含萜烯类挥发物物质植物在森林康养中的保健作用

代 瑶，郭阿君

（北华大学，吉林吉林 132013）

萜烯类化合物是广泛存在于各类植物中具有生理活性的一种天然存在的烃类，是具有（C5H8）n 通式的稳定含氧和不同饱和程度的衍生产物[1]。其在生物学及医学等多种学科领域有着重要的研究开发等重要意义及价值，是天然产物研究和新药开发的重要来源。

随着社会经济的快速发展与人们生活水平提高，人们更加关注科学养生，森林康养逐渐成为国内外的热点问题。森林康养就是结合医学、养生学，以森林的自然生态资源环境为基础，在森林中开展的一系列服务活动，如娱乐、休闲、疗养和保健等，有利于促进公众健康[2]。萜烯类化合物是植物香气中最重要的一类物质，是很多芳香植物的主要香气成分，具有重要的生态和生理功能，如抗氧化、抗病毒、消炎、止咳、镇痛等多种作用[3]。在森林康养的过程中，植物挥发物的功能发挥占据着重要的地位，其中一部分对人体有益的有机化合物物质被称为芬多精或植物杀菌素，是森林康养研究的主要作用因子。

1 植物挥发物的主要成分

萜烯类化合物是目前研究发现植物中数量最多、种类最丰富的一大类化合物，总数超过22000 种[4]。根据萜类物质多数为含氧衍生物这一结论，又可分为萜醇、萜醛、萜酮、萜羧酸和萜酯等。其种类繁多，数量庞大，菌类、蕨类、藻类、苔藓类、地衣类、裸子植物及被子植物中皆包含多种萜烯类化合物。其普遍存在于松柏科、樟科、菊科、楝科、伞形科、唇形科、卫矛科和蓼科等20 余个科中，约1 万种以上[5]。其中，松柏科杀菌素主要为烯萜和倍半萜，楝科杀菌素主要为萜烯，唇形科杀菌素主要为单萜类，伞形科杀菌素主要为酮类和醛类，菊科杀菌素主要为倍半萜内酯和炔类，卫矛科杀菌素主要为醇脂[6-7]。

2 含萜烯类物质植物在森林康养中的作用

萜类化合物是一类数量巨大、结构各异、具有不同生物活性的天然化学成分。大量的研究结果表明，植物中释放出的萜烯类化合物浓度与人体健康有着非常密切关系，其中以单萜烯和倍半萜烯的医疗保健作用最大。日本研究人员将单萜类物质的相对含量作为检测植物医学保健功能的重要指标[8]。

2.1 生理保健

“森林疗法”类似中医的吸入给药原理，虽不具有治疗疾病的直接作用，但对部分慢性疾病却有着预防和康复作用。研究表明，森林康养对高血压、哮喘、肺结核、气管炎、心绞痛、神经衰弱等慢性疾病的治疗效果较好[9]，且具有快速、方便、见效快等优点[10]。

作为大自然中含量多、分布广的天然萜烯，柠檬烯除释放特征香气外，还具有抗肿瘤等功效[11]，在对多伞阿魏挥发油的成分分析[12]及对柠檬烯诱导人膀胱癌细胞周期阻滞及凋亡实验中均证实了这一结论[13]。作为植物天然产物的石竹烯在多种植物中存在，β-石竹烯和α-葎草烯是对肺癌A549 细胞的增殖起抑制作用的杨梅精油的主要构成物质，达到其总成分含量的32.12%～44.47%[14]。其中，β-石竹烯在多纳泰利及布福尼的实验中证明其有麻醉效果，同时也可以平喘镇咳，有潜力作为膳食补充剂来预防肿瘤的发展[15]。石竹烯在油梨、迷迭香等植物中浓度则极高[16-17]。α-葎草烯衍生物则对肺细胞癌、结肠癌和黑色素瘤等均有防治作用[14]，其为野茉莉和淡白紫锥菊等植物的主要成分[18-19]，其还具有清热解毒、通淋等效果，主要见效在葎草这一植物品种中。此外，还有多种萜烯类物质具有医学价值，如β-广藿香烯具有抗炎、抗胃溃疡等功效，其主要提取于刺蕊草中[20-21]；旅烯、贝壳杉烯等物质在被人体吸收后，扩散到人体的各个部位，促进心血管系统的循环，起到类似于心血管保健药物的作用，还可以释放大量有益的负离子，促进人体新陈代谢[22]。

2.2 心理保健

相比其他感官，气味对情绪调节具有效果明显，不占用脑力资源，兼具安慰性与药用性等特点[23]。不同品种花所散发的香气，可以通过鼻道刺激嗅觉激发愉悦感。花香成分中被检测出的物质以萜烯类最为普遍，几乎所有花香挥发物质成分中都含有萜烯类化合物[24]，其感觉阈值相当低，香味浓郁。除花香外，也是部分果香的特征香气成分。柠檬烯在柚子、甜橙中散发果香气味[25-26]，麝香型葡萄及葡萄酒的典型香气成分是糖苷键合态萜烯[27]。浓香型百合花香特征物质之一的罗勒烯在玫瑰、山苍子以及菠萝中分别具有温暖舒适的花香、草药香和甜香[28-31]。香水工业中常用原材料是月桂烯，它具有令人愉快的、温和的香脂气味[32]，此外，雪松烯在黄山松中呈沉香气味[33]。作为天然香料存在的石竹烯[34]具有辛香、木香、柑橘香、樟脑香和温和的丁香香气，金合欢烯在玉兰中呈清香花香气味[35]，以及桧烯在柳杉、柏木等植物中表现为木质香气[36]等皆具有芳香宜人这一功效。

植物挥发物可刺激人体感官，起主要作用的即为萜烯类物质。其中蒎烯和柠檬烯的存在对人体心理健康及神经系统起到调节作用[37]，蒎烯在对迷迭香和柠檬草的精油实验证明其在抗抑郁方面起主要作用[38]；含α-蒎烯的玉兰[35]、柏木[36]等植物具有抑制人体处于紧张状态下产生的兴奋，使人处于稳定状态；以月桂烯为主要挥发物质的女贞枝叶[39]可以使神经中枢兴奋，给人以精神振奋之感；以长叶松烯为主要成分的香茅草丛[40]也有抗焦虑、抗惊厥等效果[41]。药理研究证实萜烯类化合物会通过呼吸道和人体皮肤表皮进入人机体内，对机体产生适度的刺激作用，有效调节神经平衡，增强人体防御能力和抵抗力，从而在根本上避免一些疾病的发生[42]。

2.3 杀菌

诸多研究表明，植物挥发物的存在以及植物与不同致病菌之间存在抑制、杀灭的特异性[43]，如云杉、核桃、白皮松、油松、法国梧桐对葡萄球菌，云杉对绿脓杆菌，碧桃对黑曲霉、黄曲霉具有较强杀灭作用。经分析，这些具有较强抑菌作用的由植物挥发释放出来的萜烯物质，可以均匀地扩散到森林周围2km 处，杀死空气中漂浮的细菌及水和土壤中的病原细菌，有效控制环境中的有害微生物。因此，患有呼吸道疾病的游客在森林中可以呼吸到带有杀菌素的洁净空气，对呼吸系统疾病有一定治疗作用。有作用活性成分主要是萜烯、烃类、醇类、醛类、酮类、较复杂的含氮化合物等，其中绝大多数除了杀虫杀菌作用，还有预防疾病和健身强体的效果。

在药物合成中，β-石竹烯及其衍生物在医疗行业中有较大的应用潜力，不仅有杀虫作用，还具有消炎杀菌等作用[15]，大量存在于胡椒木等植物中[44]；法尼烯具有抑菌消炎作用[44]，在多种杂交兰、凤凰单丛茶及玫瑰品种中可以提取到[27]；d-柠檬烯有能减缓食品腐败的能力，如抑止菌黑曲霉、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌等菌类生长；α-蒎烯、β-石竹烯和月桂烯等萜类物质对沙门氏菌、大肠埃希氏菌、绿脓杆菌及金黄色葡萄球菌等多种病菌均有较强的抑制性作用。

3 展望

萜烯类物质的生物学特性及森林康养这一交叉科学问题，对人类的健康研究意义重大。由于其在医学、保健等方面有着药物不可代替的作用效果而被各界所关注。而开发萜烯类等众多植物挥发物化合物及其衍生物质的更多功能，则需要医学、药学、免疫学、林业化学、心理学、生态学、风景园林学等多领域学者的共同合作，总结出一套可操作、具有指导意义的、能为我国森林康养产业的发展提供重要理论基础的体系。