茶树精油及其生物学功能研究进展

郭杰，陶蕾，邱倩，张娜，贾鹏飞，石少飞

（1.兰州职业技术学院，甘肃兰州 730070；2.陇东学院，甘肃庆阳 745000）

茶树（Melaleuca alternifolia），又名互叶白千层，桃金娘科白千层属灌木，原产地澳大利亚的居民早在千年以前就用茶树治疗炎症、腹泻和外伤感染[1]。现代药理学证实，茶树精油具有显著的抑菌活性、抗病毒作用和抗氧化作用，其抑菌作用强于薰衣草精油，是迄今为止发现的活性最强的天然抗菌剂。茶树精油因其优良的生物活性以及绿色安全的应用特点，已被收录于第7版的欧洲药典中，现阶段常常作为杀菌防腐成分应用于医药食品行业[2]。

1 茶树精油的化学成分

茶树精油的相对密度为0.885～0.906，微溶于水，可与非极性溶剂混溶，主要由单萜、倍半萜、烯及醇类组成[3]。其主要成分是单萜化合物，包括松油烯-4-醇、1,8-桉叶素、对伞花烃及γ-萜品烯等。其中，松油烯-4-醇、1,8-桉叶素为其抗菌主要成分，为了保证茶树精油的抗菌水平，松油烯-4-醇的含量不得低于30%[4]。王梦如等[5]采用气相色谱-质谱联用技术分析茶树精油的化学成分及相对含量，共分离鉴定出22种化合物，其主要成分包括(-)-α-蒎烯、α-松油烯、1,2,3,5-四甲基苯、D-柠檬烯、桉叶油醇、γ-萜品烯、α-萜品烯、(-)-4-萜品醇及α-松油醇等。乔健等[6]利用甲基叔丁基醚结合气相色谱-质谱联用技术比较了茶树嫩叶与老叶精油组分的差异，在不同类型的茶树叶片提取获得的精油中共检测到10种单萜、16种倍半萜、5种单萜衍生物及1种倍半萜衍生物共32种化学成分；不同类型叶片精油组分不同，含油量亦不同，且老叶的精油含量显著高于嫩叶。

2 茶树精油生物学功能

2.1 抗菌功能

青霉素被发现之后，细菌感染普遍使用抗生素治疗，但如今，很多细菌病原体对细菌产生了抗药性，因此科学家们面临着制备出抗耐药性的新型药物的挑战。研究发现，从茶树中提取的精油，具有杀菌的功效，这种杀菌作用主要是通过破坏细菌细胞膜的完整性，导致细胞内容物外渗[7]。其主要的抗菌成分包括松油烯-4-醇和1,8-桉叶素，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌和蜡样芽胞杆菌等均有显著的抑制作用，且不会对细菌产生耐药性，是迄今为止发现的活性最强的天然抗菌剂[8]。李炳霞等[9]对茶树精油抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的活性进行了研究，结果表明茶树精油对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为0.75%，2×最小抑菌浓度（Minimal Inhibit Concentration，MIC）能显著抑制抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的生长繁殖，4×MIC抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌无生长。

2.2 抗病毒抗寄生虫作用

茶树精油除了强效的抗菌效果以外，还具有一定的抗病毒活性。继茶树精油发现有抗烟草花叶病毒的活性之后，其抗单纯疱疹病毒、抗流感病毒、单纯性疱疹病毒、抗人类乳头状瘤病毒及抗腺病毒型等作用相继被发现[10]。茶树精油的抗病毒效果主要是通过干扰病毒早期阶段脱壳的溶酶体酸化达到抑制病毒增殖生长的目的。有研究表明，0.5%茶树精油对减毒脊髓灰质炎病毒有显著的灭活效果，这种抗病毒活性与茶树精油成分中的4-松油醇、异松油烯、α-松油烯有关，而且茶树精油的抗病毒效果与病毒的复制周期有关，对游离病毒的杀灭效果最好[11]。

除此之外，茶树精油对寄生虫也具有良好的杀灭作用。AHMAD等[12]研究发现，403 mg/mL的茶树精油可使布氏锥虫减少50%，0.5 mg/mL的茶树精油可使利士曼原虫减少50%。茶树精油还对阴道毛吸虫、棘阿米巴原虫都有很好的抑制作用，尤其是对棘阿米巴原虫的抑制率可以达到100%[13]。临床上同样也证实了这一结论，即茶树精油可以有效治疗阴道毛吸虫和棘阿米巴原虫引发的疾病。因茶树精油在抗寄生虫的同时还可以抗菌消炎，促进伤口融合，使得茶树精油有望成为抗寄生虫新药物[14]。

2.3 抗氧化作用

人们的机体健康与抗氧化作用关系密切。机体正常的新陈代谢过程中会产生超氧阴离子自由基、羟基自由基在内的各类活性氧，不及时清除这些活性氧，就会使组织和器官受到损伤，从而导致多种疾病的发生、加速机体的衰老。许多研究都证实了茶树精油内含有高浓度的抗氧化成分，能够使机体免受氧化损伤。例如，其中的α-萜品烯是一种强效抗氧化剂，其通过自身氧化降解的途径来抑制其他化合物氧化降解[15]。有研究发现，0.05 μg/mL的茶树精油对DPPH自由基的清除率优于香柠檬油、茴香油、迷迭香油、芳樟油、桉叶油、薄荷油、香紫苏油和山苍子油，抗氧化能力显著[16]。

3 茶树精油的应用

3.1 茶树精油在保鲜行业中的应用

生鲜食品的腐败是由于产品中存在的微生物群导致的，特别是一些革兰氏阴性菌，包括大肠杆菌（Escherichia coli）、莫拉氏菌（Moraxella Fulton）、希瓦氏菌（Shewanella）和变形杆菌（Proteus）等。这些微生物在生鲜食品储藏中能适应储藏环境，成为优势菌而快速繁殖，在代谢过程中产生硫化物、胺、醛、酮和有机酸等异味产物，造成食品腐败。近年来，茶树精油因具有优良的抗菌、抗氧化作用而广泛应用于生鲜产品保鲜中。对茶树精油保鲜效果的评价表明，茶树精油可以有效减少室温条件下储藏草莓的腐烂率，同时减少炭疽病和革状腐病的发病情况[17]。除了单独应用于产品保鲜中，茶树精油还常与其他精油复配，协同增强保鲜效果。钟业俊等[18]将茶树精油与另外2种植物精油复配后加入荔枝保鲜袋中，结果表明植物精油能够显著抑制荔枝果实腐败，延缓荔枝果皮衰老以及果肉营养成分的流失，更好地保留产品的风味。茶树精油还可以与涂膜剂等载体相结合，有效减少细菌的侵染，抑制保鲜产品的呼吸作用，减少营养成分的丢失。例如，YOUSUF等[19]将茶树精油与壳聚糖结合制备的涂膜应用于橘子的保鲜中，结果发现橘子腐烂率明显下降，且果实品质无显著变化。茶树精油作为一种天然防腐剂，在生鲜保鲜中具有良好的应用前景。

3.2 茶树精油在医药产品中的应用

应用茶树精油治疗皮肤病历史悠久，17世纪英国探险家使用茶树汁水治疗烧伤和昆虫叮咬，19世纪澳大利亚化学家将茶树精油添加到护肤产品中治疗皮肤真菌感染。现代研究同样证实了茶树精油对于皮肤感染、痤疮都具有显著疗效。5%的茶树精油对于痤疮的治疗效果强于同等浓度下过氧化苯甲酰溶液；6%茶树精油涂抹于复发性唇疱疹部位，临床效果显著[20]。此外，茶树精油还可以用于治疗肿瘤破溃所致的恶性溃疡[21]。

3.3 茶树精油在饲料添加剂中的应用

在2020年我国动物养殖中实行全面替抗的背景下，茶树精油作为天然植物的提取物，具有绿色安全的特性，常以饲料添加剂的形式添加至动物饲料中。将茶树精油添加在动物饲料中，可以有效促进动物的生长发育，增加动物体重体长和提高动物机体的免疫水平[22]。例如，有研究表明，将茶树精油添加在猪饲粮中可以提高实验猪的平均日增重、肝脏指数、肾脏指数以及背最长肌红度值，有效改善肥猪生长性能和肉质状况[23]。综上所述，茶树精油作为饲料添加剂，不仅可以促进畜禽生长，还可以改善畜禽营养价值，是一种可代替抗生素的天然饲料添加剂。

4 结语

自20世纪90年代茶树精油因其抗菌消炎功能而备受关注以来，众多学者对其有效成分和功效展开了深入的研究，最终发现茶树精油的主要成分是单萜、倍半萜、烯及醇类等。这些物质赋予茶树精油显著的抗菌功能、抗氧化作用、抗病毒能力以及抗寄生虫功能，鉴于茶树精油抑菌抗炎效果好，作用广普，且对植物低毒，对动物无毒的特性，其有望代替化学合成杀菌剂应用于皮肤病防治、无抗养殖以及日化产品等领域。