丁香酚生物活性研究进展※

张新渐 韦德勇 王洪云 左爱学

（1 保山中医药高等专科学校中医药系中药教研室，保山 678000；2 云南中医学院·中药学院，昆明 650500；3 云南文山麻栗坡县妇幼保健计划生育服务中心，文山 663600）

丁香酚生物活性研究进展※

张新渐1韦德勇3王洪云1左爱学2*

（1 保山中医药高等专科学校中医药系中药教研室，保山 678000；2 云南中医学院·中药学院，昆明 650500；3 云南文山麻栗坡县妇幼保健计划生育服务中心，文山 663600）

丁香酚（Eugenol）别名丁香子酚，天然存在于多种植物及多种精油中，其中以月桂属叶、丁香属植物以及丁香油、月桂叶油、丁香罗勒油中含量最多。近年来研究表明其具有抑菌、抗氧化、麻醉、保护心脏、保护神经细胞、抗病毒等多种药理活性。

丁香酚；生物活性；综述；中药化学

丁香为桃金娘科番樱桃属植物丁香 (Flos caryophylli)的干燥花蕾，原产印尼，是我国进口“南药”之一；在我国的使用已经有很长的历史，被列为重点研究开发药材之一。以丁香为主药开发的儿科用药丁桂儿脐贴（丁香、肉桂、荜茇）在中国家户喻晓，具有健脾温中、散寒止泻功效，用于小儿泄泻、腹痛的辅助治疗，效果显著。丁香酚是丁香中的主要成分，具有麻醉、抗菌防腐、杀虫、解热、降温、抗氧化抗衰老等药理作用。丁香酚广泛存在于肉桂叶油、樟脑油等芳香油中，是一味极具开发潜力的中药活性成分。

2013年孔晓军等综述了丁香酚的药理学作用研究进展，本文将对2013年后丁香酚的生物活性进行综述，为丁香的开发利用提供参考。据文献报道，丁香酚具有抗菌作用、麻醉作用、抗氧化活性、保护心脏、保护神经细胞、抗病毒等活性。

1 抗菌作用

细菌中的苹果酸脱氢酶 (malate dehydrogenase，MDH)和玻拍酸脱氢酶 (succinate dehydrogenase，SDH)在三梭酸循环和呼吸链中起着重要作用，是三梭酸循环和电子传递链的关键酶，其活性大小直接影响到细菌的生长[1]。丁香酚可将金黄色葡萄球菌菌体蛋白质质量浓度、苹果酸脱氢酶（MDF）酶活、琥珀酸脱氢酶 （SDF） 酶活分别降至0.033 mg/mL、8.28 U/mg、2.40 U/mL，这种结果可能是通过抑制菌体二羧酸循环和电子链传递中相关关键酶的活性实现，丁香酚对金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度 (MIC)为600 μg/mL，最低杀菌浓度 (MBC)为700 μg/mL[2]。陈百万等[3]采用琼脂平板二倍稀释法测定了丁香精油对金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、链球菌、肠球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌等16个不同种类的奶牛乳腺炎病原菌，结果表明丁香精油对受试细菌有不同程度的抑菌活性。

丁香酚可能首先作用于真菌的细胞膜，引起损伤、破坏和通透性的改变，导致药物进入细胞内，使线粒体膜受到损伤，引起细胞能量代谢的障碍；同时由于细胞膜在真菌的细胞壁合成中有重要作用，如参与细胞壁的主要成分几丁质合成的几丁质酶即作为酶原广泛地分布在细胞膜上。因此当受到损伤后，又可影响细胞壁的合成更新，出现结构异常，导致更多的药物进入细胞内，进一步加重了各种膜结构的损伤，最终细胞内出现扩大的细胞膜模糊向内凹陷，细胞质固缩凝固，细胞内容物消失，菌细胞溶解死亡[4-5]。

2 麻醉作用

麻醉剂能够使鱼体安静，降低应激反应，减少人为操作和运输过程中对鱼体的伤害，从而提高成活率，增加经济效益。鱼用麻醉剂能不同程度抑制鱼脑感觉中枢，使其失去反射动作，其作用原理为：首先抑制脑的皮质 (触觉丧失期)，再作用于基底神经节与小脑(兴奋期)，最后作用于脊髓 (麻醉期)[6]。1972年，日本的远藤发现丁香酚这种香料对鱼有强烈的麻醉作用，开始将它作为麻醉剂进行了系列研究。现在很多国家如澳大利亚、智利、芬兰、新西兰等认为丁香酚没有残留期，是合法的水产麻醉剂[7]。目前，丁香酚被认为是一种无毒、安全、高效和价格低廉麻醉剂，在许多国家获准用于人或动物的表面麻醉[8]。

丁香酚在不同质量浓度、温度、离水时间和规格对虾麻醉的效果都有影响；墨吉明对虾麻醉时间随丁香酚浓度增加以及水温的升高而减少；复苏时间则随着丁香酚浓度的增加以及水温的降低而增加；在相同浓度丁香酚的条件下，墨吉明对虾的复苏时间随离水时间的增加以及体质量的增加而增加。在丁香酚浓度50~180 mg/L-1的范围内，麻醉对虾的复苏率为100%，表明丁香酚是墨吉明对虾的安全、有效的麻醉剂[9]。提高丁香酚浓度和延长浸浴时间能有效延长大西洋鲑的复苏时间，在50 mg/L丁香酚质量浓度下浸浴12 min，可将其复苏时间延长至14~19 min，是运输、转运过程中的理想麻醉条件[10]。

麻醉作用机制方面，丁香酚的麻醉作用与NMDA（N-methyl-D-aspartate）受体、钠钾泵、环磷酸腺苷 (c AMP)等有关。脊髓、小脑中的NMDA受体参与了全麻药镇痛作用的调制过程，吸入麻醉药主要通过阻断脊髓NMDA受体产生镇痛作用；李博岩等[11]通过实验表明，在同等浓度下NMDA受体拮抗剂后与对照组比较，发现鲤鱼进入麻醉时间短，麻醉恢复时间缓，且鲤鱼鳃动次数与在空气中动弹次数显著减少，离水在空气中动弹开始时间延长，并证明了鲤鱼通过注射NMDA拮抗剂MK-801可增强丁香酚对鲤鱼的麻醉效果，丁香酚麻醉鲤鱼可能是通过影NMDA受体而发挥其麻醉作用[12]。

钠钾泵简称钠泵（Na-K-ATP酶），是一种镶嵌在膜脂质双层中具有ATP酶活性的蛋白质，广泛分布于各类细胞质膜上，在中枢神经系统，Na-K-ATP酶具有较高的生物活性。有研究表明，Na-K-ATP酶可能具有信号转导的作用。丁香酚可降低鲤鱼个脑区和脊髓中Na+-K+-ATP酶活性，随着麻醉程度的增加，抑制逐渐增强；酶活性的抑制程度变化与鲤鱼被丁香酚麻醉后的触觉丧失，鱼体平直，直至静止水中的变化相平行；从麻醉期到恢复期，丁香酚对脑区和脊髓中Na+-K+-ATP酶活性的抑制逐渐减轻，酶活性逐渐恢复，与之相平行的行为学变化表现出触觉恢复，游动越来越平稳，灵活，表明丁香酚对鲤鱼的麻醉作用与其抑制个脑区和脊髓中Na+-K+-ATP酶活性有关[13]。

c AMP是机体内的重要物质，被称为细胞第二信使。c AMP可通过PKA调节与麻醉有关的受体和通道，影响突触的兴奋传递，从而达到麻醉作用。在中枢神经系统中，c AMP在某些神经递质引起的膜电位变化中起中介作用，并对某些神经递质起调制作用。c AMP信使系统通过PKA使钠通道蛋白质磷酸化，减少钠离子内流，减弱神经元之间的兴奋传递。在丁香酚乳剂麻醉过程中，随着麻醉的加深，鲤鱼端脑、中脑、小脑、间脑、延脑和脊髓内c AMP浓度都不同程度增高，而恢复期各脑组织和脊髓内c AMP浓度显著下降，鲤鱼脑内c AMP浓度变化与鱼体麻醉后的行为变化基本一致。提示丁香酚可能是通过提高脑内c AMP浓度、调节c AMP信号转导系统而发挥麻醉作用[14]。

3 抗氧化活性

氧自由基是生物体内有氧代谢过程中产生的自由基，它能引起生物大分子发生氧化破坏，是生物体衰老和许多疾病产生的重要原因。庄军辉等[15]研究表明，丁香酚具有清除羟自由基、清除超氧阴离子自由基、清除DPPH和抗脂质氧化等的活性，在0～250 μg/mL浓度范围内丁香酚的各项抗氧化指标均随浓度的增加而增大。张慧芸等[16]采用H2O2诱导建立细胞氧化损伤模型，研究丁香提取物对由H2O2引起的人肝细胞HL770氧化损伤的保护作用及其机制。结果表明丁香提取物可通过提高HL7702细胞内抗氧化酶活性和降低氧化产物的含量减轻细胞受到的氧化损伤。张彩芳等[17]采用DPPH清除自由基实验的方法测定丁香萃取液清除自由基的能力，并通过测定其对猪油体系的抗氧化活性；结果表明丁香酚对猪油有一定的抗氧化效果。2016年黄婷等[18]研究表明香桂精油香桂精油（丁香酚67.7290%）不仅具有较好的抗氧化活性及自由基清除能力，对中华按蚊幼虫也有较好的毒杀效果，具有被开发成为天然抗氧化剂与植物源杀虫剂的潜力。

4 对大鼠肾缺血再灌注性损伤保护作用

肾缺血再灌注 (RI/R)能够造成肾单位的广泛性破坏，临床常表现为血清中BUN和Scr升高；丁香酚能显著抑制RI/R后血清中BUN和Scr含量，减轻缺血再灌注对肾小球及肾小管损伤，对RI/R具有保护作用[19]。

氧化应激是RI/R后肾损伤的重要病理生理进程之一，RI/R后由组织血管内皮细胞和中性粒细胞产生大量氧自由基，诱发炎症级联放大效应，严重影响肾正常功能。丙二醛 (MDA)能间接反映氧自由基的存在及对细胞损伤程度的指标。超氧化物歧化酶 (SOD)可阻断自由基导致脂质过氧化生成LPO的链式反应，从而保护细胞不受自由基的损害。EUG能显著抑制RI/R后血清及肾组织中MDA含量，提高SOD活性，提示EUG可通过抑制脂质过氧化物形成，提高氧自由基清除能力，从而保护血管及细胞膜功能结构的完整[19]。

RI/R后细胞释放蛋白水解酶及活性氧等物质，诱发细胞凋亡及坏死。NF-κB广泛参与氧化应激和炎症基因的表达调控。当受到外源性刺激如缺血再灌注时，NF-κB迅速活化并从胞浆进入细胞核，在核内与多种基因启动子特异性序列结合。形成复杂的网络和通路，通过单一或协同效应对肾脏造成损害。丁香酚能显著抑制RI/R后肾组织中NF-κB蛋白表达，显著抑制其活化，从而发挥保护作用[19]。

局部脑缺血时NF-κB活化有促进细胞死亡的作用，采用一些降低NF-κB活性的措施，能缩小脑梗死体积[20]；陶莉等[21]证实丁香酚能明显改善脑缺血/再灌注的神经功能损伤，减小左侧大脑的梗死面积，减轻脑缺血/再灌注大鼠皮层区城神经元的核固缩和细胞数目的减少，升高谷胱甘肽（GSH）、SOD、过氧化氢酶 (CAT)活性，降低MDA含量，下调NF-κB的表达。丁香酚对脑缺血/再灌注大鼠脑损伤有保护作用。丁香酚能明显改善大鼠的神经行为，缩小梗死面积，使脑组织病理改变减轻，GSH、SOD、CAT活性明显升高，MDA含量明显降低，下调NF-κB的表达。丁香酚可能通过抑制氧化损伤和炎症来减轻大鼠脑缺血/再灌注性损伤。

脑源性神经营养因（BDNF）在脑缺血的早期阶段即可被诱导大量表达，作用于脑缺血再灌注的损伤的各个阶段，并能从多个方面抑制脑缺血再灌注后的各种有害反应起到重要的神经保护作用[22]。丁香酚吸嗅组的BDNF表达显著高于模型组。证明丁香酚吸嗅用来缓解脑缺血后损伤的症状是可行的，可以改善缺血后的认知记忆能力等行为学指标，可能是通过上调脑内BDNF蛋白的表达，进而调节脑区功能，改善缺血后损伤[23]。

此外，丁香酚对蛛网膜下腔出血大鼠脑血管痉挛(cerebral vasospasm，CVS)具有治疗作用。增加蛛网膜下腔出血 (subarachnoid hemorrhage，SAH)大鼠BA直径并减小管壁厚度，显著减少BA内MPO和MDA含量，下调p-p53、caspase-3、NF-κB和TNF-α表达水平。其丁香酚减轻脑血管痉挛可能与抑制BA内的细胞凋亡和炎症反应相关[24]。

5 对神经细胞的保护作用及神经系统的影响

缺氧损伤既是AD病的诱因之一；丁香酚对PC12细胞缺氧损伤具有保护作用，并且其可能通过影响N-甲基-D-门冬氨酸受体 (N-methyl-D-aspartate receptor，NMDAr)的NR2A亚基来发挥作用[25]。

桑婷婷[26]通过观察丁香酚精油通过嗅觉通路对丙戊酸钠 (VPA)自闭症模型鼠社交行为的影响。丁香酚吸嗅后，自闭症鼠社交行为次数较前增加 (P＜0.05)，社交持续时间较前延长 (P＜0.05)，对自闭症大鼠社交行为有一定的改善作用。

6 抗病毒作用

丁香酚可能通过激活水杨酸途径诱导了烟草的系统抗性，进而抑制了TMV的复制和增殖。400 μg/mL丁香酚对烟草花叶病毒病（TMV）的预防和治疗效果较好，防效分别为65.82%和62.14%；丁香酚显著抑制了TMV复制关键因子核酸复制酶 (RdRp)和外壳蛋白(CP)基因的表达，能够促进烟草叶片内“氧爆”现象，即活性氧 (O2-和H2O2)的大量积累；促进了水杨酸的积累以及水杨酸信号通路中关键基因NPR1的表达[27]。

由番茄黄化曲叶病毒 (tomato yellow leaf curl virus，TYLCV)引起的番茄黄化曲叶病毒病是近年来危害番茄安全生产的灾难性病害之一，对番茄的品质和产量有重要影响。丁香酚对TYLCD具有较好的田间防治效果，高达70%以上[28]。黄晓芳等[29]室内盆栽药效实验显示发现植物源抗病毒剂丁香酚，其对TYLCV的防效高达75.8%，远高于目前普遍使用的化学抗病毒剂盐酸吗啉胍；丁香酚处理能显著抑制病毒增殖、致病相关基因 (CP、Rep、REn)在番茄体内的表达，并有效缓解病症。

水杨酸 (SA)和一氧化氮 (NO)是植物免疫反应过程中的重要信号分子。RT-PCR结果显示SA和外源NO供体硝普钠 (SNP)处理均能诱导LePerl的表达。通过NO特异性荧光探针 (DAF-FMDA)对番茄幼苗内源NO的原位检测发现，丁香酚处理能刺激番茄幼苗根和茎中NO的产生，说明NO介导了丁香酚诱导LePerl的表达。而丁香酚能够促进植物体内水杨酸（SA）的合成，说明丁香酚亦能通过SA诱导LePerl表达。而在植物免疫反应过程中，SA能够促进NO产生，即NO可以作为SA的下游信号发挥作用。由此，可以推论：丁香酚可能通过促进SA的合成，进而诱导NO的产生，最后NO诱导LePerl的表达，即“丁香酚→SA→NO→LePerl"线性信号途径。

薛延丰等[30]研究了丁香酚对不同温度处理下、不同季节种植模式下番茄黄化曲叶病毒病 (TY)的防治效果以及番茄生物量、蛋白质含量、硝酸盐含量、Vc含量和可溶性糖含量的影响。结果表明丁香酚可以有效防治番茄TY，且可以提高番茄产量，改善品质。

7 小结

综上所述，丁香酚具有抗菌作用、麻醉作用、抗氧化活性、保护心脏、保护神经细胞、抗病毒等多种生物活性。特别是在水产业上用来作为麻醉剂，开展了大量的研究工作，并从不同角度初步阐明其具有麻醉作用的作用机制，因此有望在卫生健康行业如牙科疾病麻醉治疗上得到应用。

丁香本身是一种天然香料，其成分丁香酚具有良好的抗菌活性与抗氧化活性，有望开发为一种新型的具有矫味、防腐及抗氧化作用的食品添加剂或一种膳食补充，同时也有望开发为新型药用辅料。丁香酚对多种真菌均有良好的抑菌活性，有望开发为新型药物以及运用于多种食品的保鲜剂。

总之，丁香酚活性广泛，已逐渐发展成为研究热点，但丁香酚的麻醉作用机制之外研究还不够完善，特别是丁香酚的在心血管方面的活性在实际应用中还需要加大研究力度，充分阐明其作用机制，为其应用于药品、食品、保健品、农林、水产等领域更好地开发利用提供依据。

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The Research Progress on the Bioactivity of Eugenol

ZHANG Xinjian1,WEI Deyong3,WANG Hongyun1,ZUO Aixue2*
(1.Department of Traditional Chinese Medicine,Baoshan College of Traditional Chinese Medicine,Yunnan Province,Baoshan 678000,China 2.School of Traditional Chinese Materia Medica,Yunnan University of Traditional Chinese Medicine,Yunnan Province,Kunming 650200,China 3.Malipo County of Wenshan Prefecture of Yunnan Province Service Center for Maternal and Child Health Care,Yunnan Province,Wenshan 663600,China)

Eugenol presented in many plants or essential oils,especially in leaf of Laurus genus,syringa genus,oil from Syzygium aromaticum,oils from leaf of Laurus nobilis,and oil from Ocimum grafissimum.Eugenol exhibited several pharmacological activities,such as antibacterial,antioxidant,anesthesia,protecting the heart,neuroprotective effects on neural cells,antiviral.

Eugenol;bioactivity;review;chemistry of Chinese materia medica

10.3969/j.issn.1672-2779.2017.24.070

1672-2779（2017）-24-0157-04

云南省科技计划项目-云南中医学院应用基础研究中医联合专项【No.2015FB205(-014)】；保山中医药高等专科学校-2015年中药专业提升专业服务产业能力建设项目

*通讯作者：zuoax@163.com

李海燕 本文校对：刘伟道

2017-09-21）