迷迭香的化學(xué)成分和藥用研究進(jìn)展

路 朝，侯梅芳，徐榮艷

(1. 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 生態(tài)技術(shù)與工程學(xué)院，上海 201418；2. 上海辰山植物園/中國科學(xué)院上海辰山植物科學(xué)研究中心，上海 201602)

亞灌木芳香植物迷迭香(RosmarinusofficinalisL.)原產(chǎn)于歐洲地區(qū)及非洲地中海沿岸，因精油類產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用而被人們熟知。迷迭香喜溫暖濕潤氣候，生物活性豐富，常被用作藥材及烹飪配料等。民間還根據(jù)迷迭香的外形將其劃分為幾個(gè)品種，主要包含直立白花迷迭香、針葉迷迭香、澳洲迷迭香、匍匐迷迭香、以及斑葉迷迭香等。如今已有很多科學(xué)家對迷迭香的植物化學(xué)成分和植物藥理學(xué)功能進(jìn)行了大量的研究，并從植物體中分離出了具有特定生物活性的化合物，譬如：迷迭香酸、鼠尾草酸、木犀草素、槲皮素、香葉木素等有機(jī)化合物，以及α-蒎烯、莰烯、檸檬烯等揮發(fā)性化合物[1-3]，但針對于這些化合物具體功能的總結(jié)性文章尚不全面。本文介紹了迷迭香的基本用途，并對其主要的植物化學(xué)成分及其作用進(jìn)行了分析，最后結(jié)合其相關(guān)藥理學(xué)功能的最新研究成果對其整體進(jìn)行評價(jià)，希望能為挖掘迷迭香的潛在價(jià)值提供科學(xué)依據(jù)。

1 迷迭香的基本用途

食用和藥用是草本植物迷迭香的兩大傳統(tǒng)用途。在常見飲食中，迷迭香可用于烹飪菜品、烘焙西式甜點(diǎn)，也可直接沖泡成茶[3]。在傳統(tǒng)的地中海菜肴中迷迭香常作為香料被添加到牛排等料理中，不但可以消除肉的腥味還能起到保鮮作用。大概在兩千年前，迷迭香被引進(jìn)到希臘、意大利等歐洲國家，其莖葉被采集用于口服，具有治療腹痛、關(guān)節(jié)炎、助消化以及調(diào)理月經(jīng)等作用。歐洲生產(chǎn)的第一款以酒精為基礎(chǔ)的香水“匈牙利皇后水”中就含有迷迭香成分，具有提神醒腦的功效[2]。據(jù)早期文獻(xiàn)記載，迷迭香具有改善記憶力，幫助治療失眠、精神疲勞，促進(jìn)心臟功能等多種用途[3]。由于天然香草類植物精油能有效防治螨蟲，使得目前市場上含有迷迭香的除螨產(chǎn)品也廣受歡迎。人們使用迷迭香精油進(jìn)行芳療按摩已有悠久歷史，經(jīng)常使用迷迭香精油按摩頭皮和背部，不僅能緩解身體疲勞還能增強(qiáng)記憶力提高學(xué)習(xí)工作效率[4-5]。作為小型灌木，迷迭香對生長環(huán)境的選擇并不苛刻，它不僅能忍受干旱環(huán)境的風(fēng)沙，還可以在礫石豐富的地區(qū)種植以防水土流失[6-7]。

2 植物化學(xué)成分

采用水蒸氣蒸餾法提取迷迭香精油，經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析后可鑒定出迷迭香中居于32種有效化合物成分。有效提取并合理利用迷迭香中的化合物成分，對迷迭香的種植和開發(fā)具有重大意義。

2.1 酚酸類化合物

迷迭香中的酚酸類化合物包括迷迭香酸、迷迭香酚、鼠尾草酸、鼠尾草酚以及咖啡酸、熊果酸等。這類化合物中包含較多的酚羥基取代，由于其不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，所以易受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)變化。這類化合物也常被添加到具有抗炎、抗菌作用的藥物中發(fā)揮其生物活性[8]，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

1. 迷迭香酸rosmarinic acid 2. 迷迭香酚rosemary phenol 3. 鼠尾草酸carnosic acid 4. 鼠尾草酚carnosol 5. 咖啡酸caffeic acid 6. 熊果酸ursolic acid圖1 酚酸類化合物結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structural formula of phenolic acid compounds

通過分餾萃取得到的多酚羥基化合物迷迭香酸(rosmarinic acid)具有對糖消化酶的抑制作用和對胰島β細(xì)胞的保護(hù)作用，可通過提高高血糖患者體內(nèi)胰島素的敏感性，起到預(yù)防或者治療糖尿病的功效[9-12]。迷迭香中的鼠尾草酸(carnosic acid)與α-淀粉酶結(jié)合后可使α-淀粉酶的熒光特性發(fā)生靜態(tài)猝滅。其作用機(jī)理是通過分子對接形成可逆的酶抑制劑復(fù)合物，導(dǎo)致酶的催化活性降低。有實(shí)驗(yàn)證明，迷迭香植物提取物的抗氧化性能與抗菌性能和提取物中鼠尾草酸和鼠尾草酚的含量呈正相關(guān)性，且二者對產(chǎn)生齲齒的口腔病原菌也具有抑制作用[13]。五環(huán)三萜類化合物熊果酸(ursolic acid)不僅具有抗炎殺菌的功效，還能降低血糖、緩解口腔潰瘍等復(fù)發(fā)性疾病。臨床實(shí)驗(yàn)表明，熊果酸可通過抑制氧化應(yīng)激損傷以及改善脂質(zhì)代謝情況從而避免急性心肌梗死疾病的發(fā)生。在一定程度上熊果酸還參與骨骼肌的合成代謝作用，可減緩由于骨密度損失而導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松癥。因而被廣泛應(yīng)用于臨床治療中。

2.2 黃酮類化合物

據(jù)早期藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)[14-15]，迷迭香中含有大量的黃酮類化合物成分，其中包括木犀草素、6-甲氧基木犀草素、槲皮素、香葉木素和芹菜素等。這類化合物具有止咳化痰、消炎利尿等功能并且對心腦血管具有一定的保護(hù)作用，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖2所示。

7. 木犀草素luteolin 8. 6-甲氧基木犀草素6-methoxy luteolin 9. 槲皮素quercetin 10. 香葉木素diosmetin 11. 芹菜素apigenin圖2 黃酮類化合物結(jié)構(gòu)式Fig.2 Structural formula of brass compounds

木犀草素(luteolin)具有廣泛的生物活性，不僅能夠防治過度肥胖以及心血管疾病等，還能明顯減輕肝臟脂肪變性。用不同濃度的木犀草素處理大鼠的心肌H9c2細(xì)胞，可以發(fā)現(xiàn)它能明顯抵抗H2O2所造成的細(xì)胞氧化損傷[16]，降低細(xì)胞的受損程度。槲皮素(quercetin)對在青少年中患病機(jī)率較高的癌癥—骨肉瘤具有一定的治療效果。它能抑制人體骨肉瘤細(xì)胞的增值，使其停滯在細(xì)胞周期的G1期，促使骨肉瘤細(xì)胞發(fā)生自噬活動(dòng)，進(jìn)而減少擴(kuò)散范圍，降低癌癥的發(fā)生率。臨床實(shí)驗(yàn)表明[17-18]，槲皮素還可抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖，在治療過程中增加宮頸癌細(xì)胞對化學(xué)療法的敏感程度從而降低患者的死亡率?！爸参锎萍に亍薄鄄怂?apigenin)的藥理學(xué)性質(zhì)也相當(dāng)活躍。它不僅對自由基等具有一定清除能力，還對鐵離子誘導(dǎo)的多不飽和脂肪酸和脂質(zhì)的氧化變質(zhì)有顯著的抑制作用。在模擬老年癡呆癥(AD)模型的成年老鼠腹中注射進(jìn)不同濃的芹菜素，可發(fā)現(xiàn)隨著不同濃度芹菜素的攝入，AD小鼠的學(xué)習(xí)與記憶能力也有了不同程度的改善。

2.3 揮發(fā)性物質(zhì)

迷迭香中的揮發(fā)性化合物是迷迭香精油的重要組成部分，它所包含化合物主要有萜類、醇類、酮類等，其代表物質(zhì)有檸檬烯、樟腦、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、松油醇等[19]。這類物質(zhì)具有緩解胃病、促進(jìn)腸道吸收、治療關(guān)節(jié)疼痛以及提高記憶力等作用[20]，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖3所示。

12.檸檬烯 limonene 13.樟腦 camphor 14.α-蒎烯 α-pinene 15.β-蒎烯 β-pinene 16.莰烯 camphene 17.松油醇 terpineol圖3 揮發(fā)性化合物結(jié)構(gòu)式Fig.3 Structural formula of volatile compounds

植物精油中的單萜類成分檸檬烯(limonene)是配制檸檬味產(chǎn)品的主要原料。它對熒光假單細(xì)胞菌具有抑制和殺滅作用[21]。檸檬烯不僅能影響假單胞菌的正常形態(tài)，還能破壞假單胞菌細(xì)胞膜的完整性，干擾其正常的物質(zhì)及能量代謝活動(dòng)，直至細(xì)胞死亡[22]。在動(dòng)物醫(yī)學(xué)上有研究表示，檸檬烯還具有袪咳化痰、促進(jìn)腸脹氣排出等功效。Hsouna等[23]將含有樟腦(camphor)等15種化合物成分的植物精油添加到混有13種細(xì)菌及8種真菌的瓊脂培養(yǎng)基中，可表現(xiàn)出中度至強(qiáng)度的抗菌活性，尤其是對單核細(xì)胞增生李斯特氏菌具有一定的抑制作用。用迷迭香植物精油(50 mg/kg)處理小鼠體內(nèi)用乙醇誘導(dǎo)的胃潰瘍模型，可觀察到胃中(21.2±7.1) mm2的粘膜損傷部位被抑制，原因是迷迭香精油中的揮發(fā)物可能通過調(diào)節(jié)超氧化物歧化霉和谷胱甘肽過氧化酶的活性來維持谷胱甘肽的水平來保護(hù)胃粘膜[24]。由此可見迷迭香精油及其揮發(fā)性成分在藥理學(xué)上也發(fā)揮著重要作用。

3 植物藥理學(xué)功能

迷迭香中的化合物大多屬于次生代謝產(chǎn)物，除了化合物單體表現(xiàn)出的生物活性之外，它們之間的相互作用也可發(fā)揮出不同的藥理學(xué)功能，其中就包括抗炎、抗腫瘤、抗氧化以及減肥、降糖等功能，這些活性功能不僅有利于明確天然產(chǎn)物的治療靶點(diǎn)，還為迷迭香的工業(yè)化生產(chǎn)提供了大量依據(jù)。

3.1 抗炎與抗腫瘤功能

相關(guān)研究顯示[25]，用超臨界流體萃取法得到迷迭香鮮葉片提取物，用其處理小鼠的RAW 264.7細(xì)胞和Hep 3B細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)當(dāng)提取物攝入劑量為 0.5～5.0 μg/mL時(shí)，腫瘤因子TNF-α被顯著抑制，無法發(fā)揮正常的代謝功能，進(jìn)而降低了炎癥的發(fā)生率以及腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散率。由此可得，在一定濃度范圍內(nèi)迷迭香提取物具有抗炎和抗腫瘤的功效。除此之外，迷迭香的多酚提取物在體外和體內(nèi)動(dòng)物細(xì)胞模型中也表現(xiàn)出對結(jié)腸癌細(xì)胞的抗增值能力。在模擬動(dòng)物細(xì)胞環(huán)境的體外實(shí)驗(yàn)中，用迷迭香的多酚提取物處理動(dòng)物細(xì)胞模型，發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞內(nèi)的ROS含量急劇增加，然后逐漸死亡，最終由于無法增殖而停止擴(kuò)散[26]?？梢娮鳛榭鼓[瘤藥物，迷迭香具有良好的應(yīng)用發(fā)展前景。

3.2 抗氧化功能

劉勝男等[27]得出，迷迭香提取物對人的消化產(chǎn)物的抗氧化活性與其總酚含量之間存在良好的正相關(guān)性。用KCl、KH2PO4等模擬胃腸電解質(zhì)環(huán)境，發(fā)現(xiàn)迷迭香提取物在消化產(chǎn)物中的總酚含量隨胃消化時(shí)間的延長而升高，抗氧化性也隨之增強(qiáng)；而在腸消化過程中總酚含量降低(P<0.05)，其抗氧化功能也是如此?？梢?，胃腸環(huán)境不但影響迷迭香中多酚含量的釋放與降解，與其抗氧化活性也具有良好的相關(guān)性。因此它可作為藥用成分被添加到與腸胃消化有關(guān)的藥劑中。在特定條件下，用AB-8樹脂吸附迷迭香中的總酮具有良好的吸附和解吸效果，并且吸附產(chǎn)物表現(xiàn)出對自由基良好的清除能力，從而得出迷迭香中的總酮也具有較強(qiáng)的抗氧化性能[28]。用黃原膠與檸檬酸作為輔助增效劑，將迷迭香精油添加到油炸食品中并置于45℃的培養(yǎng)箱中保存，結(jié)果顯示迷迭香能有效阻遏油脂中過氧化值的升高，從而驗(yàn)證迷迭香對油炸類制品也具有較強(qiáng)的抗氧化能力[29]。

3.3 降糖與減肥功能

動(dòng)物在肥胖時(shí)，血液中游離的脂肪酸含量會(huì)升高，從而導(dǎo)致肌細(xì)胞胰島素的抵抗作用降低，面臨糖尿病風(fēng)險(xiǎn)。有數(shù)據(jù)表明[30]，棕櫚酸可誘導(dǎo)肌細(xì)胞胰島素的抵抗作用，使其抵抗作用降低，而迷迭香提取物具有抵消這種降低現(xiàn)象的功能，將用棕櫚酸處理的L6肌管細(xì)胞放置于迷迭香提取物環(huán)境中，結(jié)果顯示迷迭香提取物具有抗糖尿病的潛力。食品科學(xué)方面的研究結(jié)果顯示[31]，迷迭香提取物中的主要成分鼠尾草酸和迷迭香酸能降低小鼠體內(nèi)膽固醇的含量，其總血脂含量也明顯明顯降低。所以說迷迭香不僅具有預(yù)防糖尿病等代謝類疾病的功能，還可用作膳食成分發(fā)揮其減肥和降糖的功效。

3.4 抑菌功能

抑菌功能是迷迭香最受關(guān)注的藥理學(xué)特征之一。通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)分析迷迭香精油，可檢測出它對13種細(xì)菌和6種真菌(包含白色念珠菌及5種皮膚真菌)都具有抑制能力。其中包括我們常見的大腸桿菌(E.coli)、傷寒沙門氏菌(Salmonellatyphi)、腸炎沙門氏菌(Salmonellaenteritidi)以及毛癬菌(Trichophyta)等[32]。孫峋等人采用變性聚丙烯酰胺凝膠電泳法(SDS—PAGE)和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)技術(shù)探究了迷迭香提取物對大腸桿菌(Escherichiacoli)和金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)的抑菌活性，結(jié)果顯示迷迭香提取物對兩種菌株均具有抗菌活性[33]。在抑制金黃色葡萄球菌的同時(shí)，由其引起的肺炎等相關(guān)炎癥也得到緩解。有成果顯示，迷迭香提取物對不同菌株的抑制效果也有差異，其中季節(jié)因素對迷迭香提取物的抗菌效果也有一定影響[34-35]。

3.5 其他藥理功能

3.5.1 治療帕金森疾病功能

研究表明，從迷迭香中分離出的迷迭香酸和和迷迭香酸甲酯可有效抑制帕金森大鼠的神經(jīng)部位損傷現(xiàn)象。在由6-羥基多巴胺(6-OHDA)誘導(dǎo)的帕金森病大鼠模型中迷迭香酸對大鼠的神經(jīng)和行為活動(dòng)起保護(hù)作用，原因可歸結(jié)為其抗細(xì)胞凋亡能力與抗氧化作用，與多種氨基酸氧化酶催化亞基有關(guān)[36-37]。而迷迭香酸甲酯則是通過阻止腦內(nèi)氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)來調(diào)節(jié)MPTP誘導(dǎo)的多巴胺能神經(jīng)元損傷，從而對受體的黑質(zhì)文體通路損傷進(jìn)行有效抑制[38]。

3.5.2 治療阿爾茨海默癥功能

阿爾茨海默病又被稱為老年癡呆癥，在老年人群中有較高的發(fā)病率[39]。在研究迷迭香與阿爾茨海默病之間的相關(guān)作用機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，迷迭香中的有機(jī)化合物化合物[40-45]不僅能減少Amyloid-β蛋白(一種神經(jīng)毒性物質(zhì))的生成，還可對Amyloid-β蛋白所產(chǎn)生的ROS起抑制作用，從而減少了Amyloid-β蛋白聚合物的堆積，降低了患阿爾茨海默病的風(fēng)險(xiǎn)[39]?？梢娒缘阍谥委煱柎暮Ｄ∩暇哂泻艽鬂摿?。

4 結(jié) 語

迷迭香中所含有的多種化合物使它發(fā)揮著穩(wěn)定且多樣的植物藥理學(xué)功能，這些功能使得迷迭香的相關(guān)產(chǎn)品廣泛分布在食品、醫(yī)藥、香精香料等多個(gè)領(lǐng)域。其中一些化合物單體不僅可以就不同的人類疾病進(jìn)行針對性治療，還可以與其他單體結(jié)合發(fā)揮其拓展性功能，其藥理學(xué)前景不可估量。雖然迷迭香在許多行業(yè)都有較好的發(fā)展前景，但對于其資源的利用還有很多不足之處，例如對不同種類迷迭香的區(qū)分及引種、迷迭香種植基地的規(guī)范化、精油等有效成分提取工藝的最優(yōu)化以及迷迭香代謝產(chǎn)物的安全性和生物利用度等問題都有待進(jìn)一步完善。本文結(jié)合了迷迭香的特點(diǎn)對其幾種主要植物化學(xué)成分進(jìn)行了分析，并對其整體藥用價(jià)值的最新研究成果進(jìn)行了評價(jià)。希望不僅能為天然化合物的分離提取提供有效來源，還能為挖掘迷迭香更多的潛在價(jià)值打下理論基礎(chǔ)。