迷迭香功效成分提取及药理作用

刘 慧，刘康珂，陈薪宇，邓爱华，刘凤英

（1. 湖南文理学院生命与环境科学学院，湖南常德 415000；2. 湖南广源生物科技有限公司，湖南常德 415000）

迷迭香（Rosmarinus officinalisL.） 为唇形科迷迭香属芳香型小灌木，别名艾菊、海之露，起源于欧洲及地中海沿岸，为药食同源植物[1]。迷迭香独特的功效成分，已引起科学家的关注，在种植技术、功效成分提取与鉴定、药理作用及功能产品的开发等方面均有深入的研究，为更好地利用并创新迷迭香及其功效成分的价值，从迷迭香功效成分迷迭香酸、鼠尾草酸及迷迭香精油的提取方法和药理作用进行了综述。

1 迷迭香功效成分提取方法

迷迭香中含有鼠尾草酸、鼠尾草酚、迷迭香酸、迷迭香酚、迷迭香精油等多种生物活性成分，将其分成脂溶性和水溶性2 种，抗氧化剂主要活性成分为鼠尾草酸，抗氧化剂及防腐剂主要活性成分则为迷迭香酸[2]。与此同时，迷迭香中已经分离鉴定的主要单萜类物质有樟脑、乙酸龙脑酯、龙脑、月桂烯、沉香醇、桉树醇、石竹烯氧化物等，这些化合物均存在于迷迭香精油中，迷迭香精油也是迷迭香功效成分中的重要成分[3]。

1.1 迷迭香酸提取方法

迷迭香酸（Rosmarinic acid） 是一种从天然产物中提取出来的水溶性活性成分，其在抗炎症、抗氧化、免疫抑制等药理方面有着明显的作用，被广泛运用在医药、化妆品和食品等领域[4]。基于迷迭香酸的各种功效，怎样完成迷迭香酸的高效分离成为相关学者争相研究的热点之一。张琳等人[5]将迷迭香叶干燥粉碎过20 目，按照1∶15 料液比加入50%乙醇，提取2 次，每次为6 h，迷迭香酸提取率为94.35%。为了克服常规溶剂提取法时间过长的问题，张春艳[6]提出先将迷迭香叶干燥粉碎，接着通过超声波的作用处理10 min，然后通过使用15%的乙醇进行热回流提取1 h 的方法，极大地减短了提取时间，使迷迭香酸的提取率达到了94.94%。胡素荣[7]通过正交试验进一步优化超声辅助提取迷迭香酸工艺，将迷迭香叶粉碎后过20 目筛，在料液比1∶8，乙醇体积分数15%，超声功率720 W，超声温度55 ℃下提取6 min，迷迭香酸提取率达到97.3%，将时间缩短至原来的1/10。此外，毕良武等人[8]根据超临界CO2萃取（SCDE） 装置中高压分离器和低压分离器压力相差较大的优点，利用迷迭香干叶为原料，直接通过SCDE 法在低压分离器中提取得到了迷迭香精油，使用乙醇等夹带剂在高压分离器中同步得到了迷迭香酸；测得迷迭香酸得率为11.93%，质量分数为5.13%。该方法实现了2 种成分的同步分离，但SCDE 法同时会导致CO2消耗较大，并且也会在一定程度上造成芳香化合物的损失[9]。

1.2 鼠尾草酸提取方法

鼠尾草酸（Carnosic acid） 是迷迭香中含量最高、活性最强的脂溶性活性成分，在对油脂抗氧化利用方面起着很大的作用。与迷迭香酸一样，鼠尾草酸已被广泛用于药品、食品、化妆品等领域。徐良[10]通过响应面法优化了超声辅助提取新鲜迷迭香叶中鼠尾草酸，超声功率267 W，超声时间35 min，料液比1∶21，乙醇体积分数79%，鼠尾草酸提取率为91.8%。罗小芳等人[11]按照1∶10 料液比加入无水乙醇，在功率600 W 下超声处理2 min，鼠尾草酸提取率可达到93.6%，该工艺通过提高超声功率，大大缩短了超声提取的时间，降低了溶剂的使用量。杨磊等人[12]提出匀浆法提取鼠尾草酸，按料液比1∶12 加入pH 值3.0 的80%乙醇，匀浆4 min，提取1 次；该方法具有设备和操作简单、提取率高、快速方便等特点，且酸性条件下（pH 值为3～4） 可有效避免鼠尾草酸氧化分解。

1.3 迷迭香精油提取方法

从迷迭香叶中提取的挥发性物质为迷迭香精油（Rosemary essentialoil），是一种无色至淡黄色挥发性液体，具有抗氧化、抗炎、抗真菌作用，可清除活性氧自由基，具有保肝、利胆、抑瘤作用。在促进血液循环、抗风湿病、溃疡性结肠炎、动脉粥样硬化和预防癌症方面有良好的效果[12]。王亚丽等人[13]通过微波辅助水蒸气蒸馏法提取迷迭香精油，在料液比1∶10 下先浸泡1 h，然后在功率500 W，温度80 ℃下提取3 h，该提取方法简单、快速。毕志成等人[14]通过同时蒸馏萃取法提取迷迭香精油，先将迷迭香干叶粉碎过120 目，在料液比1∶8 下提取2 h，迷迭香精油得率为4.184%。

2 迷迭香酸药理作用

2.1 黑素细胞酪氨酸酶活性促进作用

植物提取物在色素性皮肤病的防治及皮肤美白方面的应用一直是研究热点，主要是通过抗氧化物质阻断黑素的生成而起作用。张德利等人[15]分别在几组对数生长期的人表皮黑素细胞中加入不同浓度的迷迭香酸，利用NaOH 裂解法测定黑素细胞的含量，利用MTT 法测定体外培养的黑素细胞的活力，利用体外氧化多巴反应方法测定酪氨酸酶活性等方法进行试验。结果表明，迷迭香酸浓度低于80 μmol/L时，对黑素细胞活力和蘑菇酪氨酸酶活性影响不明显（p>0.05），但会促进黑素细胞黑素合成和黑素细胞酪氨酸酶活性（p<0.01）；然而，当浓度增加到100 μmol/L 时，迷迭香酸会明显抑制黑素细胞活力（p<0.01）。

2.2 氧化性肺损伤保护作用

哮喘是一种常见的慢性气管炎症疾病，氧化性水平是哮喘发病前期的重要生理指标。许多因素如饮酒、吸烟等均会导致氧化应激，从而提高活性氧的分泌，造成肺部损伤。植物中的抗氧化活性成分可以有效消除氧化应激，从而达到保护肺组织的目的。梁正敏等人[16]研究了迷迭香酸对卵清蛋白致哮喘小鼠模型的保护作用，相对于双氧水联合激发小鼠对照组，迷迭香酸通过降低小鼠肺组织和支气管肺泡灌洗液中活性氧的产生，提高超氧化物歧化酶及谷胱甘肽过氧化酶分泌量。迷迭香酸能调节体内氧化- 抗氧化平衡，对小鼠氧化性肺损伤起到保护作用。然而，关于迷迭香酸在小鼠氧化性肺部损伤保护机理、特别是肺损伤模型的稳定性和可靠性方面，还有待进一步深入研究。

3 鼠尾草酸药理作用

3.1 α - 淀粉酶抑制作用

α - 淀粉酶的活性越高，人体餐后血糖含量上升越快，越容易导致中老年人患糖尿病；目前已有的一些抗糖尿病药物虽然可以抑制α - 淀粉酶和α -葡萄糖苷酶的活性作用，使餐后血糖含量缓慢上升，但随着机体耐药性的增强，多食这些药物或许不会达到预期的效果，甚至会伴随不良反应。迷迭香中的鼠尾草酸具有抑制α - 淀粉酶活性的效果。王静等人[17]从抑制类型、抑制率、荧光猝灭效应及分子模拟等几个方面研究了鼠尾草酸对α - 淀粉酶的抑制机理。结果表明，在IC50=1.12 mg/mL 时，鼠尾草酸以可逆的竞争性方式抑制α - 淀粉酶的活性。荧光猝灭试验结果表明，鼠尾草酸与α - 淀粉酶结合后会使α - 淀粉酶的荧光特性发生静态猝灭，通过分子对接显示鼠尾草酸与α - 淀粉酶作用后没有催化底物生成新的产物，而是形成可逆的酶- 抑制剂复合物，引起变构调节，从而扰乱了α - 淀粉酶的构象动力学，最终导致酶的催化活性降低。

3.2 鼠尾草酸与帕金森

多巴胺神经元的退化与变性会导致机体多巴胺分泌减少，从而导致机体患有帕金森病。医学上，主要通过保护神经元的方式来治理帕金森病。研究发现，鼠尾草酸主要通过调节细胞凋亡、抑制氧化应激等途径保护多巴胺神经元，以此来改善帕金森病患者的运动缓慢、身体僵化等症状。鼠尾草酸通过激活Nrf2 核的转位，可诱导GSH 代谢相关酶的表达，进而阻止p38 和JNK 的磷酸化，抑制6-OHDA诱导ROS 生成，最终达到抑制细胞凋亡的效果，保护多巴胺神经元免受毒素的侵害[18]。

3.3 鼠尾草酸与阿尔兹海默症

鼠尾草酸治疗阿尔兹海默症，主要是针对神经元内tau 蛋白的异常磷酸化引起的胞外淀粉样β 蛋白（Aβ） 斑块的生成和神经元纤维的缠结进行治疗。异常磷酸化产生的Aβ 斑块能够与通过氧化还原反应产生ROS 的过渡态金属结合，其反应产生的ROS 与过渡态金属、功能异常的线粒体等物质的相互作用会使机体内产生氧化损伤，正是这些氧化损伤推动了阿尔兹海默症的发生。经过研究发现，鼠尾草酸能够有效抵御各种氧化损伤的方法主要是激活PI3K/Akt/Nrf2 信号途径。鼠尾草酸不仅能够诱导Keap1 半胱氨酸残基发生烷基化，使Nrf2 转位到细胞核内促进二相酶表达，以此激活Nrf2 信号途径抑制氧化损伤；还能通过Nrf2 信号途径激活Erk1/2，促进TrkA的表达，从而诱导P62/ZIP 生成，进一步激活Nrf2/P62/ZIP 信号途径促进神经分化，修复神经系统损伤。与此同时，鼠尾草酸甚至能够通过诱导肿瘤坏死因子α 转换酶的表达，致使大量APP 被α - 分泌酶预先分解，进而降低Aβ 斑块的数量，以达到缓解tau 蛋白的异常磷酸化的效果[19]。

3.4 利用鼠尾草酸治疗缺血性脑损伤

缺血性脑损伤主要是由缺血导致活性氧的剧烈增加和细胞氧化还原能力的下降引起的，鼠尾草酸则主要通过抑制MAPK、caspase-3 等的激活来维持SOD 的活性，降低机体脂质过氧化等方法来保护细胞免受缺氧或缺血造成的细胞损伤。此外，促进神经生长因子（NGF） 的表达在患缺血性脑损伤时对神经元起着重要的保护作用。研究发现，50 μmol/L的鼠尾草酸在治疗缺血性神经元死亡疾病中起到了显著诱导NGF 表达、促进Nrf2 核转位、激活Nrf2靶基因表达、促进神经发育的作用，鼠尾草酸也因此成为了治疗神经退行性疾病和缺血性神经元死亡相关疾病的潜在力量[20]。

3.5 利用鼠尾草酸治疗创伤性脑损伤

创伤性脑损伤是指因暴力作用于头部而造成的脑组织器质性损伤，其发生后可迅速产生过氧亚硝基阴离子、包括丙烯醛等在内的氧化性物质，引发脂质过氧化，造成线粒体功能的紊乱，从而诱导神经元功能障碍致使细胞死亡[21-22]。Miller D M 等人[23]通过在创伤性脑损伤发生15 min 后给予鼠尾草酸，发现能够抑制氧化应激，减少氧化性物质的生成和细胞骨架的组装，维持线粒体的正常功能。此外，发现在创伤性脑损伤发生8 h 后给予鼠尾草酸仍能有效阻止细胞骨架的破坏，为临床实践争取了时间。

4 迷迭香精油药理作用

4.1 植物病原菌抑制作用

植物精油作为新一代植物病虫害防治剂，相比化学农药更加安全、绿色和环保，吸引广大研究者的关注。研究发现，迷迭香精油对于梨树、柑橘、西瓜等果蔬中常见的腐烂病菌、枯萎病菌、炭疽病菌等8 种植物病原菌均具有显著的抑菌效果；迷迭香精油质量浓度增大，抑菌效果增强，当质量浓度达到1 ml/L 时，能够抑制大部分病菌生长，从而表现出很高的抑菌活性[24]。然而，对于迷迭香精油的防治机理、作用路径、剂型开发及田间的防治试验效果等方面研究较少，可以进一步开发。

4.2 抗氧化性

将水蒸气蒸馏法提取的迷迭香精油稀释到40%后与抗氧化剂维C（0.5 mmol/L） 对比研究，发现迷迭香精油的DPPH 自由基清除效果更好，DPPH 自由基半清除率的体积分别为4.52 mL 和3.43 mL；迷迭香精油中存在不饱和双键和酚酸类物质，还原性强，随着迷迭香精油浓度的增大，抗氧化性增强[25]。牛干巴在热处理过程中产生的丙烯酰胺物质会影响人体健康，研究发现迷迭香精油可通过竞争性抑制作用、清除羰基氧化物及直接反应等方式降低丙烯酰胺的含量，且精油浓度与抑制效果存在显著的浓度相关性；该方法不仅提高了牛干巴的品质，而且拓展了迷迭香在食品加工领域中的应用。

5 结语

迷迭香富含脂溶性及水溶性抗氧化功效成分，在食品工业中应用极为广泛。目前研究者主要集中在迷迭香功效成分的初级分离提取，产品纯度低，相对而言高纯度的迷迭香功效成分市场前景更为广阔。因此，迷迭香功效成分的纯化工艺引起研究者的关注，特别是开发适合工业化生产的迷迭香功效成分纯化工艺的研究。

在药理作用方面，迷迭香酸能够促进黑素细胞酪氨酸酶的活性，保护氧化肺的损伤[26]；鼠尾草酸能够抑制α - 淀粉酶的活性，对肿瘤具有良好抑制作用；在预防治疗帕金森病、阿尔兹海默症等神经系统病状方面有良好效果，这些结果表明鼠尾草酸是一种拥有潜在的利用价值的神经保全剂；迷迭香精油能够抑制一些植物病原菌的活性，同时其也具有以一定的抗氧化性。在未来的发展中，还可从肝脏保护作用甚至是循环系统预防治疗等方面对鼠尾草酸、迷迭香酸和迷迭香精油展开研究，这些研究的进一步拓展和深入，有助于开发上述3 种物质在药理治疗上的应用潜力。