迷迭香功效成分提取及藥理作用

劉 慧，劉康珂，陳薪宇，鄧愛華，劉鳳英

（1. 湖南文理學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南常德 415000；2. 湖南廣源生物科技有限公司，湖南常德 415000）

迷迭香（Rosmarinus officinalisL.） 為唇形科迷迭香屬芳香型小灌木，別名艾菊、海之露，起源于歐洲及地中海沿岸，為藥食同源植物[1]。迷迭香獨(dú)特的功效成分，已引起科學(xué)家的關(guān)注，在種植技術(shù)、功效成分提取與鑒定、藥理作用及功能產(chǎn)品的開發(fā)等方面均有深入的研究，為更好地利用并創(chuàng)新迷迭香及其功效成分的價值，從迷迭香功效成分迷迭香酸、鼠尾草酸及迷迭香精油的提取方法和藥理作用進(jìn)行了綜述。

1 迷迭香功效成分提取方法

迷迭香中含有鼠尾草酸、鼠尾草酚、迷迭香酸、迷迭香酚、迷迭香精油等多種生物活性成分，將其分成脂溶性和水溶性2 種，抗氧化劑主要活性成分為鼠尾草酸，抗氧化劑及防腐劑主要活性成分則為迷迭香酸[2]。與此同時，迷迭香中已經(jīng)分離鑒定的主要單萜類物質(zhì)有樟腦、乙酸龍腦酯、龍腦、月桂烯、沉香醇、桉樹醇、石竹烯氧化物等，這些化合物均存在于迷迭香精油中，迷迭香精油也是迷迭香功效成分中的重要成分[3]。

1.1 迷迭香酸提取方法

迷迭香酸（Rosmarinic acid） 是一種從天然產(chǎn)物中提取出來的水溶性活性成分，其在抗炎癥、抗氧化、免疫抑制等藥理方面有著明顯的作用，被廣泛運(yùn)用在醫(yī)藥、化妝品和食品等領(lǐng)域[4]?；诿缘闼岬母鞣N功效，怎樣完成迷迭香酸的高效分離成為相關(guān)學(xué)者爭相研究的熱點(diǎn)之一。張琳等人[5]將迷迭香葉干燥粉碎過20 目，按照1∶15 料液比加入50%乙醇，提取2 次，每次為6 h，迷迭香酸提取率為94.35%。為了克服常規(guī)溶劑提取法時間過長的問題，張春艷[6]提出先將迷迭香葉干燥粉碎，接著通過超聲波的作用處理10 min，然后通過使用15%的乙醇進(jìn)行熱回流提取1 h 的方法，極大地減短了提取時間，使迷迭香酸的提取率達(dá)到了94.94%。胡素榮[7]通過正交試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化超聲輔助提取迷迭香酸工藝，將迷迭香葉粉碎后過20 目篩，在料液比1∶8，乙醇體積分?jǐn)?shù)15%，超聲功率720 W，超聲溫度55 ℃下提取6 min，迷迭香酸提取率達(dá)到97.3%，將時間縮短至原來的1/10。此外，畢良武等人[8]根據(jù)超臨界CO2萃?。⊿CDE） 裝置中高壓分離器和低壓分離器壓力相差較大的優(yōu)點(diǎn)，利用迷迭香干葉為原料，直接通過SCDE 法在低壓分離器中提取得到了迷迭香精油，使用乙醇等夾帶劑在高壓分離器中同步得到了迷迭香酸；測得迷迭香酸得率為11.93%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.13%。該方法實(shí)現(xiàn)了2 種成分的同步分離，但SCDE 法同時會導(dǎo)致CO2消耗較大，并且也會在一定程度上造成芳香化合物的損失[9]。

1.2 鼠尾草酸提取方法

鼠尾草酸（Carnosic acid） 是迷迭香中含量最高、活性最強(qiáng)的脂溶性活性成分，在對油脂抗氧化利用方面起著很大的作用。與迷迭香酸一樣，鼠尾草酸已被廣泛用于藥品、食品、化妝品等領(lǐng)域。徐良[10]通過響應(yīng)面法優(yōu)化了超聲輔助提取新鮮迷迭香葉中鼠尾草酸，超聲功率267 W，超聲時間35 min，料液比1∶21，乙醇體積分?jǐn)?shù)79%，鼠尾草酸提取率為91.8%。羅小芳等人[11]按照1∶10 料液比加入無水乙醇，在功率600 W 下超聲處理2 min，鼠尾草酸提取率可達(dá)到93.6%，該工藝通過提高超聲功率，大大縮短了超聲提取的時間，降低了溶劑的使用量。楊磊等人[12]提出勻漿法提取鼠尾草酸，按料液比1∶12 加入pH 值3.0 的80%乙醇，勻漿4 min，提取1 次；該方法具有設(shè)備和操作簡單、提取率高、快速方便等特點(diǎn)，且酸性條件下（pH 值為3～4） 可有效避免鼠尾草酸氧化分解。

1.3 迷迭香精油提取方法

從迷迭香葉中提取的揮發(fā)性物質(zhì)為迷迭香精油（Rosemary essentialoil），是一種無色至淡黃色揮發(fā)性液體，具有抗氧化、抗炎、抗真菌作用，可清除活性氧自由基，具有保肝、利膽、抑瘤作用。在促進(jìn)血液循環(huán)、抗風(fēng)濕病、潰瘍性結(jié)腸炎、動脈粥樣硬化和預(yù)防癌癥方面有良好的效果[12]。王亞麗等人[13]通過微波輔助水蒸氣蒸餾法提取迷迭香精油，在料液比1∶10 下先浸泡1 h，然后在功率500 W，溫度80 ℃下提取3 h，該提取方法簡單、快速。畢志成等人[14]通過同時蒸餾萃取法提取迷迭香精油，先將迷迭香干葉粉碎過120 目，在料液比1∶8 下提取2 h，迷迭香精油得率為4.184%。

2 迷迭香酸藥理作用

2.1 黑素細(xì)胞酪氨酸酶活性促進(jìn)作用

植物提取物在色素性皮膚病的防治及皮膚美白方面的應(yīng)用一直是研究熱點(diǎn)，主要是通過抗氧化物質(zhì)阻斷黑素的生成而起作用。張德利等人[15]分別在幾組對數(shù)生長期的人表皮黑素細(xì)胞中加入不同濃度的迷迭香酸，利用NaOH 裂解法測定黑素細(xì)胞的含量，利用MTT 法測定體外培養(yǎng)的黑素細(xì)胞的活力，利用體外氧化多巴反應(yīng)方法測定酪氨酸酶活性等方法進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明，迷迭香酸濃度低于80 μmol/L時，對黑素細(xì)胞活力和蘑菇酪氨酸酶活性影響不明顯（p>0.05），但會促進(jìn)黑素細(xì)胞黑素合成和黑素細(xì)胞酪氨酸酶活性（p<0.01）；然而，當(dāng)濃度增加到100 μmol/L 時，迷迭香酸會明顯抑制黑素細(xì)胞活力（p<0.01）。

2.2 氧化性肺損傷保護(hù)作用

哮喘是一種常見的慢性氣管炎癥疾病，氧化性水平是哮喘發(fā)病前期的重要生理指標(biāo)。許多因素如飲酒、吸煙等均會導(dǎo)致氧化應(yīng)激，從而提高活性氧的分泌，造成肺部損傷。植物中的抗氧化活性成分可以有效消除氧化應(yīng)激，從而達(dá)到保護(hù)肺組織的目的。梁正敏等人[16]研究了迷迭香酸對卵清蛋白致哮喘小鼠模型的保護(hù)作用，相對于雙氧水聯(lián)合激發(fā)小鼠對照組，迷迭香酸通過降低小鼠肺組織和支氣管肺泡灌洗液中活性氧的產(chǎn)生，提高超氧化物歧化酶及谷胱甘肽過氧化酶分泌量。迷迭香酸能調(diào)節(jié)體內(nèi)氧化- 抗氧化平衡，對小鼠氧化性肺損傷起到保護(hù)作用。然而，關(guān)于迷迭香酸在小鼠氧化性肺部損傷保護(hù)機(jī)理、特別是肺損傷模型的穩(wěn)定性和可靠性方面，還有待進(jìn)一步深入研究。

3 鼠尾草酸藥理作用

3.1 α - 淀粉酶抑制作用

α - 淀粉酶的活性越高，人體餐后血糖含量上升越快，越容易導(dǎo)致中老年人患糖尿??；目前已有的一些抗糖尿病藥物雖然可以抑制α - 淀粉酶和α -葡萄糖苷酶的活性作用，使餐后血糖含量緩慢上升，但隨著機(jī)體耐藥性的增強(qiáng)，多食這些藥物或許不會達(dá)到預(yù)期的效果，甚至?xí)殡S不良反應(yīng)。迷迭香中的鼠尾草酸具有抑制α - 淀粉酶活性的效果。王靜等人[17]從抑制類型、抑制率、熒光猝滅效應(yīng)及分子模擬等幾個方面研究了鼠尾草酸對α - 淀粉酶的抑制機(jī)理。結(jié)果表明，在IC50=1.12 mg/mL 時，鼠尾草酸以可逆的競爭性方式抑制α - 淀粉酶的活性。熒光猝滅試驗(yàn)結(jié)果表明，鼠尾草酸與α - 淀粉酶結(jié)合后會使α - 淀粉酶的熒光特性發(fā)生靜態(tài)猝滅，通過分子對接顯示鼠尾草酸與α - 淀粉酶作用后沒有催化底物生成新的產(chǎn)物，而是形成可逆的酶- 抑制劑復(fù)合物，引起變構(gòu)調(diào)節(jié)，從而擾亂了α - 淀粉酶的構(gòu)象動力學(xué)，最終導(dǎo)致酶的催化活性降低。

3.2 鼠尾草酸與帕金森

多巴胺神經(jīng)元的退化與變性會導(dǎo)致機(jī)體多巴胺分泌減少，從而導(dǎo)致機(jī)體患有帕金森病。醫(yī)學(xué)上，主要通過保護(hù)神經(jīng)元的方式來治理帕金森病。研究發(fā)現(xiàn)，鼠尾草酸主要通過調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡、抑制氧化應(yīng)激等途徑保護(hù)多巴胺神經(jīng)元，以此來改善帕金森病患者的運(yùn)動緩慢、身體僵化等癥狀。鼠尾草酸通過激活Nrf2 核的轉(zhuǎn)位，可誘導(dǎo)GSH 代謝相關(guān)酶的表達(dá)，進(jìn)而阻止p38 和JNK 的磷酸化，抑制6-OHDA誘導(dǎo)ROS 生成，最終達(dá)到抑制細(xì)胞凋亡的效果，保護(hù)多巴胺神經(jīng)元免受毒素的侵害[18]。

3.3 鼠尾草酸與阿爾茲海默癥

鼠尾草酸治療阿爾茲海默癥，主要是針對神經(jīng)元內(nèi)tau 蛋白的異常磷酸化引起的胞外淀粉樣β 蛋白（Aβ） 斑塊的生成和神經(jīng)元纖維的纏結(jié)進(jìn)行治療。異常磷酸化產(chǎn)生的Aβ 斑塊能夠與通過氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生ROS 的過渡態(tài)金屬結(jié)合，其反應(yīng)產(chǎn)生的ROS 與過渡態(tài)金屬、功能異常的線粒體等物質(zhì)的相互作用會使機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生氧化損傷，正是這些氧化損傷推動了阿爾茲海默癥的發(fā)生。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，鼠尾草酸能夠有效抵御各種氧化損傷的方法主要是激活PI3K/Akt/Nrf2 信號途徑。鼠尾草酸不僅能夠誘導(dǎo)Keap1 半胱氨酸殘基發(fā)生烷基化，使Nrf2 轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核內(nèi)促進(jìn)二相酶表達(dá)，以此激活Nrf2 信號途徑抑制氧化損傷；還能通過Nrf2 信號途徑激活Erk1/2，促進(jìn)TrkA的表達(dá)，從而誘導(dǎo)P62/ZIP 生成，進(jìn)一步激活Nrf2/P62/ZIP 信號途徑促進(jìn)神經(jīng)分化，修復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)損傷。與此同時，鼠尾草酸甚至能夠通過誘導(dǎo)腫瘤壞死因子α 轉(zhuǎn)換酶的表達(dá)，致使大量APP 被α - 分泌酶預(yù)先分解，進(jìn)而降低Aβ 斑塊的數(shù)量，以達(dá)到緩解tau 蛋白的異常磷酸化的效果[19]。

3.4 利用鼠尾草酸治療缺血性腦損傷

缺血性腦損傷主要是由缺血導(dǎo)致活性氧的劇烈增加和細(xì)胞氧化還原能力的下降引起的，鼠尾草酸則主要通過抑制MAPK、caspase-3 等的激活來維持SOD 的活性，降低機(jī)體脂質(zhì)過氧化等方法來保護(hù)細(xì)胞免受缺氧或缺血造成的細(xì)胞損傷。此外，促進(jìn)神經(jīng)生長因子（NGF） 的表達(dá)在患缺血性腦損傷時對神經(jīng)元起著重要的保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn)，50 μmol/L的鼠尾草酸在治療缺血性神經(jīng)元死亡疾病中起到了顯著誘導(dǎo)NGF 表達(dá)、促進(jìn)Nrf2 核轉(zhuǎn)位、激活Nrf2靶基因表達(dá)、促進(jìn)神經(jīng)發(fā)育的作用，鼠尾草酸也因此成為了治療神經(jīng)退行性疾病和缺血性神經(jīng)元死亡相關(guān)疾病的潛在力量[20]。

3.5 利用鼠尾草酸治療創(chuàng)傷性腦損傷

創(chuàng)傷性腦損傷是指因暴力作用于頭部而造成的腦組織器質(zhì)性損傷，其發(fā)生后可迅速產(chǎn)生過氧亞硝基陰離子、包括丙烯醛等在內(nèi)的氧化性物質(zhì)，引發(fā)脂質(zhì)過氧化，造成線粒體功能的紊亂，從而誘導(dǎo)神經(jīng)元功能障礙致使細(xì)胞死亡[21-22]。Miller D M 等人[23]通過在創(chuàng)傷性腦損傷發(fā)生15 min 后給予鼠尾草酸，發(fā)現(xiàn)能夠抑制氧化應(yīng)激，減少氧化性物質(zhì)的生成和細(xì)胞骨架的組裝，維持線粒體的正常功能。此外，發(fā)現(xiàn)在創(chuàng)傷性腦損傷發(fā)生8 h 后給予鼠尾草酸仍能有效阻止細(xì)胞骨架的破壞，為臨床實(shí)踐爭取了時間。

4 迷迭香精油藥理作用

4.1 植物病原菌抑制作用

植物精油作為新一代植物病蟲害防治劑，相比化學(xué)農(nóng)藥更加安全、綠色和環(huán)保，吸引廣大研究者的關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，迷迭香精油對于梨樹、柑橘、西瓜等果蔬中常見的腐爛病菌、枯萎病菌、炭疽病菌等8 種植物病原菌均具有顯著的抑菌效果；迷迭香精油質(zhì)量濃度增大，抑菌效果增強(qiáng)，當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到1 ml/L 時，能夠抑制大部分病菌生長，從而表現(xiàn)出很高的抑菌活性[24]。然而，對于迷迭香精油的防治機(jī)理、作用路徑、劑型開發(fā)及田間的防治試驗(yàn)效果等方面研究較少，可以進(jìn)一步開發(fā)。

4.2 抗氧化性

將水蒸氣蒸餾法提取的迷迭香精油稀釋到40%后與抗氧化劑維C（0.5 mmol/L） 對比研究，發(fā)現(xiàn)迷迭香精油的DPPH 自由基清除效果更好，DPPH 自由基半清除率的體積分別為4.52 mL 和3.43 mL；迷迭香精油中存在不飽和雙鍵和酚酸類物質(zhì)，還原性強(qiáng)，隨著迷迭香精油濃度的增大，抗氧化性增強(qiáng)[25]。牛干巴在熱處理過程中產(chǎn)生的丙烯酰胺物質(zhì)會影響人體健康，研究發(fā)現(xiàn)迷迭香精油可通過競爭性抑制作用、清除羰基氧化物及直接反應(yīng)等方式降低丙烯酰胺的含量，且精油濃度與抑制效果存在顯著的濃度相關(guān)性；該方法不僅提高了牛干巴的品質(zhì)，而且拓展了迷迭香在食品加工領(lǐng)域中的應(yīng)用。

5 結(jié)語

迷迭香富含脂溶性及水溶性抗氧化功效成分，在食品工業(yè)中應(yīng)用極為廣泛。目前研究者主要集中在迷迭香功效成分的初級分離提取，產(chǎn)品純度低，相對而言高純度的迷迭香功效成分市場前景更為廣闊。因此，迷迭香功效成分的純化工藝引起研究者的關(guān)注，特別是開發(fā)適合工業(yè)化生產(chǎn)的迷迭香功效成分純化工藝的研究。

在藥理作用方面，迷迭香酸能夠促進(jìn)黑素細(xì)胞酪氨酸酶的活性，保護(hù)氧化肺的損傷[26]；鼠尾草酸能夠抑制α - 淀粉酶的活性，對腫瘤具有良好抑制作用；在預(yù)防治療帕金森病、阿爾茲海默癥等神經(jīng)系統(tǒng)病狀方面有良好效果，這些結(jié)果表明鼠尾草酸是一種擁有潛在的利用價值的神經(jīng)保全劑；迷迭香精油能夠抑制一些植物病原菌的活性，同時其也具有以一定的抗氧化性。在未來的發(fā)展中，還可從肝臟保護(hù)作用甚至是循環(huán)系統(tǒng)預(yù)防治療等方面對鼠尾草酸、迷迭香酸和迷迭香精油展開研究，這些研究的進(jìn)一步拓展和深入，有助于開發(fā)上述3 種物質(zhì)在藥理治療上的應(yīng)用潛力。