饲用植物精油的研究进展

摘自《中国畜牧兽医 》2011年第38卷第6期
摘要：植物精油作为抗生素添加剂的替代产品具有很多优势，但是植物精油的化学成分非常复杂，作者就植物精油的主要成分及生物学功能的研究进展进行了综述。
关键词：植物精油；主要成分；生物学功能
随着人们生活水平的提高，消费者对食品的安全越来越关注，近年来发生的“苏丹红”、“红心蛋”、“三聚氰胺”、“瘦肉精”等一系列添加剂事件严重影响着食品安全。植物精油作为植物的分泌物质被认为是一种安全、高效、稳定、可控的饲料添加剂。作者主要就植物精油的主要成分作用及生物学功能进行了介绍。

1 植物精油的定义
植物进行光合作用后，它的细胞会分泌出芬香的分子，这些分子则会聚集成香囊，散布在花瓣、叶子或树干上。将香囊提炼萃取后，即成为所称的“植物精油”，又称为植物提取物。植物精油主要是从植物的花、叶、茎、根或果实中，通过水蒸气蒸馏法、挤压法、冷浸法或溶剂提取法提炼萃取的挥发性芳香物质。

2 常见植物精油的有效成分
植物精油的化学成分非常复杂，使用最多的是牛至油。长期以来，欧美把它作为食品的抗菌防腐保鲜剂，也是中国和其他大多数国家(欧美等)批准使用的饲料添加齐剂；其它常见用于提取植物精油的有百里香、肉桂等，其中主要的有效成分为香芹酚、百里香酚、肉桂醛等。
2.1 香芹酚  
香芹酚又称香荆芥酚，存在于唇形科植物牛至全草的挥发油中，石香薷等全草植物中也含有香芹酚。香芹酚抗菌活性主要是通过其强大的表面活性和脂溶性，使细菌细胞壁结构蛋白的变性和凝固，迅速穿透致病微生物的细胞膜，使细胞内容物流失并组织线粒体吸取氧气，导致细胞内关键过程受阻，从而使细胞成分渗漏，水分失去平衡，最终使细菌死亡。香芹酚可预防和治疗动物胃肠道内的感染。如大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、葡萄球菌、链球菌、球虫等引起的疾病。具有抗微生物生长、抗黄曲霉毒素、抗氧化功效，防止饲料变质。并且无残留，无污染，微生物对其不产生耐药性，与抗生素无配伍禁忌。
2.2 百里香酚  
百里香酚又称麝香草酚，最初是从百里草中分离得到而得名的。百里香酚是一种单萜酚，是衍伞花烃的生物，麝香草酚是百里香等芳香植物精油的主要成分，是FDA批准使用的天然食品添加剂和药物成分，在制药、食品和饮料生产中有广泛应用(Pramila等,2004)。
2.2.1 百里香酚的抗细菌作用  
百里香挥发油具有抗菌性，对细菌有明显的抑制作用。樊明涛等(2001)以百里香水提取物、酒精提取物及百里香芳香油作为抑菌剂进行抑菌试验。结果表明，所用抑菌物对供试菌金黄色葡萄球菌、枯草芽孢秆菌和大肠杆菌均有不同程度的抑制作用；两种提取物的抑菌能力没有本质差异，抑菌作用大小主要取决于所用提取物的浓度。Osman(2003)对16种不同的土耳其香料水溶胶的抗菌活性进行了研究，百里香具有抑制大部分细菌生长的作用。廖芳等(2005) 采用稀释法体外测试麝香草酚和香荆芥酚对痢疾杆菌的4个菌株和致病性大肠埃希菌等71个菌株的最低抑菌浓度(M IC)和最低杀菌浓度(M BC)。 结果表明，麝香草酚和香荆芥酚体外对痢疾杆菌和肠炎常见菌均具有较强的抑菌和杀菌作用。
2.2.2  百里香酚的抗真菌、防腐的作用  
大量的研究结果发现，百里香酚具有抗真菌、防腐的作用。闭兴明等(2OO9)研究结果表明，麝香草酚(THY)有较好的抗真菌活性和两性霉素B(AMB)联合应用具有协同抗真菌作用。Solmiana等(2002)研究12种不同的药用植物精油对曲霉菌生长的影响，结果发现，百里香对霉菌毒素的产生具有显著的抑制作用。Iraj等(2004)以2种百里香精油为试验对象，都对寄生霉菌黄曲霉有明显的抑制作用。Chu等(2001)用30mg/L蒸汽浓度的百里香酚对甜樱桃进行熏蒸处理，可以有效抑制灰霉病和褐腐病。Liu等(2002)的研究结果表明，用2-4mg/L浓度的百里香酚对杏和李进行熏蒸处理可显著降低烂果率，且对水果组织不产生任何影响。Sm ith-Pa1mer等(2001)研究结果表明，百里香精油对于软干酪具有防腐作用。张静等(2009)在离体条件下研究百里香酚对植物病原真菌的抑制作用，结果表明百里香酚对供试的10种真菌的菌丝生长均有一定的抑制作用。
2.2.3  百里香酚的抗氧化作用  
百里香酚和香芹酚是一对同分异构体，唯一的差异在于百里香酚的酚羟基在异丙基邻位和甲基间位，而香芹酚的酚羟基在异丙基间位和甲基邻位，但它们的抗氧化能力却有较大的差异。樊明涛等(2002)测定百里香芳香油、百里香酚和香芹酚的抗氧化能力，三者的抗氧化能力为百里香酚>香芹酚>百里香芳香油。大豆油中添加,1200mg/kg的百里香芳香油的抗氧化能力和200mg/kg BHT的抗氧化能力接近。Seung-Joo(2005)研究结果表明，百里香抗氧化性强于已知的抗氧化剂ⅤE及BHT。
2.2.4  百里香酚的抗炎、防止血栓的作用  
研究结果发现，百里香酚具有抗炎、防止血栓的作用。盂恒环等(1993)研究结果发现，百里香挥发油有显著的抗炎作用，改善微循环促进炎症消散。郑瑶琴等(1995)发现百里香挥发油给小鼠灌胃后，耳壳微循环的流量及血管管径显著增加，能显著抑制血栓的形成。Junichiro等(2005)通过对不同香草的抗血栓效果测试，证明百里香具有抑制血栓形成的作用。
2.3 肉柚醛  
肉桂醛一般是由肉桂树的叶和梗经过水蒸汽蒸馏并重蒸精制而成，含量达75%-8O%，并含少量乙酸桂皮酯、桂皮酸、乙酸苯丙酯等。
2.3.1 肉桂醛具有抗菌作用  
肉桂醛具有抗菌作用。彭雪萍等(2OO9)研究结果表明，肉桂提取物对不同菌种均有抑制作用，效果好于山梨酸钾，提取物与山梨酸钾复配防腐效果增强，说明两者具有较好的协同增效作用。李京晶等(2006)研究结果表明，桂皮油有较强的杀菌作用，其对革兰氏阳性菌的抑制作用大于阴性菌。肉桂醛表现出的抗菌活性最强，M IC为200-1600mg/L，仅为苯甲酸钠和山梨酸钾MIC的1/64-1/16。
2.3.2  肉桂醛的抗真菌作用  
肉桂醛具有抗真菌作用。张文娟(1995)对肉挂醛抗黄曲霉等8种真菌的感染进行了研究，结果表明该醛不仅具有明显抗黄曲霉等真菌的作用，且经一定浓度肉桂醛作用后观察到细胞超微结构发生明显变化(如细胞器消失，胞壁、胞浆等均发生凝固、变性等)，而导致真菌的死亡。罗曼等(2008)研究结果表明，随着肉桂醛浓度的增大，其抑制黄曲霉生长的抑菌圈的直径也逐渐增大，当达到一定浓度后可以杀死菌体，黄曲霉生长被完全抑制。
2.3.3  肉桂醛的抗肿瘤、增强免疫的作用  肉桂醛具有抗肿瘤、增强免疫的作用。肉桂水提物能抑制网状内皮系统吞噬功能和抗体形成，无论腹腔注射还是灌服都能提高小鼠巨噬细胞吞噬炭粒的能力(张明发等,1995)。给小鼠注射50ug/mL的肉桂醛，对痘病毒引起的肿瘤抑制率为100 %。小鼠长期服用肉桂醛类可延缓肝癌的发生(Moon等，2006)
2.3.4  肉桂醛具有抗渍疡、加强胃、肠道运动  肉桂水提物和醚提物对小鼠水浸应激型溃疡和盐酸引起的大鼠胃溃疡有显著的抑制作用(朱自平等,1993)。桂皮和桂丁水提取物对大鼠应激性胃溃疡和十二指肠溃疡均有显著的抑制作用(赵珉等，1992)
2.3.5  肉桂醛的杀虫作用  肉挂醛具有抗疟疾原虫和球虫的活性，对柔嫩、堆型、毒害、变位、布氏艾美尔球虫都有效。植物精油中的肉桂醛有不同程度的杀灭象鼻虫之类甲虫的作用(Park等,2004)，对克氏锥虫有100%的抑制活性(Lirussi等,2004)，且用肉桂油熏蒸或喷雾能杀灭粉尘螨(Kim等，2006)

3结语
随着对植物精油作用深入的研究，人们对植物精油中的有效成分也日益清楚，但是还有许多成分的作用目前并不完全了解，可能与其中的多种成分相互作用有关，需要广大的科研工作者继续努力。