森林芬多精类成分及其生物活性的研究进展

孙丽娟，柯 闲，王俊俊，陈 勇

森林芬多精类成分及其生物活性的研究进展

孙丽娟，柯 闲，王俊俊，陈 勇*

湖北大学生命科学学院药物高通量筛选技术国家地方联合工程研究中心，湖北省中药生物技术重点实验室，湖北 武汉 430062

芬多精是森林植物的器官和组织在自然状态下释放的气态有机物，主要是芳香性萜烯类物质，包括单萜烯、倍半萜烯、双萜烯等，其中以单萜烯和倍半萜烯的生物活性较强。芬多精不仅能保护植物免受细菌、真菌和寄生虫等的侵害，对人类健康亦有广泛的积极作用，是目前森林康养研究的核心因素。综述了不同树种、纯林芬多精类型、化学成分、含量及生物活性，总结了有毒有害植物与花卉的毒性成分，为深入开展植物芬多精基础研究，合理利用芬多精构建森林康养基地提供了理论参考。

森林康养；芬多精；萜烯类成分；单萜烯；倍半萜烯；镇静催眠；缓解精神障碍；镇咳平喘

2019年国家林业和草原局、民政部、卫生健康委员会、中医药管理局联合颁布了《关于促进森林康养产业发展的意见》（林改发[2019]20号）。森林康养是指以优质的森林生态环境为基础，以促进大众身心健康为目的，利用丰富多彩的森林景观、优质富氧的森林环境、有机健康的森林食材与药材、深厚浓郁的森林养生文化，融合现代医学、营养学、运动学等健康管理理念及传统医学养生文化，开展的修身养性、健康养老、康复疗养、运动健身、休闲度假、认知体验等服务活动。

芬多精又称植物精气，是森林植物的器官和组织在自然状态下释放的气态有机物，主要是芳香性萜烯类物质，包括单萜烯、倍半萜烯、双萜烯等，其中以单萜烯和倍半萜烯的保健作用最大[1]。芬多精是森林康养研究的核心因素之一，其中以单萜烯和倍半萜烯类化合物的生物活性功效最显著。我国地域辽阔，地形复杂，气候类型多样，植物种类丰富，为人类健康提供了丰富的芬多精资源。

随着现代分析检测技术的飞速发展，森林植物释放的成分逐渐被人们所知，其生理保健作用亦引起了人们的高度重视。本文总结了森林芬多精类成分及其生物活性的研究进展，为进一步开展芬多精的研究提供了有益参考。

1 森林芬多精类成分的组成与含量

1.1 不同树种/纯林的芬多精类型及其含量

森林植物种类繁多，不同植物芬多精的类型与含量各不相同，表1列出了常见树种芬多精的类型及其相对含量，可见不同树种中芬多精类成分主要以萜烯类为主[1]。

不同树种的叶片和木材中芬多精类型主要为单萜烯和倍半萜烯，其相对含量见表2。其中叶片含量最高的是云南松、臭冷杉和云南油杉，木材含量最高的是华北落叶松、云南油杉和臭冷杉[2]。同时，不同纯林中芬多精类型主要为单萜烯和倍半萜烯，其相对含量之和见表3，其中以刺楸林和柳杉林的含量最高。

1.2 不同树种的芬多精类成分及含量

不同树种中芬多精类成分复杂，李玲玉等[3]、谢小洋等[4]分别对常见树种进行检测，结果表明针叶树侧柏、云杉、雪松、马尾松排放的挥发性有机物（volatile organic compounds，VOCs）中萜烯类的排放量最高，侧柏的主要挥发物成分为α-蒎烯、4(10)-崖柏烯和-柠檬烯；云杉的主要挥发物成分有α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯和-柠檬烯；雪松的主要挥发物成分为α-蒎烯、β-蒎烯和3-乙基苯乙酮；马尾松排放的主要挥发物成分为α-蒎烯、β-蒎烯、香桧烯、异丁烷和正丁烷。阔叶树毛果杨、北美枫香排放的VOCs中异戊二烯的排放量最高，萜烯类排放量较低。毛果杨排放的萜烯类成分主要为为反式- β-罗勒烯；北美枫香排放的萜烯类成分主要为香桧烯和β-蒎烯（表4）。

表1 常见树种中芬多精类型及其相对含量

表2 不同树种的叶片和木材中芬多精的相对含量

表3 不同纯林中芬多精的相对含量

表4 常见树种中的芬多精类成分

高岩[5]通过检测北京市几种主要绿化树木释放的芬多精类成分和含量，发现树木VOCS的释放速率在6、7月份较高，春秋2季释放速率低，且7月份不同树种释放的芬多精的种类与含量各不相同，其中针叶树油松、白皮松和桧柏萜烯类的排放量较高，单萜烯的主要成分有α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、柠檬烯、γ-松油烯、对-孟-1,4(8)二烯、罗勒烯等，倍半萜烯的主要成分有α-丁香烯、β-丁香烯、法尼烯、大香叶烯等，且总单萜烯的含量高于倍半萜烯。阔叶树国槐、紫叶李和金银木主要释放异戊二烯、乙酸-3-己烯酯和α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、柠檬烯、罗勒烯（表5）。

表5 不同树种中芬多精的化学成分及含量

1.3 森林中有毒有害植物及有害成分限量

森林自然环境优美，负氧离子及芬多精丰富，对人类身心健康有良好促进作用，但有毒植物产生的负面影响也不能忽视[6]。接触有毒植物的枝、叶、花、果、花粉、气味等，以及摄取其有毒化学成分，会危及健康甚至生命。因此，在规划森林康养基地的树种与花卉时，认识、了解与合理利用有毒观赏植物十分重要。表6列出了主要有毒植物种类。

植物中的有害物质分为外源性和内源性外源性有害物质是指从所接触的土壤、水、大气等自然环境中吸附或蓄积的有害物质，也可能是在加工、贮藏中造成的污染[22]。内源性有害物质多指植物在生长发育过程中产生的有毒次生代谢成分。常见的内源性有害物质多为酚类、醛类和酮类化合物（表7）[10,23]，应加大检测力度，完善内源性有害物质的相关限量标准。

2 森林芬多精类成分的生物活性

目前，关于森林芬多精类成分的生物活性有镇静催眠、缓解精神障碍、镇咳平喘、保护心血管系统、抗过敏、抗炎、镇痛、抗菌、抗氧化、延缓衰老、抗病毒、降糖、调脂和抗肿瘤等。主流观点认为，芬多精一方面通过鼻通道中的毛细血管进入上体血液循环传入大脑，刺激中枢神经系统的下丘脑调节腺体分泌；另一方面通过刺激丘脑，以脑电活动传导方式接近控制人体情绪的大脑边缘系统。