迷迭香的化学成分和药用研究进展

路 朝，侯梅芳，徐荣艳

(1. 上海应用技术大学 生态技术与工程学院，上海 201418；2. 上海辰山植物园/中国科学院上海辰山植物科学研究中心，上海 201602)

亚灌木芳香植物迷迭香(RosmarinusofficinalisL.)原产于欧洲地区及非洲地中海沿岸，因精油类产品的广泛应用而被人们熟知。迷迭香喜温暖湿润气候，生物活性丰富，常被用作药材及烹饪配料等。民间还根据迷迭香的外形将其划分为几个品种，主要包含直立白花迷迭香、针叶迷迭香、澳洲迷迭香、匍匐迷迭香、以及斑叶迷迭香等。如今已有很多科学家对迷迭香的植物化学成分和植物药理学功能进行了大量的研究，并从植物体中分离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、香叶木素等有机化合物，以及α-蒎烯、莰烯、柠檬烯等挥发性化合物[1-3]，但针对于这些化合物具体功能的总结性文章尚不全面。本文介绍了迷迭香的基本用途，并对其主要的植物化学成分及其作用进行了分析，最后结合其相关药理学功能的最新研究成果对其整体进行评价，希望能为挖掘迷迭香的潜在价值提供科学依据。

1 迷迭香的基本用途

食用和药用是草本植物迷迭香的两大传统用途。在常见饮食中，迷迭香可用于烹饪菜品、烘焙西式甜点，也可直接冲泡成茶[3]。在传统的地中海菜肴中迷迭香常作为香料被添加到牛排等料理中，不但可以消除肉的腥味还能起到保鲜作用。大概在两千年前，迷迭香被引进到希腊、意大利等欧洲国家，其茎叶被采集用于口服，具有治疗腹痛、关节炎、助消化以及调理月经等作用。欧洲生产的第一款以酒精为基础的香水“匈牙利皇后水”中就含有迷迭香成分，具有提神醒脑的功效[2]。据早期文献记载，迷迭香具有改善记忆力，帮助治疗失眠、精神疲劳，促进心脏功能等多种用途[3]。由于天然香草类植物精油能有效防治螨虫，使得目前市场上含有迷迭香的除螨产品也广受欢迎。人们使用迷迭香精油进行芳疗按摩已有悠久历史，经常使用迷迭香精油按摩头皮和背部，不仅能缓解身体疲劳还能增强记忆力提高学习工作效率[4-5]。作为小型灌木，迷迭香对生长环境的选择并不苛刻，它不仅能忍受干旱环境的风沙，还可以在砾石丰富的地区种植以防水土流失[6-7]。

2 植物化学成分

采用水蒸气蒸馏法提取迷迭香精油，经气相色谱-质谱联用分析后可鉴定出迷迭香中居于32种有效化合物成分。有效提取并合理利用迷迭香中的化合物成分，对迷迭香的种植和开发具有重大意义。

2.1 酚酸类化合物

迷迭香中的酚酸类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。这类化合物中包含较多的酚羟基取代，由于其不稳定的结构性质，所以易受到外界环境的影响而发生相应的化学变化。这类化合物也常被添加到具有抗炎、抗菌作用的药物中发挥其生物活性[8]，化学结构式如图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图1 酚酸类化合物结构式Fig.1 Structural formula of phenolic acid compounds

通过分馏萃取得到的多酚羟基化合物迷迭香酸(rosmarinic acid)具有对糖消化酶的抑制作用和对胰岛β细胞的保护作用，可通过提高高血糖患者体内胰岛素的敏感性，起到预防或者治疗糖尿病的功效[9-12]。迷迭香中的鼠尾草酸(carnosic acid)与α-淀粉酶结合后可使α-淀粉酶的荧光特性发生静态猝灭。其作用机理是通过分子对接形成可逆的酶抑制剂复合物，导致酶的催化活性降低。有实验证明，迷迭香植物提取物的抗氧化性能与抗菌性能和提取物中鼠尾草酸和鼠尾草酚的含量呈正相关性，且二者对产生龋齿的口腔病原菌也具有抑制作用[13]。五环三萜类化合物熊果酸(ursolic acid)不仅具有抗炎杀菌的功效，还能降低血糖、缓解口腔溃疡等复发性疾病。临床实验表明，熊果酸可通过抑制氧化应激损伤以及改善脂质代谢情况从而避免急性心肌梗死疾病的发生。在一定程度上熊果酸还参与骨骼肌的合成代谢作用，可减缓由于骨密度损失而导致的骨质疏松症。因而被广泛应用于临床治疗中。

2.2 黄酮类化合物

据早期药理学研究发现[14-15]，迷迭香中含有大量的黄酮类化合物成分，其中包括木犀草素、6-甲氧基木犀草素、槲皮素、香叶木素和芹菜素等。这类化合物具有止咳化痰、消炎利尿等功能并且对心脑血管具有一定的保护作用，化学结构式如图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. 香叶木素diosmetin 11. 芹菜素apigenin图2 黄酮类化合物结构式Fig.2 Structural formula of brass compounds

木犀草素(luteolin)具有广泛的生物活性，不仅能够防治过度肥胖以及心血管疾病等，还能明显减轻肝脏脂肪变性。用不同浓度的木犀草素处理大鼠的心肌H9c2细胞，可以发现它能明显抵抗H2O2所造成的细胞氧化损伤[16]，降低细胞的受损程度。槲皮素(quercetin)对在青少年中患病机率较高的癌症—骨肉瘤具有一定的治疗效果。它能抑制人体骨肉瘤细胞的增值，使其停滞在细胞周期的G1期，促使骨肉瘤细胞发生自噬活动，进而减少扩散范围，降低癌症的发生率。临床实验表明[17-18]，槲皮素还可抑制宫颈癌细胞的增殖，在治疗过程中增加宫颈癌细胞对化学疗法的敏感程度从而降低患者的死亡率。“植物雌激素”—芹菜素(apigenin)的药理学性质也相当活跃。它不仅对自由基等具有一定清除能力，还对铁离子诱导的多不饱和脂肪酸和脂质的氧化变质有显著的抑制作用。在模拟老年痴呆症(AD)模型的成年老鼠腹中注射进不同浓的芹菜素，可发现随着不同浓度芹菜素的摄入，AD小鼠的学习与记忆能力也有了不同程度的改善。

2.3 挥发性物质

迷迭香中的挥发性化合物是迷迭香精油的重要组成部分，它所包含化合物主要有萜类、醇类、酮类等，其代表物质有柠檬烯、樟脑、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、松油醇等[19]。这类物质具有缓解胃病、促进肠道吸收、治疗关节疼痛以及提高记忆力等作用[20]，化学结构式如图3所示。

12.柠檬烯 limonene 13.樟脑 camphor 14.α-蒎烯 α-pinene 15.β-蒎烯 β-pinene 16.莰烯 camphene 17.松油醇 terpineol图3 挥发性化合物结构式Fig.3 Structural formula of volatile compounds

植物精油中的单萜类成分柠檬烯(limonene)是配制柠檬味产品的主要原料。它对荧光假单细胞菌具有抑制和杀灭作用[21]。柠檬烯不仅能影响假单胞菌的正常形态，还能破坏假单胞菌细胞膜的完整性，干扰其正常的物质及能量代谢活动，直至细胞死亡[22]。在动物医学上有研究表示，柠檬烯还具有袪咳化痰、促进肠胀气排出等功效。Hsouna等[23]将含有樟脑(camphor)等15种化合物成分的植物精油添加到混有13种细菌及8种真菌的琼脂培养基中，可表现出中度至强度的抗菌活性，尤其是对单核细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)处理小鼠体内用乙醇诱导的胃溃疡模型，可观察到胃中(21.2±7.1) mm2的粘膜损伤部位被抑制，原因是迷迭香精油中的挥发物可能通过调节超氧化物歧化霉和谷胱甘肽过氧化酶的活性来维持谷胱甘肽的水平来保护胃粘膜[24]。由此可见迷迭香精油及其挥发性成分在药理学上也发挥着重要作用。

3 植物药理学功能

迷迭香中的化合物大多属于次生代谢产物，除了化合物单体表现出的生物活性之外，它们之间的相互作用也可发挥出不同的药理学功能，其中就包括抗炎、抗肿瘤、抗氧化以及减肥、降糖等功能，这些活性功能不仅有利于明确天然产物的治疗靶点，还为迷迭香的工业化生产提供了大量依据。

3.1 抗炎与抗肿瘤功能

相关研究显示[25]，用超临界流体萃取法得到迷迭香鲜叶片提取物，用其处理小鼠的RAW 264.7细胞和Hep 3B细胞，发现当提取物摄入剂量为 0.5～5.0 μg/mL时，肿瘤因子TNF-α被显著抑制，无法发挥正常的代谢功能，进而降低了炎症的发生率以及肿瘤细胞的扩散率。由此可得，在一定浓度范围内迷迭香提取物具有抗炎和抗肿瘤的功效。除此之外，迷迭香的多酚提取物在体外和体内动物细胞模型中也表现出对结肠癌细胞的抗增值能力。在模拟动物细胞环境的体外实验中，用迷迭香的多酚提取物处理动物细胞模型，发现癌细胞内的ROS含量急剧增加，然后逐渐死亡，最终由于无法增殖而停止扩散[26]。可见作为抗肿瘤药物，迷迭香具有良好的应用发展前景。

3.2 抗氧化功能

刘胜男等[27]得出，迷迭香提取物对人的消化产物的抗氧化活性与其总酚含量之间存在良好的正相关性。用KCl、KH2PO4等模拟胃肠电解质环境，发现迷迭香提取物在消化产物中的总酚含量随胃消化时间的延长而升高，抗氧化性也随之增强；而在肠消化过程中总酚含量降低(P<0.05)，其抗氧化功能也是如此。可见，胃肠环境不但影响迷迭香中多酚含量的释放与降解，与其抗氧化活性也具有良好的相关性。因此它可作为药用成分被添加到与肠胃消化有关的药剂中。在特定条件下，用AB-8树脂吸附迷迭香中的总酮具有良好的吸附和解吸效果，并且吸附产物表现出对自由基良好的清除能力，从而得出迷迭香中的总酮也具有较强的抗氧化性能[28]。用黄原胶与柠檬酸作为辅助增效剂，将迷迭香精油添加到油炸食品中并置于45℃的培养箱中保存，结果显示迷迭香能有效阻遏油脂中过氧化值的升高，从而验证迷迭香对油炸类制品也具有较强的抗氧化能力[29]。

3.3 降糖与减肥功能

动物在肥胖时，血液中游离的脂肪酸含量会升高，从而导致肌细胞胰岛素的抵抗作用降低，面临糖尿病风险。有数据表明[30]，棕榈酸可诱导肌细胞胰岛素的抵抗作用，使其抵抗作用降低，而迷迭香提取物具有抵消这种降低现象的功能，将用棕榈酸处理的L6肌管细胞放置于迷迭香提取物环境中，结果显示迷迭香提取物具有抗糖尿病的潜力。食品科学方面的研究结果显示[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体内胆固醇的含量，其总血脂含量也明显明显降低。所以说迷迭香不仅具有预防糖尿病等代谢类疾病的功能，还可用作膳食成分发挥其减肥和降糖的功效。

3.4 抑菌功能

抑菌功能是迷迭香最受关注的药理学特征之一。通过气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分析迷迭香精油，可检测出它对13种细菌和6种真菌(包含白色念珠菌及5种皮肤真菌)都具有抑制能力。其中包括我们常见的大肠杆菌(E.coli)、伤寒沙门氏菌(Salmonellatyphi)、肠炎沙门氏菌(Salmonellaenteritidi)以及毛癣菌(Trichophyta)等[32]。孙峋等人采用变性聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS—PAGE)和聚合酶链式反应(PCR)技术探究了迷迭香提取物对大肠杆菌(Escherichiacoli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)的抑菌活性，结果显示迷迭香提取物对两种菌株均具有抗菌活性[33]。在抑制金黄色葡萄球菌的同时，由其引起的肺炎等相关炎症也得到缓解。有成果显示，迷迭香提取物对不同菌株的抑制效果也有差异，其中季节因素对迷迭香提取物的抗菌效果也有一定影响[34-35]。

3.5 其他药理功能

3.5.1 治疗帕金森疾病功能

研究表明，从迷迭香中分离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经部位损伤现象。在由6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导的帕金森病大鼠模型中迷迭香酸对大鼠的神经和行为活动起保护作用，原因可归结为其抗细胞凋亡能力与抗氧化作用，与多种氨基酸氧化酶催化亚基有关[36-37]。而迷迭香酸甲酯则是通过阻止脑内氧化应激和炎性反应来调节MPTP诱导的多巴胺能神经元损伤，从而对受体的黑质文体通路损伤进行有效抑制[38]。

3.5.2 治疗阿尔茨海默症功能

阿尔茨海默病又被称为老年痴呆症，在老年人群中有较高的发病率[39]。在研究迷迭香与阿尔茨海默病之间的相关作用机制时发现，迷迭香中的有机化合物化合物[40-45]不仅能减少Amyloid-β蛋白(一种神经毒性物质)的生成，还可对Amyloid-β蛋白所产生的ROS起抑制作用，从而减少了Amyloid-β蛋白聚合物的堆积，降低了患阿尔茨海默病的风险[39]。可见迷迭香在治疗阿尔茨海默病上具有很大潜力。

4 结 语

迷迭香中所含有的多种化合物使它发挥着稳定且多样的植物药理学功能，这些功能使得迷迭香的相关产品广泛分布在食品、医药、香精香料等多个领域。其中一些化合物单体不仅可以就不同的人类疾病进行针对性治疗，还可以与其他单体结合发挥其拓展性功能，其药理学前景不可估量。虽然迷迭香在许多行业都有较好的发展前景，但对于其资源的利用还有很多不足之处，例如对不同种类迷迭香的区分及引种、迷迭香种植基地的规范化、精油等有效成分提取工艺的最优化以及迷迭香代谢产物的安全性和生物利用度等问题都有待进一步完善。本文结合了迷迭香的特点对其几种主要植物化学成分进行了分析，并对其整体药用价值的最新研究成果进行了评价。希望不仅能为天然化合物的分离提取提供有效来源，还能为挖掘迷迭香更多的潜在价值打下理论基础。