摘" " 要:近年来,芳香植物的栽培与应用在我国逐渐兴起,其景观价值与挥发物质的功效逐渐受到人们的重视。通过介绍与总结芳香植物挥发物质的种类与功能、芳香植物景观应用以及芳香植物在园林中的角色,分析其在园林中的重要性,普及其功效与应用方式。
关键词:芳香植物;芳香植物挥发物;景观应用
中图分类号:S688" " " " " " " " " "文献标识码:A" " " " " " " 文章编号:1005-7897(2025)01-0022-03
0" 引言
芳香植物除具有较高的景观价值外,还具有显著的治疗效果。这些植物不仅可以改善环境质量,还能通过其挥发性成分对人体产生积极的影响,如缓解压力、促进睡眠和增强免疫力等。近年来,芳香植物的保健功效以及园艺疗法在临床医学领域和景观设计学领域备受关注。本文将以芳香植物为核心,介绍其主要作用与应用方式,旨在帮人们更好地了解与应用芳香植物。
1" 芳香植物
1.1" 芳香植物概念
芳香植物(图1)是具有香气和可供提取芳香油的栽培植物和野生植物的总称,是兼有药用植物和香料植物共有属性的植物类群[1]。芳香植物具有抗菌、抗氧化、抗炎和抗病毒等功能,分布广泛,因其具有高度的药用和食用价值,被应用于食品、医疗等多个领域。芳香植物资源非常丰富,以唇形科、蔷薇科、芸香科、木犀科、菊科、樟科、伞形科、姜科、山茶科、百合科和木兰科等为主。世界上有3600多种芳香植物,被有效开发利用的有400多种,大部分芳香植物尚处于未被开发利用的野生状态。
研究显示,芳香植物的根、茎、叶、花、果实、种子中均检测含有芳香成分。芳香植物提炼出的芳香油是香料工业和食品工业的重要原料和配料,且其在医药、烟草以及油漆、油墨、皮革、塑料、纸张等日用工业中,亦有广泛用途。
1.2" 芳香植物国内外研究进展
1.2.1" 芳香植物国内研究进展
自2000年,李树华[2]对芳香疗法进行一系列介绍后,中国开始了对于芳香植物及其挥发物质功效的相关研究。卢起等[3]在探究水仙(Narcissus tazetta subsp. chinensis)花香对人体血压和呼吸频率的影响中,发现水仙花的挥发物质可以降低人体血压,并且这种影响与闻香时间有密切关系,同时也因受试者年龄而产生一些差异。随后,我国学者逐渐证明了芳香植物挥发物可以改善病人病症,提高相关身体适应能力。刘倩倩[4]整理了我国古籍中关于芳香植物药用与保健价值的记载。目前,我国学者已经逐步将芳香植物的景观价值与其挥发物质的保健功效相结合,不断提高园林植物的综合价值。
1.2.2" 芳香植物国外研究进展
国外对于芳香植物及其挥发物质研究较早,主要侧重于芳香植物对人体生理与心理等方面的影响。国外研究者大都通过室内实验室研究或者户外行走实验方法,通过生理和心理指标来对嗅闻芳香植物给人体带来的健康影响做出评估。Chaiyasut等[5]发现山苍子(Litsea cubeba)精油可以显著改善总体情绪障碍。
2" 芳香植物挥发物
2.1" 芳香植物挥发物概念
植物挥发性有机物是通过植物体内的次生代谢途径合成的低沸点、易挥发的小分子化合物。挥发性芳香物质是某些植物通过一系列酶促反应转化而来的次生产物,其主要存在于植物根、茎、叶,或花、果实、种子等器官中,由植物腺体分泌。
2.2" 芳香植物挥发物种类及其功能
芳香植物挥发物是芳香植物中最重要的化学成分,是植物产生芳香气味的关键。芳香植物挥发物种类繁多,按照有机物组成主要分为萜类化合物、具有苯环的芳香族化合物和脂肪酸衍生物。按照植物挥发物质合成与释放部位主要分为:①花香类植物,即植物香气通过花瓣、花蕊散发出来。②叶香类植物,即植物香气由叶片散发出来,该种植物通常具有油腺,常被用做调味料和药材等。③果香类植物,即植物香气由所结果实散发出来,其主要源头是果皮的油腺点,如橘子、柚子等果香类植物。④木香类植物,该种植物的根、枝、干中通常含有精油或挥发性物质,其中具有代表性的有香樟、臭冷杉等木香类植物。
2.2.1" 萜类化合物,包括单萜、倍半萜及其含氧衍生物
挥发性萜类物质是芳香植物的主要活性物质,也是重要的次生代谢产物。不同的芳香植物在萜类种类、含量及组分上存在一定的差异。
萜类化合物是由甲戊二羟酸衍生,且分子骨架以异戊二烯单元(C5单元)为基本结构单元的化合物及其衍生物。挥发性萜类物质是芳香植物重要的次生代谢产物,多存在于唇形科芳香植物叶片中。其中,藿香和迷迭香中含有的特异性萜类种数最多。在含有萜类化合物的芳香植物种中,石竹烯和蛇麻烯两种化合物含量最高也最为常见。
2.2.2" 具有苯环结构的芳香族化合物
该类化合物结构较为稳定,不易分解,一般存在于植物胶中具有芳香气味的物质中。例如,在丁香花中检测到的挥发物质,如乙苯、间二甲苯和对二甲苯等有机物质,可以有效减轻人体炎症,并且具有镇痛、抗癌等作用[6]。
2.2.3" 含碳、氢、氧元素脂肪酸类
脂肪酸是由碳、氢、氧3种元素组成的一类化合物,是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分。脂肪酸主要分为两大类,即不含有碳碳双键的饱和脂肪酸和含有碳碳双键的不饱和脂肪酸。
其中,在保加利亚产大马士革玫瑰中检测到的脂肪酸类挥发物质种类占总挥发物质的25.09%,香茅醇和香叶醇两种挥发物质含量较高。抗氧活性测试显示,脂肪酸类物质具有良好的抗氧化和抑制黑色素形成等作用,可应用于医药和化妆品等行业。
2.3" 芳香植物的价值与应用
芳香植物除具有香气外,植物本身所含有的有机物也具有较高的经济和社会价值。根据世界卫生组织(WHO)的数据,发展中国家80%的人口和世界上60%的人口目前仍然依赖草药。因此芳香植物的药用成分开发仍具有极大的价值与意义。
2.3.1" 药用和保健作用
芳香植物的药用成分主要包括烯烃类、黄酮和酚酸类等,这些成分具有抗菌、抗氧化、抗癌和降低血脂等作用,其相关食品和药用产品则具有增强胰岛素活性、抗炎镇痛等作用。醛类物质,如柠檬醛,主要存在于建兰和柠檬马鞭草,可以双向调节血压,同时具有抗心情焦虑、抗沮丧、舒郁解抑和双向调节自律神经系统的作用。醇类物质,如香茅醇,广泛存在于玫瑰天竺葵和建兰等芳香植物中,可以抑制菌类繁殖并具有缓解焦虑和抑郁的作用。挥发性萜类化合物主要存在于唇形科芳香植物当中,如凤梨鼠尾草(Salvia elegans Vahl.)、百里香(Thymus mongolicus Ronn.)、美国薄荷(Monarda didyma L.)、迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)、香蜂花(Melissa officinalis L.)和药用鼠尾草(Salvia officinalis L.)、南欧丹参(Salvia sclarea L.)、牛至(Origanum vulgare L.)、藿香(Agastache rugosa (Fisch.et Mey.)O.Kuntze.)等植物。其中,百里香具有抗菌、止咳和化痰的功效[7];牛至常用于解表、理气和化湿;藿香被用于治疗消化不良、真菌感染等皮肤疾病;迷迭香可以减轻心脏和大脑的脂质过氧化,预防和治疗癌症以及抑郁。
芳香植物分泌出的挥发性成分能够在人体呼吸系统和神经细胞中起到帮助治疗的作用,对某些人体疾病有辅助作用[8]。同时,还可以抑制空气微生物生长,具有提高人体免疫力、改善不良情绪、减轻中枢神经兴奋性和降低血压等保健功能。芳香植物在人体的心理和生理方向都有一定积极作用,研究显示,通过嗅闻芳香植物可以减少疼痛感,同时部分植物还具有提神醒脑等作用。
2.3.2" 食用作用
芳香植物不止出现在农田里,近年来,越来越多的芳香植物出现在人们的餐桌上,如葱(Allium fistulosum)、芫荽(香菜)(Coriandrum sativum L)、姜(Zingiber off icinale Rosc.)、欧芹(Petroselinum crispum)、花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxim.)、蒜(Allium sativum L.)等调味品。人们将芳香植物应用于烹饪中,如中国的香草鸡、桂花糕;西餐牛排以迷迭香、薄荷点缀;印度的意大利罗勒酱。随着芳香植物在餐桌上出现频率的提升,其逐渐被制成食品添加剂、食用色素等,广泛地被人们应用于生活之中。
3" 芳香植物应用
3.1" 芳香植物在园林景观上的应用
芳香植物在园林绿化中一直扮演着重要角色。芳香植物依照其不同的生物学特性被分为乔木、灌木、草本等不同形态。在园林绿化中,芳香植物也通常会与其他类型植物进行配植,共同组成高低错落、参差有序的园林绿化景观,美化园林环境,为游客提供更多“绿”色心情。
3.1.1" 芳香植物专类园
植物专类园是指一种将植物观赏价值和科学价值综合起来,体现芳香植物多重角色的展现方式。芳香植物专类园则是在植物专类园的基础上,引入芳香植物,同时与其他常绿树木进行配植,形成四季有景的园林生态景观。芳香植物专类园在美化环境的同时还具有丰富的生态价值和保健功能,是集美化、香化、养生、药食等多种功能于一体的优良资源。
我国作为具有丰富芳香植物资源的国家之一,对于芳香植物的栽培与应用具有丰富经验。例如,上海植物园,在设有蔷薇园、松柏园、草药园、桂花园、木兰园等专类园的基础上,特设芳香植物专类展示园,引导游客享受植物芳香气味,同时游客可以更深入了解芳香植物药用和保健等价值。该馆在展示芳香植物景观特色的同时,结合其保健功能,创造具有持久观赏价值、丰富植物多样性和舒适感官体验的生态游园环境。
3.1.2" 芳香植物疗养院
芳香植物疗养院又称康养园林,是一种结合疗养康复与健康的园林形式。在提升健康生活的背景需求下,以疗养康复为目的、有益于恢复身心健康的芳香植物康养园林逐渐受到人们的追捧。随着“健康中国”发展战略的提出,康养园林逐渐成为园林设计趋势。通过对于芳香植物在三维角度对负氧离子影响的调查,为人们在康养园林中应用芳香植物创造适宜的活动空间提供了科学依据。
基于近年来国内外学者对于多感官角度下芳香植物的研究,植物疗养院逐渐由单一感官维度向多感官角度发展,形成视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉5个感官的相互结合,能更有效地改善环境质量,缓解群众亚健康等问题。
3.2" 芳香疗法
芳香疗法又称园艺疗法,最早是指用芳香植物进行治疗,主要用于改善身体或心理有疾病的人群,后逐渐应用于社会、教育等方面。芳香疗法治疗对象主要包括高龄老人、残疾人和心理疾病患者等,主要设置在疗养院、残疾学校、园林绿地部门和医院等地点。
芳香疗法主要通过由植物材料萃取的精油和植物材料释放的香气两种物质开展。植物精油(图2)主要通过按摩、熏香等方式,被人体皮肤或呼吸道吸收。例如,在治疗牙齿时应用植物精油熏香可以缓解紧张和焦虑,通过薰衣草(图3)芳香疗法缓解动脉静脉穿刺的疼痛等。而芳香植物材料方面主要是通过种植芳香植物专类园或混播芳香植物与常绿植物,将芳香植物的景观功能和挥发物质的疗愈功能相结合,其研究成果具有较高的实用性。
4" 结语
本文基于近年来国内外芳香植物的研究与发展,通过文献的筛选与概括,总结了芳香植物在景观应用与挥发物质两个方面的功能与应用。芳香植物以其优美的形态与丰富的气味广泛应用于园林景观,其多样的芳香植物挥发物质可被提取制作成精油、熏香等。但目前,对于芳香植物挥发物质的研究还有局限,更多种类的芳香植物还有待探索。
参考文献
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[2]" 李树华.尽早建立具有中国特色的园艺疗法学科体系(下)[J].中国园林,2000(4):32-34.
[3]" 卢起,彭爱铭,刘双信,等.中国水仙花香对人体血压心率和呼吸频率的影响[J].安徽农业科学,2010,38(26):14329-14330.
[4]" 刘倩倩.芳香植物在园林景观中的应用研究综述[J].山东林业科技,2017,47(6):96-102.
[5]" CHAIYASUT C, SIVAMARUTHI B S, WONGWAN J, et al. Effects of Litsea cubeba (Lour.) persoon essential oil aromatherapy on mood states and salivary cortisol levels in healthy volunteers[J]. Evidenceˉbased complementary and alternative medicine, 2020(1): 43892391-43892398.
[6]" 陈婕,陈畅宇,王有娣,等.保加利亚产大马士革玫瑰精油的化学成分及其抗氧化活性研究[J].云南化工,2024,51(7):39-44.
[7]" 罗彩霞,田永强,潘彦彪.百里香研究进展[J].安徽农业科学,2014,42(33):11669-11672.
[8]" 葛卫佳,王辉,胡真.芳香植物专类展示园的设计与营造:以上海植物园寻芳庭为例[J].园林,2021,38(11):25-31.
作者简介:冯溢旋(2004— ),女,汉族,黑龙江绥化人,本科在读,主要从事园林工作。