基于森林康養(yǎng)對植物揮發(fā)物的探究

魏靜宇，潘 淼

(北華大學(xué)，吉林 吉林 132013)

植物是自然界的第一生產(chǎn)者，利用光能制造有機(jī)物，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能存儲在有機(jī)物之中，為地球上生存的人和動物提供生命能源和生命活動所必需的氧氣和生存環(huán)境，維持著自然界中的物質(zhì)循環(huán)和平衡。此外，它還起著凈化空氣、調(diào)節(jié)大氣溫度、降低城市溫室效應(yīng)、優(yōu)化環(huán)境、保護(hù)生態(tài)平衡等別無可替代的作用。

自從森林康養(yǎng)理念提出后，森林康養(yǎng)已成為全球關(guān)注熱點，森林植物對人體的康養(yǎng)保健作用已上升到新的高度。在此前提下，人們對于植物揮發(fā)物的研究愈加深入，發(fā)現(xiàn)其對人體的康養(yǎng)保健作用至關(guān)重要。

1 植物揮發(fā)物在國內(nèi)外研究進(jìn)展情況

植物揮發(fā)物是植物的衍生物，它是植物自身產(chǎn)生的一種有機(jī)化合物質(zhì)，其揮發(fā)物大多具有良好的生理活性，不僅對自身會產(chǎn)生一定的影響，同時也會影響外界環(huán)境，對人體身心健康起著顯著的促進(jìn)和調(diào)節(jié)作用。目前，對于植物揮發(fā)物的研究已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學(xué)康養(yǎng)方面，利用植物揮發(fā)物所產(chǎn)生的有益物質(zhì)、芳香類分泌物對病人進(jìn)行康養(yǎng)治療。研究發(fā)現(xiàn)，不同植物的揮發(fā)物都具有不同的作用和效果，這些不同類型的揮發(fā)物對各種單細(xì)胞生物、細(xì)菌、病毒都有不同程度的抑制效果，甚至有很好的消殺作用。

以中國、美國和日本為首以及歐洲等國對森林康養(yǎng)與植物揮發(fā)物的關(guān)聯(lián)研究在不斷深入，尤其是日本對于植物揮發(fā)物的研究較為細(xì)致，多采用活體植物群，主要是通過植物對人產(chǎn)生的感官反應(yīng)，做出人身體以及心理上的反饋來進(jìn)行研究。例如對森林浴的研究，使人通過植物熏蒸沐浴等方法療養(yǎng)后，對人進(jìn)行生理指標(biāo)的測定來觀察其藥用效果[1]。由于森林浴起源于歐洲，上世紀(jì)先是由德國人提出，故歐洲對于植物揮發(fā)物的研究更早，多是研究森林浴以及芳香療法，但不足之處在于沒有很好的把揮發(fā)物化學(xué)成分與人體生理指標(biāo)的測試有機(jī)的結(jié)合起來，而且研究方向發(fā)散，出發(fā)點均不相同?？偟膩砜?，歐洲專家主要是研究與芳香揮發(fā)物有關(guān)的情感分析。相對于以上地區(qū)來說，北美國家對于植物揮發(fā)物的探究稍晚一些，在對于揮發(fā)物生態(tài)學(xué)方面研究與歐洲類似。我國地域遼闊，具有豐富的森林植物資源。我國雖然很早就注意到植物揮發(fā)物或是氣味具有一定的療養(yǎng)價值，但由于研究僅停留在淺表層面，研究深度要遜色于其他發(fā)達(dá)國家。我國主要在一線城市研究較為深入，研究對象主要是具有濃郁氣味的植物，如謝慧玲、洪榮、高巖懈等專家對植物揮發(fā)物進(jìn)行了具有一定深度的研究。

總之，國內(nèi)外利用植物揮發(fā)物來預(yù)防人體疾病已經(jīng)逐漸應(yīng)用于實踐，森林康養(yǎng)逐漸成為新的健康產(chǎn)業(yè)。

2 植物揮發(fā)物的性質(zhì)和類型

植物通過進(jìn)行光合作用，發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定的新的物質(zhì)，能夠合成各類有機(jī)化合物。在這些化合物中便包含這些具有揮發(fā)性質(zhì)的化合物，通過植物自身來揮發(fā)到外界環(huán)境中，發(fā)散植物便會與附近的同種或不同種生物發(fā)生一系列的作用。通常，當(dāng)植物遭到外界破壞或侵害時，揮發(fā)物種類和揮發(fā)的量都會明顯提高。目前可從九十多科的植物中提煉出超過1700種的植物揮發(fā)物，主要包括萜類化合物、脂肪酸衍生物、苯環(huán)型和苯丙素類化合物、C5-支鏈化合物、含氮和含硫化合物等?，F(xiàn)在對植物揮發(fā)物的研究也不只停留在植物化感方面，森林康養(yǎng)中對植物揮發(fā)物的研究多存在于萜類化合物，進(jìn)一步對揮發(fā)物在森林康養(yǎng)中對人體胞間功能的研究是非常重要的。

3 植物揮發(fā)物的功能

3.1 植物揮發(fā)物的生態(tài)功能

植物間相互作用、植物化感以及繁殖與生長也是備受關(guān)注的問題，在植物繁殖方面，大多是通過自身釋放揮發(fā)物來吸引昆蟲類動物傳粉，但對于這一理論認(rèn)定的支撐并不充分，目前只確定了少數(shù)植物是通過揮發(fā)物吸引昆蟲。在植物化感方面，植物會通過自身釋放揮發(fā)物來對自身進(jìn)行保護(hù)，同時會對周邊植物產(chǎn)生一定的保護(hù)作用，保護(hù)自身減免傷害，尤其是受到外界破壞時，這類揮發(fā)物質(zhì)會急劇增多。遇到昆蟲侵害時，自身產(chǎn)生的揮發(fā)物可以抑制鱗翅目昆蟲的生長、使幼蟲麻痹或?qū)е吕ハx中毒，從而減少昆蟲取食植物或趨避害蟲[2]。間接防御方面，某些揮發(fā)物不但可以作為互利素引誘捕食性或寄生性天敵來減輕害蟲對植物的危害[3,4]。但是植物揮發(fā)物質(zhì)對于植物來說也是有負(fù)向作用，植物與昆蟲長期處在一個平衡的關(guān)系當(dāng)中，由于通過植物揮發(fā)物質(zhì)增強(qiáng)了植物的防御機(jī)制，植食性昆蟲也會逐漸適應(yīng)這種機(jī)制，并提升其反防御機(jī)制。

3.2 植物揮發(fā)物的森林康養(yǎng)保健功能

植物揮發(fā)物是全球最多的揮發(fā)物，對大氣以及空氣質(zhì)量有著很大的影響。一部分揮發(fā)物有消炎，殺菌的作用。例如銀杏樹可以會發(fā)出羧基苯甲酸，鄰苯二酚等酚類物質(zhì)，具有很強(qiáng)的殺菌能力，可以抑制細(xì)菌的繁殖。大部分樹木都會發(fā)出乙醛，也是很好的一種殺菌物質(zhì)。在評價空氣質(zhì)量的時候，空氣中的負(fù)離子含量也是一項極其重要的指標(biāo)，在植被覆蓋率高的森林地區(qū)，空氣中負(fù)離子濃度一般都要高于人流密集的城市，這些負(fù)離子不但可以調(diào)節(jié)小氣候而且也具有一定的滯塵和殺菌作用，可以作為森林康養(yǎng)基地的選址地。

3.2.1 對人身體的調(diào)節(jié)作用

植物揮發(fā)物也會受到外界環(huán)境的影響，在不同條件下，植物揮發(fā)物所發(fā)揮的作用和效果也有一定的差別。溫度，風(fēng)速，天氣都會對植物揮發(fā)物造成一定的影響。另一方面，植物自身對其也有一定的影響，在自身生長旺盛的情況下，揮發(fā)量會明顯高于萎蔫、干枯植物。當(dāng)揮發(fā)物與人接觸時，人類通過呼吸的方式將揮發(fā)物吸入體內(nèi)，通過人體機(jī)能揮發(fā)物在體內(nèi)循環(huán)。這些揮發(fā)物會對人的神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)解，加快新陳代謝，促進(jìn)血液循環(huán)以及提高人體免疫力。還有很多具有芳香氣味的植物揮發(fā)物可以通過人的呼吸作用提高身體健康，降壓，改善情緒。姚貽烈，呂迪，王琦等人也對不同樹種揮發(fā)物進(jìn)行分析，得出揮發(fā)物對人類健康有諸多益處的結(jié)論。例如現(xiàn)在流行的森林浴和芳香療法都利用了這些原理。有研究表明，經(jīng)過森林浴和芳香療法后，人體內(nèi)的各項機(jī)制都會增強(qiáng)，抗癌蛋白也會增高，新陳代謝速率加快，這些作用還會在療養(yǎng)之后持續(xù)一段時間。對于輕度高血壓患者，采用此類療法也具有較為明顯的效果。通過將洋繡球、薰衣草等植物進(jìn)行組合，并讓有輕度高血壓的中年人置身其中，先測出進(jìn)入前的血壓值，經(jīng)過一段時間后進(jìn)行測量，大多數(shù)人的血壓都有不同程度的降低。

3.2.2 對人心理的調(diào)節(jié)作用

植物揮發(fā)物被吸入人體后，會對人的神經(jīng)有一定的刺激作用，通過刺激人的神經(jīng)，增加人腦中神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)分泌，會對人的情緒產(chǎn)生一定的影響。有的會使人變得興奮，有的便使人輕松舒適，尤其是在負(fù)離子以及揮發(fā)物濃度高的森林中，對人情緒上的調(diào)節(jié)作用更為明顯。因此，當(dāng)身處森林環(huán)境時，都會有不同程度的放松和舒適，會使人頭腦清醒，心曠神怡，同時也可以在一定程度上緩解人的焦慮和煩躁。

植物揮發(fā)物通過各種不同的方式對人類施以不同的影響，這些影響日積月累也會調(diào)控著我們的身體狀況，雖然通過揮發(fā)物進(jìn)行治療和康養(yǎng)暫未廣泛普及，但在未來一定會在醫(yī)學(xué)方面起著重要的輔助療法作用，甚至是一些化學(xué)藥物起不到的作用，特別是要通過合理的植物組合來推動森林康養(yǎng)進(jìn)程的發(fā)展。

4 植物揮發(fā)物的其他應(yīng)用

植物揮發(fā)物可用來預(yù)防病蟲害。實驗表明，通過植物揮發(fā)物可誘殺小菜蛾[5],(Z)-3-乙酸葉醇酯對七星瓢蟲等害蟲有明顯的引誘作用，水楊酸甲酯能顯著引誘草間小黑蛛和食蚜蠅等。利用揮發(fā)物吸引昆蟲進(jìn)行傳粉以及繁殖的研究也在逐步深入，如利用植物揮發(fā)物吸引蜜蜂可有效提升冬季為草莓授粉效率的方法，已經(jīng)運(yùn)用到生產(chǎn)當(dāng)中。

5 植物揮發(fā)物提取方法

采用液氮冷凝法提取植物揮發(fā)物，操作既簡便又高效。該法不需要其他物質(zhì)化合，因此提取的揮發(fā)物不受外界影響和污染。

6 結(jié)語

在過去的幾十年中，對于植物揮發(fā)物的研究一直在不斷加深，但伴隨著森林康養(yǎng)熱的興起，不論是林業(yè)工作者還是醫(yī)學(xué)工作者，都在為揮發(fā)物在本領(lǐng)域的作用而鉆研。時至今日，研究成果已經(jīng)初具規(guī)模，逐漸開始將其帶入生產(chǎn)和實踐當(dāng)中。但是，揮發(fā)物的揮發(fā)機(jī)理以及組合都是十分復(fù)雜的過程，幾乎不會有任何植物單獨栽植，植物組合在一起，揮發(fā)物之間的化學(xué)變化是相當(dāng)復(fù)雜的，利用好合理的植物組合可以有效提升森林康養(yǎng)效果。森林中的植物揮發(fā)物對人類的康養(yǎng)和保健作用主要體現(xiàn)在愉悅心情、消炎殺菌、提高免疫力等方面。