茶樹精油及其生物學(xué)功能研究進(jìn)展

郭杰，陶蕾，邱倩，張娜，賈鵬飛，石少飛

（1.蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州 730070；2.隴東學(xué)院，甘肅慶陽 745000）

茶樹（Melaleuca alternifolia），又名互葉白千層，桃金娘科白千層屬灌木，原產(chǎn)地澳大利亞的居民早在千年以前就用茶樹治療炎癥、腹瀉和外傷感染[1]。現(xiàn)代藥理學(xué)證實(shí)，茶樹精油具有顯著的抑菌活性、抗病毒作用和抗氧化作用，其抑菌作用強(qiáng)于薰衣草精油，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的活性最強(qiáng)的天然抗菌劑。茶樹精油因其優(yōu)良的生物活性以及綠色安全的應(yīng)用特點(diǎn)，已被收錄于第7版的歐洲藥典中，現(xiàn)階段常常作為殺菌防腐成分應(yīng)用于醫(yī)藥食品行業(yè)[2]。

1 茶樹精油的化學(xué)成分

茶樹精油的相對密度為0.885～0.906，微溶于水，可與非極性溶劑混溶，主要由單萜、倍半萜、烯及醇類組成[3]。其主要成分是單萜化合物，包括松油烯-4-醇、1,8-桉葉素、對傘花烴及γ-萜品烯等。其中，松油烯-4-醇、1,8-桉葉素為其抗菌主要成分，為了保證茶樹精油的抗菌水平，松油烯-4-醇的含量不得低于30%[4]。王夢如等[5]采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析茶樹精油的化學(xué)成分及相對含量，共分離鑒定出22種化合物，其主要成分包括(-)-α-蒎烯、α-松油烯、1,2,3,5-四甲基苯、D-檸檬烯、桉葉油醇、γ-萜品烯、α-萜品烯、(-)-4-萜品醇及α-松油醇等。喬健等[6]利用甲基叔丁基醚結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)比較了茶樹嫩葉與老葉精油組分的差異，在不同類型的茶樹葉片提取獲得的精油中共檢測到10種單萜、16種倍半萜、5種單萜衍生物及1種倍半萜衍生物共32種化學(xué)成分；不同類型葉片精油組分不同，含油量亦不同，且老葉的精油含量顯著高于嫩葉。

2 茶樹精油生物學(xué)功能

2.1 抗菌功能

青霉素被發(fā)現(xiàn)之后，細(xì)菌感染普遍使用抗生素治療，但如今，很多細(xì)菌病原體對細(xì)菌產(chǎn)生了抗藥性，因此科學(xué)家們面臨著制備出抗耐藥性的新型藥物的挑戰(zhàn)。研究發(fā)現(xiàn)，從茶樹中提取的精油，具有殺菌的功效，這種殺菌作用主要是通過破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物外滲[7]。其主要的抗菌成分包括松油烯-4-醇和1,8-桉葉素，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌和蠟樣芽胞桿菌等均有顯著的抑制作用，且不會對細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的活性最強(qiáng)的天然抗菌劑[8]。李炳霞等[9]對茶樹精油抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的活性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明茶樹精油對抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度為0.75%，2×最小抑菌濃度（Minimal Inhibit Concentration，MIC）能顯著抑制抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的生長繁殖，4×MIC抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌無生長。

2.2 抗病毒抗寄生蟲作用

茶樹精油除了強(qiáng)效的抗菌效果以外，還具有一定的抗病毒活性。繼茶樹精油發(fā)現(xiàn)有抗煙草花葉病毒的活性之后，其抗單純皰疹病毒、抗流感病毒、單純性皰疹病毒、抗人類乳頭狀瘤病毒及抗腺病毒型等作用相繼被發(fā)現(xiàn)[10]。茶樹精油的抗病毒效果主要是通過干擾病毒早期階段脫殼的溶酶體酸化達(dá)到抑制病毒增殖生長的目的。有研究表明，0.5%茶樹精油對減毒脊髓灰質(zhì)炎病毒有顯著的滅活效果，這種抗病毒活性與茶樹精油成分中的4-松油醇、異松油烯、α-松油烯有關(guān)，而且茶樹精油的抗病毒效果與病毒的復(fù)制周期有關(guān)，對游離病毒的殺滅效果最好[11]。

除此之外，茶樹精油對寄生蟲也具有良好的殺滅作用。AHMAD等[12]研究發(fā)現(xiàn)，403 mg/mL的茶樹精油可使布氏錐蟲減少50%，0.5 mg/mL的茶樹精油可使利士曼原蟲減少50%。茶樹精油還對陰道毛吸蟲、棘阿米巴原蟲都有很好的抑制作用，尤其是對棘阿米巴原蟲的抑制率可以達(dá)到100%[13]。臨床上同樣也證實(shí)了這一結(jié)論，即茶樹精油可以有效治療陰道毛吸蟲和棘阿米巴原蟲引發(fā)的疾病。因茶樹精油在抗寄生蟲的同時還可以抗菌消炎，促進(jìn)傷口融合，使得茶樹精油有望成為抗寄生蟲新藥物[14]。

2.3 抗氧化作用

人們的機(jī)體健康與抗氧化作用關(guān)系密切。機(jī)體正常的新陳代謝過程中會產(chǎn)生超氧陰離子自由基、羥基自由基在內(nèi)的各類活性氧，不及時清除這些活性氧，就會使組織和器官受到損傷，從而導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生、加速機(jī)體的衰老。許多研究都證實(shí)了茶樹精油內(nèi)含有高濃度的抗氧化成分，能夠使機(jī)體免受氧化損傷。例如，其中的α-萜品烯是一種強(qiáng)效抗氧化劑，其通過自身氧化降解的途徑來抑制其他化合物氧化降解[15]。有研究發(fā)現(xiàn)，0.05 μg/mL的茶樹精油對DPPH自由基的清除率優(yōu)于香檸檬油、茴香油、迷迭香油、芳樟油、桉葉油、薄荷油、香紫蘇油和山蒼子油，抗氧化能力顯著[16]。

3 茶樹精油的應(yīng)用

3.1 茶樹精油在保鮮行業(yè)中的應(yīng)用

生鮮食品的腐敗是由于產(chǎn)品中存在的微生物群導(dǎo)致的，特別是一些革蘭氏陰性菌，包括大腸桿菌（Escherichia coli）、莫拉氏菌（Moraxella Fulton）、希瓦氏菌（Shewanella）和變形桿菌（Proteus）等。這些微生物在生鮮食品儲藏中能適應(yīng)儲藏環(huán)境，成為優(yōu)勢菌而快速繁殖，在代謝過程中產(chǎn)生硫化物、胺、醛、酮和有機(jī)酸等異味產(chǎn)物，造成食品腐敗。近年來，茶樹精油因具有優(yōu)良的抗菌、抗氧化作用而廣泛應(yīng)用于生鮮產(chǎn)品保鮮中。對茶樹精油保鮮效果的評價表明，茶樹精油可以有效減少室溫條件下儲藏草莓的腐爛率，同時減少炭疽病和革狀腐病的發(fā)病情況[17]。除了單獨(dú)應(yīng)用于產(chǎn)品保鮮中，茶樹精油還常與其他精油復(fù)配，協(xié)同增強(qiáng)保鮮效果。鐘業(yè)俊等[18]將茶樹精油與另外2種植物精油復(fù)配后加入荔枝保鮮袋中，結(jié)果表明植物精油能夠顯著抑制荔枝果實(shí)腐敗，延緩荔枝果皮衰老以及果肉營養(yǎng)成分的流失，更好地保留產(chǎn)品的風(fēng)味。茶樹精油還可以與涂膜劑等載體相結(jié)合，有效減少細(xì)菌的侵染，抑制保鮮產(chǎn)品的呼吸作用，減少營養(yǎng)成分的丟失。例如，YOUSUF等[19]將茶樹精油與殼聚糖結(jié)合制備的涂膜應(yīng)用于橘子的保鮮中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)橘子腐爛率明顯下降，且果實(shí)品質(zhì)無顯著變化。茶樹精油作為一種天然防腐劑，在生鮮保鮮中具有良好的應(yīng)用前景。

3.2 茶樹精油在醫(yī)藥產(chǎn)品中的應(yīng)用

應(yīng)用茶樹精油治療皮膚病歷史悠久，17世紀(jì)英國探險家使用茶樹汁水治療燒傷和昆蟲叮咬，19世紀(jì)澳大利亞化學(xué)家將茶樹精油添加到護(hù)膚產(chǎn)品中治療皮膚真菌感染。現(xiàn)代研究同樣證實(shí)了茶樹精油對于皮膚感染、痤瘡都具有顯著療效。5%的茶樹精油對于痤瘡的治療效果強(qiáng)于同等濃度下過氧化苯甲酰溶液；6%茶樹精油涂抹于復(fù)發(fā)性唇皰疹部位，臨床效果顯著[20]。此外，茶樹精油還可以用于治療腫瘤破潰所致的惡性潰瘍[21]。

3.3 茶樹精油在飼料添加劑中的應(yīng)用

在2020年我國動物養(yǎng)殖中實(shí)行全面替抗的背景下，茶樹精油作為天然植物的提取物，具有綠色安全的特性，常以飼料添加劑的形式添加至動物飼料中。將茶樹精油添加在動物飼料中，可以有效促進(jìn)動物的生長發(fā)育，增加動物體重體長和提高動物機(jī)體的免疫水平[22]。例如，有研究表明，將茶樹精油添加在豬飼糧中可以提高實(shí)驗(yàn)豬的平均日增重、肝臟指數(shù)、腎臟指數(shù)以及背最長肌紅度值，有效改善肥豬生長性能和肉質(zhì)狀況[23]。綜上所述，茶樹精油作為飼料添加劑，不僅可以促進(jìn)畜禽生長，還可以改善畜禽營養(yǎng)價值，是一種可代替抗生素的天然飼料添加劑。

4 結(jié)語

自20世紀(jì)90年代茶樹精油因其抗菌消炎功能而備受關(guān)注以來，眾多學(xué)者對其有效成分和功效展開了深入的研究，最終發(fā)現(xiàn)茶樹精油的主要成分是單萜、倍半萜、烯及醇類等。這些物質(zhì)賦予茶樹精油顯著的抗菌功能、抗氧化作用、抗病毒能力以及抗寄生蟲功能，鑒于茶樹精油抑菌抗炎效果好，作用廣普，且對植物低毒，對動物無毒的特性，其有望代替化學(xué)合成殺菌劑應(yīng)用于皮膚病防治、無抗養(yǎng)殖以及日化產(chǎn)品等領(lǐng)域。