互葉白千層精油提取及其應(yīng)用研究進(jìn)展*

陳意香,鄭夢(mèng)佳，湛惠丹，吳長(zhǎng)機(jī)，盧玉棟**

(1.福建師范大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院，福建 福州 350017；2.福州力鈞本草生物科技有限公司，福建 福州 350012)

互葉白千層精油(簡(jiǎn)稱TTO)是從茶樹(shù)中提取出來(lái)的一種活性成分，具有怡人的芳香氣味[1]。精油成分包括松油烯類、松油醇類和檸檬烯類等?；ト~白千層精油的運(yùn)用至今已有百年之久，早期，人們利用茶樹(shù)葉子來(lái)治療因毒蛇咬傷的傷口，還使用它作為一種消炎劑。TTO因具有抗菌光譜廣、耐藥性好和抗菌活力高，故被廣泛應(yīng)用于預(yù)防和治療各種真菌、細(xì)菌或病毒所致的相關(guān)皮膚疾病(如痘瘡、瘙癢、唇皰疹、口腔念珠菌病等)?；ト~白千層精油,由于具有較強(qiáng)的抑菌活性，對(duì)人畜的毒害較小，而且不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),也因此更多地引起了人類的重視與注意,被廣泛地使用在各類化妝品、食物、飼料和工業(yè),以及醫(yī)藥衛(wèi)生等方面。本文綜述了互葉白千層精油的萃取工藝技術(shù)及其在其中的功能化。

1 互葉白千層精油的提取方法

目前TTO主要有水蒸氣蒸餾法、溶劑萃取法、吸附法、超臨界流體萃取法等幾種常見(jiàn)的提取技術(shù)。由于每一種茶樹(shù)提取物的提取技術(shù)的具體特點(diǎn)及其適用區(qū)域都不盡相同，因此在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中都應(yīng)根據(jù)茶樹(shù)(產(chǎn)地)自身的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的提取技術(shù)[2]。

1.1 有機(jī)溶劑萃取法

有機(jī)溶劑萃取法[2]是采用相似相溶的原理，利用萃取溶劑來(lái)實(shí)現(xiàn)提取互葉白千層精油的目的。乙醇、石油醚和乙醚等為常見(jiàn)萃取精油溶劑，提高萃取效率的手段有攪拌、加熱回流等。Baker等[3]通過(guò)微波輔助乙醇提取技術(shù)和水蒸氣蒸餾技術(shù)進(jìn)行提取，并比較兩者間的差異，發(fā)現(xiàn)采用乙醇作萃取劑時(shí)，在低油和高油濃度的原料下，對(duì)于原料的萃取率分別是4.8%和7.7%，比相同條件下水蒸氣蒸餾的萃取率更高。且有機(jī)溶劑萃取法能更有效地保留茶樹(shù)中的原有成分，對(duì)原有成分的破壞較小，故有機(jī)溶劑萃取法對(duì)研究TTO所有組分更有益。

1.2 超臨界流體萃取法

超臨界流體提取法[2]主要包括萃取與分離液體和溶質(zhì)兩個(gè)步驟。利用超臨界萃取方法進(jìn)行提取TTO時(shí)，常常在超臨界流體流經(jīng)提取器之前對(duì)流體進(jìn)行加壓和高溫加熱，流體便處于超臨界的狀態(tài)，然后從提取器中萃取出有機(jī)溶質(zhì)，最后把有機(jī)溶質(zhì)進(jìn)行分離，超臨界流體又一次轉(zhuǎn)化成氣態(tài)，可以進(jìn)行回收或循環(huán)。許靜等[4]利用超臨界二氧化碳法萃取茶樹(shù)花精油，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)的萃取方法及條件是：萃取壓力為19～22 MPa。

1.3 水蒸氣蒸餾法

水蒸氣蒸餾法[2]是目前已知的從植物互葉白千層中提取并獲得TTO最為尋常且被廣泛應(yīng)用的一種提取方法。首先是粉碎植物互葉白千層的莖葉，并對(duì)其中的粉碎物和莖葉進(jìn)行潤(rùn)濕；潤(rùn)潮一定時(shí)間后進(jìn)行水蒸氣的分離；在蒸餾過(guò)程中，精油跟隨水蒸氣快速地?fù)]發(fā)，經(jīng)過(guò)高溫冷凝后，進(jìn)行水油的分離便可獲得天然互葉白千層精油。弓寶等[5]研究了TTO的提取條件，結(jié)果顯示，互葉白千層在粉碎至過(guò)10目篩的條件下，加入6倍的水量浸濕粉碎后的互葉白千層莖葉，浸泡時(shí)間為4h，提取時(shí)間為4h，互葉白千層精油的總產(chǎn)率在2.5%以上。

2 互葉白千層精油的應(yīng)用研究

2.1 在食品工業(yè)中的應(yīng)用

食品在加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏和貯存的過(guò)程中很容易遭受到有機(jī)體和微生物污染，從而導(dǎo)致銹蝕或者變質(zhì)等[6]。食品中如果摻入了防腐劑，就可以有效地對(duì)食品進(jìn)行保鮮，減小微生物的病害，延長(zhǎng)其保質(zhì)期[7]。

互葉白千層精油因抗氧化、抗癌、抗菌等功效在動(dòng)植物防腐保鮮上有著廣泛應(yīng)用，又因?qū)Νh(huán)境無(wú)毒無(wú)污染，進(jìn)一步加大了其應(yīng)用價(jià)值。

邵興鋒等[8]利用體外試驗(yàn)得出TTO的抗氧化能力較高，其組分中抗氧化能力排列：α-萜品烯 > α-萜品醇 > γ-萜品烯；蝦在 2 ml/L 和 5 ml/L 的TTO 中浸泡一段時(shí)間后瀝干，發(fā)現(xiàn)在冷藏條件下?lián)]發(fā)性鹽基氮和pH 值降低了，同時(shí)抑制了感官質(zhì)量(肉質(zhì)組織、體表色澤和氣味)的降低和細(xì)菌總量的升高。魏彥珍等[9]采用電輔助加熱的熏蒸方法，當(dāng)互葉白千層精油熏蒸的體積分?jǐn)?shù)為 0.66 mL/L、溫度為33.3 ℃、熏蒸 3.1 h 時(shí)為最佳熏蒸條件，處理后草莓的腐爛指數(shù)為 7.5%。該處理通過(guò)降低硬度和TTS含量，保持果實(shí)表面光澤度；通過(guò)提高PPO和CAT活性，減緩儲(chǔ)存時(shí)草莓中過(guò)氧化氫成分的上升，來(lái)降低PAL和APX活性，從而更好的地保持果實(shí)的品質(zhì)，以延緩草莓衰老。高凱麗等[10]選用互葉白千層精油熏蒸對(duì)百合進(jìn)行輕加工，在 4 ℃ 條件下保存，50 μL/L 使褐變指數(shù)BI值降低13.0%，提高了總酚含量和PAL活性，減弱PPO、CAL等破壞性酶類的活性，發(fā)現(xiàn)利用互葉白千層精油熏蒸處理能有效減緩褐變和大幅度減弱輕加工百合白度值。翟芳芳等[11]進(jìn)行 Box -Behnken 中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，得出用 82.95 g/L 的水性丙烯酸、0.65 mL/L 的互葉白千層精油，噴涂 10.28 min 效果最好，該處理能使切花可觀賞時(shí)間延長(zhǎng)。

2.2 在醫(yī)藥和農(nóng)藥中的應(yīng)用

2.2.1 提高人體免疫力的作用

互葉白千層精油與其他多種精油混合，可以達(dá)到增加人體免疫力、抗炎、 抗氧化、殺菌、美白、修復(fù)以及抗老化等多種作用。南方醫(yī)科大學(xué)的發(fā)明專利[12]中，將薰衣草精油與松針精油、迷迭香精油、肉桂精油、薄荷精油、尤加利精油、互葉白千層精油、白茶精油和二丙二醇按一定的比例混合，然后應(yīng)用于中藥香薰上。通過(guò)香薰燈來(lái)進(jìn)行實(shí)施，具有顯著的增強(qiáng)免疫力的效果，且所得的配方科學(xué)，無(wú)任何人工的合成成分，皆為草本植物中提取而得，安全可靠無(wú)不良作用，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

2.2.2 殺蟲(chóng)的作用

互葉白千層精油及其主要活性成分4-松油醇對(duì)儲(chǔ)糧害蟲(chóng)等具有良好的殺蟲(chóng)活性。根據(jù) GC-MS 分析，其含量較高的五種成分毒力大小為：4-松油醇>α-松油醇>1，8-桉葉油素>γ-松油烯>α-松油烯。

Talha Ali Chohan[13]基于計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)技術(shù)，明確了互葉白千層精油成分4-松油醇與作用靶點(diǎn)的結(jié)合模式，發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)不同基因分子的抑制和促進(jìn)可以對(duì)桃蚜產(chǎn)生較好地驅(qū)避和觸殺，且將4-松油醇與α-璇烯等萜烯類化合物的混合使用在桃蚜防治上，具有良好的應(yīng)用前景。廖敏[14]通過(guò)開(kāi)展互葉白千層精油防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的實(shí)倉(cāng)模擬實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該精油對(duì)雜擬谷盜及玉米象的驅(qū)逐、滅殺和熏蒸效果明顯，在害蟲(chóng)防治上具有環(huán)保、安全及不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)。

2.2.3 植物防霉抗菌的作用

利用植物來(lái)進(jìn)行防霉抗菌的途徑較為廣泛，大致分為化學(xué)方法和物理方法兩類。其中，化學(xué)方法是從植物中提取各種化學(xué)物質(zhì)，如有機(jī)碘化物、三唑化合物、硼化物和銅基類防霉劑等；而物理方法有熏蒸法，高溫?zé)崽幚淼?。由于化學(xué)藥品的毒性和物理方法的有效性，在日常應(yīng)用中往往受限，且隨著人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變和對(duì)于生活水平的不斷追求，人們把更多的關(guān)注點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)無(wú)毒高效的防霉技術(shù)上，而互葉白千層精油因其優(yōu)良的防霉抗菌性能，在天然抗菌劑的領(lǐng)域中占據(jù)領(lǐng)先地位。

王安可等[15]在研究竹材霉變時(shí)發(fā)現(xiàn)，不論采用何種方法測(cè)定，互葉白千層精油對(duì)黑曲霉、黃曲霉、煙曲霉和青霉菌都具有較高的抑菌活性，從而良好地防止竹材霉變；接著，其通過(guò)進(jìn)一步研究性能方法，發(fā)現(xiàn)互葉白千層精油在天然的竹材防霉劑等領(lǐng)域有良好前景。韓艷麗等[16]在對(duì)草莓灰霉病的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)互葉白千層精油作用于灰霉菌時(shí)，能對(duì)其發(fā)育過(guò)程進(jìn)行干擾，且能直接誘導(dǎo)并導(dǎo)致其死亡，同時(shí)，互葉白千層精油還能抑制炭疽病菌、根霉病菌和茄病鐮刀菌等的生長(zhǎng)。原理為互葉白千層精油中的萜類化合物會(huì)毀壞細(xì)菌和真菌的呼吸作用，使其無(wú)法生長(zhǎng)。劉琳娜等[17]發(fā)現(xiàn)，煙苗在40000倍精油濃度的水池中生長(zhǎng)，對(duì)其葉面噴涂10000倍濃度的精油制劑會(huì)對(duì)TMV病毒產(chǎn)生良好的抑制作用，即芳香植物精油制劑是針對(duì)煙草種植苗期TMV病毒疾病預(yù)防的一種生態(tài)制劑。植物精油在抗霉防菌方面具有更廣泛的應(yīng)用和前景。

2.2.4 消毒劑的作用

互葉白千層精油制成的消毒劑具有毒性小、易降解、對(duì)環(huán)境污染較小、不易使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)，被稱為“環(huán)境和諧農(nóng)藥”或“生物合理農(nóng)藥”，符合IPM理論和滿足農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，因此添加互葉白千層精油在制備天然消毒劑方面具有廣泛應(yīng)用前景。

董曉敏等[18]采用氣相擴(kuò)散法探討了互葉千白層精油組合物對(duì)室內(nèi)空氣的消毒作用，發(fā)現(xiàn)互葉千白層精油組合物對(duì)室內(nèi)空氣中兩種常見(jiàn)的青霉屬菌、曲霉屬菌均具有殺滅和抗氧化的作用，而常見(jiàn)的消毒劑PAA僅對(duì)青霉屬菌和病原體具有殺滅和抗氧化的作用。當(dāng)每立方米空間用1mL互葉白千層精油作用0.5 h時(shí)，青霉屬菌殺滅率可高達(dá)99.9%。牛彪[19]通過(guò)對(duì)互葉白千層精油抑菌機(jī)理研究，得出互葉白千層精油作用于細(xì)胞膜上時(shí)會(huì)破壞其形態(tài)，使得細(xì)胞內(nèi)容物流出，從而導(dǎo)致菌體細(xì)胞死亡，并以此機(jī)理自主研發(fā)出一款天然、無(wú)毒害、對(duì)環(huán)境友好的新型互葉白千層精油。

2.3 日用化妝品中的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展、時(shí)代的進(jìn)步、生活水平的提高，人們開(kāi)始追求“美”，各種功能的日用化妝品在市場(chǎng)中迅速崛起，而互葉白千層精油具有光敏性、抗氧化性、抑菌性等優(yōu)點(diǎn)，在防曬、抑菌、抗氧化、祛痘等方面均得到應(yīng)用。

2.3.1 防曬方面的應(yīng)用

互葉白千層精油是植物中特有的芳香物質(zhì)，因存在光敏性，故能阻擋部分紫外線，從而減少紫外線對(duì)皮膚的傷害。因此，根據(jù)互葉白千層精油能阻擋紫外線這一特性，可在日用化妝品中添加此類精油，增強(qiáng)日用化妝品的防曬性能。

熊瑞等[20]人探究在化妝品中添加精油對(duì)其防曬性能的影響時(shí)，通過(guò)分析室溫(25 ℃)下在紫外分光光度計(jì)上測(cè)得添加精油前后吸光度的變化，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的茶樹(shù)精油對(duì)化妝品的防曬性增強(qiáng)效果最佳，并以最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%為基準(zhǔn)，將茶樹(shù)精油添加到防曬能力不佳的化妝品中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)茶樹(shù)精油的加入，能明顯的提高該產(chǎn)品對(duì)紫外線的阻擋作用。故將在日用化妝品的制作中，適當(dāng)添加茶樹(shù)精油可增強(qiáng)日用化妝品的防曬性能。

2.3.2 抑菌的作用

互葉白千層精油不僅具有對(duì)某些細(xì)菌真菌有抗(抑)菌效果和光敏性，而且不同濃度的精油在不同pH的環(huán)境下的抗菌效益不同，因此可通過(guò)優(yōu)化體系所處的環(huán)境，來(lái)最大程度實(shí)現(xiàn)抗菌效果。此外，單方精油的抑菌效益沒(méi)有優(yōu)化后的復(fù)方精油抗菌效益好，所以單方精油通過(guò)復(fù)配之后，可發(fā)揮協(xié)同作用，優(yōu)化抗菌效果。

馮鵬等[21]人通過(guò)進(jìn)行抑菌圈實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了精油單獨(dú)作用于金黃色葡萄球菌的最低殺菌濃度比較高。而在增加部分其它精油后，茶樹(shù)精油和其他精油在抗菌上會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用，增強(qiáng)精油的抑菌效果。此外，馮鵬等[21]人也探究了不同溫度、pH對(duì)精油抗菌活性所產(chǎn)生的影響,發(fā)現(xiàn)了精油抗菌效果在pH偏向強(qiáng)酸或強(qiáng)堿附近時(shí)相對(duì)較強(qiáng),在中性附近時(shí)的抗菌效果則相對(duì)最弱,并且表明了高溫也會(huì)在一定程度上影響抗菌效果。

2.3.3 抗氧化的作用

互葉白千層精油是天然的抗氧化物質(zhì)，精油中含有較多的酚酸類及萜品類物質(zhì)，這兩類化合物中含有不飽和鍵，極易與氧化性物質(zhì)發(fā)生加成及氧化還原反應(yīng)，從而起到抗氧化作用。隨著科技和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)物質(zhì)的需求和對(duì)精神生活的追求不斷提高，“抗氧化”已成為當(dāng)下熱題，茶樹(shù)精油在抗氧化方面的用途得到重視和發(fā)展。

馮鵬等[21]人利用Rancimat法研究在油脂中精油的抗氧化能力，結(jié)果表明，互葉白千層精油具有抗氧化性功效。與此同時(shí)，朱敏等[22]人利用單因素實(shí)驗(yàn)、正交實(shí)驗(yàn)得出茶樹(shù)精油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí)護(hù)膚品的感官和黏度評(píng)分最高，在配方實(shí)驗(yàn)中得到最佳配方后，對(duì)其進(jìn)行自由基清除能力測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其具有較高的抗氧化活性。

2.3.4 祛痘的作用

互葉白千層精油對(duì)常見(jiàn)菌，如：金黃色葡萄球菌、表面葡萄球菌、乙型溶血性球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌和白色念珠菌等具有較強(qiáng)的抗菌性能，故在祛痘、治病方面有廣泛用途。

張燕君等[23]通過(guò)檢測(cè)互葉白千層植株不同生長(zhǎng)部分含精油數(shù)量，發(fā)現(xiàn)互葉白千層精油主要分布在植株的枝葉中。在檢查精油的抗菌療效時(shí)，分別選用了6種可以導(dǎo)致人體皮膚感染的病原菌和特殊條件下的致病菌，發(fā)現(xiàn)互葉白千層精油對(duì)不同細(xì)胞類菌種的抗蟲(chóng)殺滅作用不同。其對(duì)于金黃色的葡萄球菌、表面葡萄球菌、乙型溶血性球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌和白色念珠菌等都具有較強(qiáng)的生物耐菌性能，是天然抗菌藥物。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的互葉白千層精油的提取及其高附加值的研究正處在一個(gè)急劇發(fā)展的時(shí)期。精油，作為其中一個(gè)最具有發(fā)展價(jià)值的產(chǎn)品，應(yīng)用范圍廣泛，涉及領(lǐng)域廣，發(fā)展前景巨大。因此，關(guān)于互葉白千層精油的提取及高附加值的研究是一個(gè)非常重要的課題，研究的方向和研究的深度都會(huì)對(duì)互葉白千層相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本文綜述了互葉白千層精油的提取工藝和技術(shù)以及相關(guān)價(jià)值和功能，期望能對(duì)互葉白千層精油的高附加值研究和實(shí)際應(yīng)用提供參考。