植物精油抗病毒研究概况

黄月红 程红柳 卢 静 李玉红*

（1上海市浦东新区康桥镇集体资产管理事务中心 201315；2上海交通大学设计学院风景园林系，上海市闵行区 200240；3上海交通大学设计学院实验中心，上海市闵行区 200240）

人类在文明发展的过程中，不断受到病毒性传染病的困扰，病毒感染具有数量多、传染性强、传播广泛、病死率高、缺乏有效预防和治疗药物等特点[1]，从最早大规模爆发的天花病毒，到流感病毒引起流行性感冒、冠状病毒引起的中东呼吸综合征等，再到2020年新冠病毒爆发引起的全球肺炎疫情，都对人类的健康造成了很大威胁。

科学家们一直在尝试通过抗病毒药物的开发和采用现代医疗技术手段来抗击病毒，但与抗菌药物相比，抗病毒药物的种类甚少，加之病毒对传统抗病毒药物的耐药性逐渐上升[2]，因此，寻找新型抗病毒药物和新的抗病毒策略显得更加迫切。与此同时，现代科学研究发现，有些植物精油具有广谱杀菌、抑菌和抗病毒的作用[3]，与传统的化学药物产品相比，精油抗菌杀毒具有安全、高效、可持续的特点[4]，且不易产生耐药性[5]。鉴于此，笔者拟对已有的植物精油抗病毒研究进行综述，对抗病毒精油的主要活性成分进行分析，并对植物精油抗病毒的可能作用机制进行探讨，旨在为进一步开展植物精油抗病毒作用的研究提供参考。

1 植物精油抗病毒研究

病毒是一种个体微小、结构简单、含一种核酸（DNA或RNA）、须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物[1]，其主要由内部的核酸和蛋白质外壳组成。通常在结构上根据病毒是否具有包膜，将其分为包膜病毒（envelope virus）和无包膜病毒（nonenveloped virus）两类。其中，有包膜的病毒亲脂，对脂溶剂敏感，而植物精油具有亲脂性，故精油对包膜病毒的作用更强[6]；无包膜病毒亲水，易溶于水的灭活剂对无包膜病毒的杀灭效果更好。同时，现有研究表明，植物精油能有效对抗处于吸附阶段前的病毒，而对处于吸附阶段后的病毒无效，这说明精油可能与包膜病毒在其吸附前发生相互作用，从而起到抗病毒的作用[7]。

1.1 对包膜病毒的抗性研究

最早开展的研究是精油抗包膜病毒中单纯疱疹病毒（HSV）的研究，包括单纯疱疹病毒1型和2型（HSV-1和HSV-2）等，这部分研究成果也最为丰富。大量研究结果显示，各类疱疹病毒对植物精油呈现高度敏感[8]，例如，香茅、乔木篙等12种植物精油对HSV-1病毒有不同程度的抑制作用[9]；Santolina insularis精油能够有效抑制HSV-1和HSV-2的细胞间传播[10]；澳洲茶树精油凝胶对治疗复发性唇疱疹有明显作用[11]等。

随后，植物精油抗流行性疾病病毒的研究也越来越多，且主要为植物精油抗包膜病毒的研究，对植物精油抗无包膜病毒的研究鲜有涉及。例如，南美植物精油成分及抗病毒作用的研究[12]，阿根廷圣路易斯的芳香植物精油抗病毒活性研究[13]，从哥伦比亚种植的植物中提取的精油对黄热病病毒体外复制的抑制作用研究[14]等。同时，还有植物精油抗流感病毒的研究。流行性感冒是一种非常严重的全球性呼吸道传染病，在流感流行期间，全球有10%～20%的人口感染流感病毒，每年造成300万～500万严重病例和25万～50万死亡病例[16]。流行性感冒的病毒分为不同种类型，目前已有的植物精油抗流感病毒的研究主要集中在甲型和乙型流感病毒上。研究表明，多种单方植物精油或其复配而成的复方植物精油对流感病毒均有较明显的抑制作用[17]。此外，还有植物精油抗其他易导致流行性感染的病毒的研究。例如，沙棘叶提取物、白棘枝和柠檬马鞭草精油在登革热病毒吸附到宿主细胞上之前，可能会导致病毒的直接失活[18-19]；白棘枝、希腊牛至、艾草等精油对黄热病病毒的体外复制有抑制作用[14]；桉树精油对VERO细胞中感染的腮腺炎病毒活性有轻微的抑制效果[20]。

1.2 对无包膜病毒的抗性研究

由于无包膜病毒的独特结构，植物精油抗无包膜病毒的研究成果较为有限，目前仅在鼠诺如病毒、猫杯状病毒、人轮状病毒的抑制作用上有部分研究，结果显示，牛至、香茅、丁香精油等对部分无包膜病毒有效[15]。

2 抗病毒植物精油的活性成分

植物精油成分中的单萜具有较强的抗病毒活性，可以直接作用于病毒，其中包括单萜醇类和单萜醛类化合物，且单萜烯的抗病毒活性略高于单萜醇[21]。例如，1，8-桉叶醇属于单萜醇，它通过在植物精油中同其他成分产生协同作用来治疗呼吸道病毒感染；氧化芳樟醇-芳樟醇可用于治疗因病毒引起的下呼吸道感染[22]。同时，精油中含有的苯丙素和倍半萜也有助于抗病毒，其作用机制可能是干扰病毒粒子的包膜结构或掩盖病毒结构[21]。

现以抗HSV-1、HSV-2病毒[9-11]的植物精油为例，将已证实具有抗病毒功效的部分植物精油的主要活性成分列于表1。

表1 部分抗病毒植物精油的主要活性成分

3 植物精油抗病毒的可能作用机制

目前，实验室中通常采用病毒空斑减少法来检测植物精油可能抑制病毒感染的阶段和目标位置[5]，一般在预处理细胞（病毒感染前用精油预处理宿主细胞）、预处理病毒（病毒感染前用精油预处理病毒）、吸附阶段（吸附期间加入精油）、细胞内复制（在病毒侵入细胞内复制后用精油培养宿主细胞）4个阶段进行研究。同时，不同植物精油抵抗不同病毒的作用机制也不同，但也存在着一定的共性，例如，植物精油预处理病毒可以抑制其感染性，且植物精油预处理细胞对病毒的抑制效果不如预处理病毒的效果显著[23]；植物精油的作用方式以直接与病毒相互作用为主；植物精油的作用阶段大多是在病毒吸附前或吸附过程中，少数在病毒渗透到宿主细胞后。

3.1 对包膜病毒可能作用机制

3.1.1 病毒灭活

这是大多数植物精油抑制病毒的作用机制，主要是因为亲脂化合物能干扰病毒的包膜功能，使包膜解体，进而灭活病毒。但这类机制只对包膜病毒有效，对无包膜的病毒无效。

3.1.2 吸附抑制

少数植物精油能干扰病毒颗粒薄膜结构，从而抑制病毒对宿主细胞的吸附。

3.1.3 生长抑制

少数植物精油能抑制病毒在细胞内的复制，从而达到抗病毒的效果。例如，檀香精油并没有使HSV病毒失活，而是抑制病毒在细胞内的复制[24]；丁香精油能在体外抑制HSV-1的复制，柠檬醇和香茅醛能抑制HSV-1、HSV-2的复制[4]；两种意大利撒丁岛河岸植物Ridolfia segetum和Oenanthe crocata的精油能影响HIV逆转录酶的活性[25]；澳洲茶树精油能抑制亚型H1N1的复制[26]等。

3.2 对无包膜病毒可能作用机制

有研究表明，牛至精油作用于诺如病毒[27]，植物精油可直接作用于病毒衣壳，部分随后作用于RNA，经精油处理后的衣壳直径增大，膨胀解体，但这种抑制机制并不影响病毒对宿主细胞的吸附；柠檬草精油和柠檬醛作用于诺如病毒[21，28]，经植物精油处理后，病毒衣壳保持完整，但植物精油覆盖衣壳，阻碍了病毒吸附宿主细胞，导致感染失败。

4 展 望

目前，植物精油抗病毒的相关研究仍需突破很多问题，例如，植物精油抗病毒研究主要集中在常见的单方和复方精油，需挖掘新的精油资源；植物精油抗病毒的具体作用机制还未被全面揭示等。但鉴于植物精油相比其它药物，具有绿色、安全、无残留、很难使病毒产生耐药性等优点，且已有大量实例说明，植物精油抗病毒研究的价值巨大。因此，植物精油抗病毒研究的发展前景广阔，值得科学工作者进一步深度挖掘、研究和探索。