 菌 离 体 抑 菌 活 性 进 行 测 定 ， 发现均有强烈抑制作用。
文 章 编 号 ：１６７４－９９４４（２０１１）０９－００６１－０４
１ 引言
精油 普 遍 存 在 于 植 物 的 各 个 部 位，在 植 物 的 生 长中扮演了重要 的 角 色。 根 据 来 源 用 途，精 油 分 为 ６大类，分别是香料精油、工业 精 油、食 用 精 油、药 物 精 油 、芳 香 精 油 、芳 疗 精 油 。 其 中 又 以 提 炼 芳 疗 用 的 精 油 最 为 严 谨 ，除 了 这 些 植 物 必 须 是 有 机 植 物 （就 是 栽 种 期 间 不 能 添 加 农 药 及 杀 虫 剂 ）外 ，而 且 提 炼 的 精 油还必须通过 ＧＣ－ＭＳ测试，化学成分比例必须合 乎标准值，才能 归 类 为 芳 疗 精 油。 所 以 有 些 植 物 闻 起 来 虽 然 很 香 ，若 不 符 合 标 准 值 ，充 其 量 只 是 芳 香 植 物 ，并 不 属 于 芳 疗 植 物 。 我 们 所 熟 知 的 精 油 ，简 单 说 就 是 从 植 物 的 叶 子 、花 朵 、种 子 、果 实 、根 部 、树 皮 、树 脂、木材等以水蒸 馏 法、冷 压 榨 法、脂 吸 法 和 溶 剂 萃 取 法，提 炼 出 来 的，具 调 试 芳 香 性 及 挥 发 性 的 物 质［１］。
３ 植物精油的应用
随着 生 物 技 术 的 迅 速 发 展，国 内 外 研 究 人 员 先 后将纯天然的植物 提 取 液 制 成 生 物 消 毒 剂，将 其 应 用wenku.baidu.com消毒领域，多 种 具 有 良 好 杀 菌 效 果、无 刺 激、无 环境污染和毒副作用小的精油制品日益受到重视， 在消毒方面展现出令人瞩目的前景。研究表明精油 主要是通过影响菌类的呼吸作用及胞膜功能起到抑 菌消毒作用的。Ｍａｒｄｉｎ Ｂａｒｄ等 发 现 精 油 成 分 香 叶 醇可以干扰细胞膜的功 能，提 高 Ｋ＋ 的 细 胞 外 渗 透， 还可以降低细胞膜 脂 质 层 的 相 变 温 度、影 响 膜 脂 的 流动性。Ｃｏｘ ＳＤ 等对茶树油的研究表明，导致微生 物最终死亡的机理 是 破 坏 了 细 胞 膜 的 通 透 屏 障，并 伴随化学渗透控制 作 用 的 丧 失，阻 碍 细 菌 细 胞 呼 吸 并增加了细 胞 质 的 透 性，导 致 大 肠 杆 菌 的 Ｋ＋ 大 量 渗漏。
国内的学者 也 通 过 研 究 发 现 桉 树、松 树、柏 树、
樟树等自然释放的 挥 发 物 具 有 较 强 的 杀 菌 能 力，其 它 常 见 的 植 物 挥 发 物 如 松 脂 、肉 桂 油 、丁 香 酚 等 也 能 够直接杀死细菌、真 菌 等 微 生 物。 谢 慧 玲 等 采 用 室 内 水 插 枝 法 研 究 了 ２７ 种 植 物 的 分 泌 物 的 杀 菌 效 果 ， 结果 表 明：杀 菌 效 果 大 于 ４０％ 的 占 供 试 植 物 的 ６６．６７％，香芹酚、百 里 香 酚 和 丁 香 酚 等 有 较 强 抑 菌 作用，单萜醇的抑 菌 活 性 仅 次 于 酚 类 化 合 物，醛 类、 醚类也均有抑菌活性。由于精油抑菌成分具有较强 的 挥 发 作 用 ，大 部 分 可 扩 散 到 空 气 中 ，把 飘 浮 在 大 气 中的病原菌杀死，从 而 起 到 杀 菌、净 化 空 气 的 作 用， 因而逐步开始用于制作空气消毒剂 。 ［８］ ３．２ 植 物 精 油 在 防 腐 保 鲜 中 的 应 用
收 稿 日 期 ：２０１１－０８－２６ 作者简介：张志旭（１９７２—），男，福建福州人，助理研究员，主要从事功能性食品和珍稀植物资源利用的方面的研究工作 。 通讯作者：刘东波（１９７０—），男，湖南长沙人，博士，主要从事亚健康物质组基础及其干预技术体系方面的研究工作 。
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张 志 旭 等 ：植 物 精 油 的 研 究 与 应 用 植 物 研 究
２．１ 植 物 精 油 分 类 按化学成分和含量多少可将植物精油分为４大
类 ，即 萜 烯 类 衍 生 物 ，芳 香 族 化 合 物 ，脂 肪 族 化 合 物 ， 含 氮 、含 硫 类 化 合 物 。 ２．２ 植 物 精 油 的 分 布
精油 类 化 合 物 在 植 物 界 中 分 布 广 泛，在 植 物 科 属中含精油较为 丰 富 的 有 松 柏 科、樟 科、芸 香 科、伞 形科、唇 形 科、姜 科、菊 科、禾 本 科、毛 茛 科、百 合 科、 夹竹桃 科、石 蒜 科、蔷 薇 科、胡 椒 科、杜 鹃 科、术 犀 科 等植物。