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互叶白千层的研究与应用



全 文 :综述与专论香料香精化妆品
FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS
www.ffc-journal.com 49
2016年12月第6期
Dec. 2016,No.6
*基金项目:广西自然科学基金资助项目 (编号
2014GXNSFBB118004)
收稿日期:2016 - 04 - 18;修回日期:2016 - 05 - 20
互叶白千层的研究与应用 *
1.广西中医药研究院/广西中药质量标准研究重点实验室,广西
南宁 530022;
2.南宁万家辉香料有限公司,广西南宁 530022
………………………林 霄1 柴 玲1 刘布鸣1# 白懋嘉2
作 者 简 介
林霄 (1981— ),男 ( 壮族 ),博士,
助理研究员,主要从事天然产物的分
析鉴定及质量控制研究。
# 通信作者:刘布鸣 (1956— ),男,
研究员,硕士研究生导师,从事中
药、天然产物化学成分分析与质量标
准研究。
联系电话 : 0771 - 5883405
E - mail: liu_buming@163.com
茶树油是大众熟知的一种纯天然植物精油,然而其来源植物互叶白千层则较少为人所知。本文根据近年来互叶
白千层植物的研究现状,对其化学成分、药理作用研究和开发利用作一综述。
互叶白千层 化学成分 药理作用 开发利用
The Research and Application of Melaleuca alternifolia*
LIN Xiao1 CHAI Ling1 LIU Bu - ming1# BAI Mao - jia2
(1. Guangxi Institute of Traditional Medical and Pharmaceutical Sciences/Guangxi Key Laboratory of
Traditional Chinese Medicine Quality Standards, Nanning 530022, Guangxi, China;2. Nanning Manylike
Spicery Co., Ltd., Nanning 530022, Guangxi, China)
Abstract:Tea tree oil is a pure natural plant essential oil known for public, while its source plant, Melaleuca alternifolia, is
less known. Therefore, the study on chemical components, pharmacological activities, the development and use of Melaleuca
alternifolia were reviewed in this article.
Key words:Melaleuca alternifolia chemical components pharmacology development and utilization
互叶白千层为桃金娘科 (Myrtaceae)白千层属
(Melaleuca)互叶白千层 (Melaleuca alternifolia),原
产于澳大利亚的新南威尔士州和新西兰的部分地
区 [1]。国外植物手册如《药用植物百科全书》、《草
本植物及其用途百科全书》、《有用的野生植物》、
《澳大利亚原生植物》等均有收载。20世纪 90年
代,我国广东、广西、海南、福建、云南等地成功
引种并形成了一定的种植规模,广西的钦州、邕宁
等地均有种植加工基地,资源十分丰富。互叶白
千层为木本植物,可生长至 20 ~ 30 m 高,树皮
呈灰白色,厚而疏松,薄片状剥落,故又称“千层
树”。枝粗可达 7 mm以上,叶互生,披针形,绿色,
长 2 ~ 4 cm,具油腺点,揉之可闻到芳香气味。
1 化学成分
1.1 挥发油组分
目前,对互叶白千层化学成分的研究大多集
中在其挥发性的精油成分。互叶白千层枝叶、根
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茎、花、果实中均含有挥发油,其枝叶含油 0.8% ~
1.3%[2],根茎含油小于 0.1%[3-4],花、果实分别含油
1.4%和 3.4%[5]。互叶白千层精油又称为茶树油,
枝叶、花及果实中主成分相近,有松油烯 - 4 - 醇、
1,8 - 桉叶素、γ - 松油烯、α - 松油烯、异松油烯
等 [4–8]。互叶白千层在生长过程中,精油中的主要
成分相差较大,而定植多年后油中的主成分含量变
化则较小。柴玲等 [9]跟踪测定了互叶白千层定植
后 10个月的生长周期中植物生长量、挥发油得率
以及主成分含量等指标,发现定植次年的 9—11月
是互叶白千层生长繁茂、得油率及松油烯 - 4 - 醇
含量最高的季节,研究结果为互叶白千层的优质高
产种植以及茶树油生产提供科学依据。朱德明等 [10]
对湛江地区定植 6年的互叶白千层不同月份提取到
的精油得油量及松油烯 - 4 - 醇、1,8 - 桉叶素等主
成分含量进行了跟踪考察,在不宜采收的 4—6月
得油率较低,但各主成分含量指标均能达到国际标
准要求,且各主成分含量变化随采集月份的波动较
小。另外,不同产地的茶树油主要成分含量差异也
较大,松油烯 - 4 - 醇的含量范围为 0.49% ~ 39.91%,
1,8 - 桉叶素含量范围为 4.02% ~ 40.64%[11-12]。因此,
人们根据互叶白千层中主成分含量的差异,对植物
本身进行了分类。林霄等 [13]利用气相色谱法和聚
类分析的方法,将广西境内种植的互叶白千层分为
松油烯 - 4 - 醇型、1,8 - 桉叶素型及 γ - 松油烯型三
个大类。这是目前国际较为认可的互叶白千层植
物分类 [14-15]。此外,也有学者将互叶白千层细分为
6类,分别为松油烯 - 4 - 醇型、1,8 - 桉叶素型、γ -
松油烯型以及三种成分间的两两混合型 [16-17]。在
精油提取工艺方面,除去树种因素,水中蒸馏、水
上蒸馏、蒸汽蒸馏三种提取精油的方式对油中主成
分及得率的影响较小,而扩散蒸馏则效果不佳,不
仅得油率较低,且松油烯 - 4 - 醇含量亦低于国际
标准的要求 [18]。另外,蒸馏时间和压力也是影响
油品的重要因素,蒸馏时间过长,蒸汽加压均会增
加精油中的重组分含量 [19-20]。另外,由于精油自
身的易挥发性,许多精油在保存过程中会发生成
分的变化,互叶白千层油也不例外。有研究表明,
茶树油在贮藏的过程中,主要成分 4 - 松油醇含量
变化不大,但是油中的单萜烯类化合物会被氧化
而转化为其他物质,如在油中的 α - 松油烯含量显
著减少,而对伞花烃等组分随着存放时间延长则
含量增加 [21]。
1.2 非挥发油部位化学成分研究
近年来,随着茶树油在日化、医药领域的应用
越来越广泛,人们对互叶白千层植物其他部位的
活性成分研究热度也随之提升。互叶白千层的枝
叶、茎干中同样含有大量的生物活性物质。刘布
鸣等 [22]从松油烯 - 4 - 醇型互叶白千层枝叶分离鉴
定了 11个组分,为 n - tricontyl - 4 - cinnamate、山
柰酚、槲皮素、原儿茶酸、没食子酸、没食子酸乙
酯、白桦脂酸、β - 谷甾醇、胆甾醇、三十二醇、吉
达酸,以及一些脂肪烃与脂肪酸酯类化合物 [23],同
时还采用液相色谱法测定了枝叶中的槲皮素、山
柰酚 [24]和没食子酸的含量 [25],为互叶白千层植物
的质量控制提供分析测试方法。范超君 [26]从海南
白千层叶中分离确定了其中 15个化合物的化学结
构,分别为:反式肉桂醛、香草醛、芦丁、乌苏酸、
桦木酸、β - 谷甾醇、草酸、染料木素、木犀草素、
香草酸、β - 胡萝卜苷、柠檬酸、苯甲酸、水杨酸、
反式肉桂酸。VIEIRA等 [27]对互叶白千层树干部
位进行了研究,发现含 3,3 - O - 二甲基鞣花酸、阿
江榄仁酸、白千层酸、白桦脂酸、桦木脑、3 - O -
acetylurs - 12 - en - 28 - oic acid等成分。
2  药理活性
2.1 挥发油活性
2.1.1 抗菌活性
互叶白千层油有良好的抗菌作用,具有抗菌
谱广、抗菌活性强的特点,对金黄色葡萄球菌、表
皮葡萄球菌、大肠杆菌有显著的抗菌作用 [28-30]。其
机制在于茶树油破坏了细菌的细胞膜,导致细胞内
电子密度物质损失,从而改变细胞形态 [31]。人们
通过对不同类型茶树油抗菌作用的研究,发现茶
树油中抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的有效物
质是主组分 1,8 - 桉叶素、松油烯 - 4 - 醇、γ - 松油
烯、α - 松油烯和伞花烯,且不同类型的茶树油均有
抑菌作用表明各主成分有不同的抑菌机制,起到协
同抑菌的作用 [32-33]。互叶白千层油对空肠弯曲杆
菌 Campylobacter spp.也具有很强的抑菌作用,同
时研究表明松油烯 - 4 - 醇发挥了主要作用 [34]。此
外,不同旋光度的精油抑菌作用亦有不同。有研究
表明在主成分含量差异不大的情况下,正旋光 (右
旋 )比负旋光 (左旋 )的精油对多种细菌和真菌的
抑菌作用更强 [35]。
2.1.2 抗病毒活性
互叶白千层油还具有抗流感病毒作用,其抗病
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毒机制可能与其可阻止病毒进入宿主细胞有关 [36]。
AROZZO等 [37-38]研究发现互叶白千层油通过干扰病
毒脱壳,具有抑制流感病毒 A/PR/8亚型 H1N1的
作用,且主成分松油烯 - 4 - 醇、异松油烯、α - 松油
烯发挥了重要作用。茶树油在体外还可抑制单纯
疱疹病毒 HSV - 1和 HSV - 2,IC50分别为 0.0009%
和 0.0008%[39];其对无包膜的脊髓灰质炎病毒也具
有一定灭活作用 [40]。
2.1.3 抗炎活性
互叶白千层精油及其主要成分松油烯 - 4 -
醇在炎症反应中通过抑制过氧化物生成和调控
抗炎细胞因子 TNF - α、IL - 1β、PEG2 等的分
泌,在体外实验中显示出良好的抗炎活性 [41-43]。
NOGUEIRA[44]等进一步深入研究,发现茶树油及
其主要成分松油烯 - 4 - 醇在 NF - κB、p38和 ERK
MAPK通路中抑制了细胞因子 IL - 1β、IL - 6、IL -
10的分泌,对细胞产生有效的保护作用。LOW等
人 [45]同样证实了茶树油在 NF - κB通路中抑制了相
关细胞因子的分泌而展现出很好的免疫调节作用。
此外,在人体实验中,互叶白千层精油对由组胺引
起的风团和潮红等症状表现出显著的改善作用 [46]。
2.1.4 抗肿瘤作用
茶树油对人肝癌细胞 Hep G2、T细胞淋巴白血
病细胞 MOLT - 4、人白血病 K562、CTVR - 1细胞
及人宫颈癌细胞 Hela均有抑制作用,且整体评价以
α - 松油醇的抑制活性最强,茶树油及松油烯 - 4 -
醇活性相当,而 1,8 - 桉叶素活性最弱 [47]。茶树油及
其主成分松油烯 - 4 - 醇还能抑制人黑素瘤M14 WT
细胞及阿霉素耐药细胞 M14的生长,且由于膜内的
运转蛋白 P - pg无法对茶树油及松油烯 - 4 - 醇诱导
的细胞凋亡产生干扰,因此在细胞实验中茶树油及
松油烯 - 4 - 醇对耐药细胞 M14的作用更强 [48]。
2.1.5 其他活性
互叶白千层油具有除螨作用并呈现一定的浓
度依赖性,且随着蜱螨在精油中暴露时间的延长效
果越发显著 [49] 。另外,互叶白千层油还具有抗氧
化作用。KIM等 [50]在进行不同类型互叶白千层油
抗氧化研究中发现,油中起作用的成分是 α - 松油
烯、异松油烯和 γ - 松油烯,而并非松油烯 - 4 - 醇。
2.2 非挥发油类成分的药理活性
互叶白千层非挥发油类活性成分近些年来才
引起人们的关注。李燕婧等 [51-52]对互叶白千层枝
叶的醇提物、水提物进行了药效研究,发现醇、水
提物对早期炎症具有抑制作用,还能提高小鼠痛
阈,抑制中枢神经疼痛,另外提取物对金黄色葡
萄球菌、大肠埃希杆菌等多种细菌均具有一定抗
菌作用,还能抑制速发型过敏反应,水提物还具
有止痒的功效。范超君 [26]对互叶白千层非挥发
油中的活性成分进行了抗肿瘤活性研究,发现枝
叶中的芦丁及木犀草素对人胃癌细胞 SGC - 7901
具有很好的抑制作用。肖越 [53]进行了互叶白千层
多糖的提取分离及抗氧化活性研究,其中互叶白
千层多糖 MAP - 2具有较好清除 ABTS+•、•OH、
DPPH 自由基的能力,IC50分别为 0.373、0.092
和 0.018 mg/mL。
3 互叶白千层的开发与应用
3.1 茶树油的标准与开发
目前国际国内市场上均以松油烯 - 4醇型茶树
油为主要产品,为了控制油品质量,世界各国均制
定了各自标准,如国际通用的 ISO4730 - 2004、澳
大利亚国家标准 AS2782 - 2009、我国的国家标准
GB/T26514 - 2011等。不同的茶树油标准在生产、
贸易、生活等领域满足了人们的不同需求。与国际
标准相比,国内的标准未对精油闪点做出规定,其
余的理化指标、精油成分指标基本无太大差异,均
要求松油烯 - 4醇的含量大于 30%以上。1,8 - 桉
叶素型和 4 - 松油醇型茶树油虽也有较高的经济利
用价值,但这两种类型的茶树油却一直没有受到人
们青睐,未得到很好的开发利用,除了缺乏基础研
究外,没有相应的技术标准规范这两类精油质量也
是另一个重要原因 [54]。随着对 1,8 - 桉叶素型和 4 -
松油醇型茶树油研究的深入,人们开始意识到为不
同类型的茶树油制定标准的重要性。杨辉等 [55]进
行了 1,8 - 桉叶素型互叶白干层精油的质量标准研
究,广西中医药研究院组织制定了广西地方标准
DB45/T889 - 2012《互叶白干层 (精 ) 油,1,8 - 桉
叶素型》,对该类精油的产品开发、生产和贸易起
到了促进作用。
3.2 日化领域的应用
在日化用品领域,茶树油可应用于各类日化产
品。清洁化妆用品类的有香皂、洗手液、洗发水、
沐浴液;美容化妆用品类的如爽肤水、润肤露、祛
痘膏、洁面乳;口腔护理类的如牙膏、牙粉、漱口
水;洗涤类的如洗衣液、洗涤剂,甚至宠物卫生用
品以及空气消毒液等均有应用茶树油,这些产品在
加入茶树油后不仅具有了精油的怡人芳香,更是增
第6期             林 霄,等:互叶白千层的研究与应用
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添了抑菌、抗炎的功效,深受消费者的欢迎 [56]。
3.3 医药领域的应用
互叶白千层在医药方面的应用类型多为茶树
油及其精油的相关制剂。譬如茶树油可用于治疗
花斑、粉刺、疖子、鸡眼、疱疹、冻疮、蚊虫叮咬、
创伤伤口、口腔溃疡、妇科感染、痔疮等;茶树油
与其他药混合亦可治疗多种疾病。田成旺 [57]报道
了一种含茶树油的外用剂可防治唇疱疹和口腔、阴
道、肛门黏膜炎症;陈蕙芳 [58]报道了一种由喷雾
剂、膏剂、洗剂、凝胶剂组成的抗真菌药盒,其 4
种剂型均含有互叶白千层油和桉油提取物,同时 4
种剂型具有协同作用,能显著改善脚癣、脚跟皲裂
和趾甲真菌感染状况。近年来,随着对互叶白千层
研究的深入,人们逐渐认识并开发了互叶白千层的
其他活性成分。如从互叶白千层枝叶中提取具有多
种保健和医疗功能的黄酮成分 [59–61]和植物多糖 [53],
提取率可观,均在 6%以上,进一步提高了该植物
的综合利用价值。
3.4 生物农药
互叶白千层油具有天然、无毒、芳香和广谱抑
菌杀菌等特性,除了在日化、医药、香料等行业广
泛使用外,以色列、美国等发达国家还将互叶白千
层精油应用在有机杀菌剂和生物农药领域 [7]。我
国在互叶白千层油应用于生物农药的研究起步较
晚。程春玲 [62]以茶树油为主要成分,通过筛选适
宜的乳化剂、分散剂、抗冻剂,研制了一种茶树油
杀菌水乳剂,并在苣莴、西葫芦、油菜植物上进行
了大田试验,取得较好的杀菌效果。
3.5 食品领域
茶树油还能作为食品香料使用,添加在焙烤
食品、软饮料、含乙醇饮料、谷类早餐、奶酪、口香
糖、糖果、蛋制品等食品中发挥提香、防腐作用 [63]。
茶树油还可作为生物保鲜剂有效延长果实贮藏期。
韩志萍等 [64]研究发现白千层油可使香蕉的贮藏期
延长 5~10 d,不同浓度的白千层油乳化液会引起香
蕉贮藏效果的差异。静玮等 [65]研究发现用 1.25 g/L
的茶树油溶液熏蒸采摘下来的香蕉果实,能够推迟
果皮的褪绿变黄,延缓果肉硬度和淀粉含量下降,
维持果实中较高的可溶性糖含量,利于保持果实的
外观和品质的同时保持自身较好的风味。除了果
实,茶树油还可用于水产品的保鲜。邵兴锋等 [66]
在用茶树油浸泡对虾进行保鲜处理时,发现低浓度
的茶树油能很好抑制对虾的 pH变化、挥发性盐基
氮和细菌总数同时维持虾的感官质量。
4 展望
至今为止,关于互叶白千层的研究文献,多为
其植物精油方面的内容,国内关于互叶白千层中其
他部位的化学成分研究报道较少,国外对互叶白千
层的化学成分研究报道也极少,临床应用亦有限。
但是各种研究表明,互叶白千层中具有多种活性成
分尚未为人们所了解,若能进一步系统地研究其有
效成分及其生物活性、药理作用机理及毒理等,对
今后的药物开发有着十分重要的意义,可为开发新
的天然药物提供科学理论基础,为今后临床研究提
供依据。互叶白千层植物在我国分布广泛,资源相
当丰富,然而,现在对互叶白千层资源的利用仅仅
是枝叶中含量约百分之二的挥发油成分,提油后的
芳香水蒸馏液、枝叶废料及砍伐下的枝干作为生产
废渣丢弃,造成大量的资源浪费。叶开富等 [67]研
究了提取茶树油后的芳香水中的挥发性组分,分离
确认了其中 22种成分,结果表明茶树油芳香水和
茶树油样品中的主要化学成分基本一致,并提出将
此芳香水开发成天然的医药保健、灭菌消毒、美容
护肤、洗涤等新产品的建议。因此,对互叶白千层
生产精油后废弃的部位进行化学成分研究,对植物
的资源再生,开发出新的应用途径,提高其应用价
值具有重要意义。
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(上接第 32页)
间;1批样品检出 4 - 甲氧基水杨酸钾,质量分数为
1.2%;2批样品检出苯乙基间苯二酚,质量分数分
别为 0.1%、0.2%;1批样品检出鞣花酸,质量分数
为 0.08%;4批样品检出甘草酸二钾,质量分数在
0.01% ~ 0.09%之间。
3 结论
本研究参考文献报道的多种美白成分的测定
方法,建立了同时测定化妆品中 12种美白成分的
方法,可为化妆品的市场监管提供技术支持。
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