代 瑤，郭阿君

（北華大學(xué)，吉林吉林 132013）

萜烯類化合物是廣泛存在于各類植物中具有生理活性的一種天然存在的烴類，是具有（C5H8）n 通式的穩(wěn)定含氧和不同飽和程度的衍生產(chǎn)物[1]。其在生物學(xué)及醫(yī)學(xué)等多種學(xué)科領(lǐng)域有著重要的研究開發(fā)等重要意義及價值，是天然產(chǎn)物研究和新藥開發(fā)的重要來源。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與人們生活水平提高，人們更加關(guān)注科學(xué)養(yǎng)生，森林康養(yǎng)逐漸成為國內(nèi)外的熱點(diǎn)問題。森林康養(yǎng)就是結(jié)合醫(yī)學(xué)、養(yǎng)生學(xué)，以森林的自然生態(tài)資源環(huán)境為基礎(chǔ)，在森林中開展的一系列服務(wù)活動，如娛樂、休閑、療養(yǎng)和保健等，有利于促進(jìn)公眾健康[2]。萜烯類化合物是植物香氣中最重要的一類物質(zhì)，是很多芳香植物的主要香氣成分，具有重要的生態(tài)和生理功能，如抗氧化、抗病毒、消炎、止咳、鎮(zhèn)痛等多種作用[3]。在森林康養(yǎng)的過程中，植物揮發(fā)物的功能發(fā)揮占據(jù)著重要的地位，其中一部分對人體有益的有機(jī)化合物物質(zhì)被稱為芬多精或植物殺菌素，是森林康養(yǎng)研究的主要作用因子。

1 植物揮發(fā)物的主要成分

萜烯類化合物是目前研究發(fā)現(xiàn)植物中數(shù)量最多、種類最豐富的一大類化合物，總數(shù)超過22000 種[4]。根據(jù)萜類物質(zhì)多數(shù)為含氧衍生物這一結(jié)論，又可分為萜醇、萜醛、萜酮、萜羧酸和萜酯等。其種類繁多，數(shù)量龐大，菌類、蕨類、藻類、苔蘚類、地衣類、裸子植物及被子植物中皆包含多種萜烯類化合物。其普遍存在于松柏科、樟科、菊科、楝科、傘形科、唇形科、衛(wèi)矛科和蓼科等20 余個科中，約1 萬種以上[5]。其中，松柏科殺菌素主要為烯萜和倍半萜，楝科殺菌素主要為萜烯，唇形科殺菌素主要為單萜類，傘形科殺菌素主要為酮類和醛類，菊科殺菌素主要為倍半萜內(nèi)酯和炔類，衛(wèi)矛科殺菌素主要為醇脂[6-7]。

2 含萜烯類物質(zhì)植物在森林康養(yǎng)中的作用

萜類化合物是一類數(shù)量巨大、結(jié)構(gòu)各異、具有不同生物活性的天然化學(xué)成分。大量的研究結(jié)果表明，植物中釋放出的萜烯類化合物濃度與人體健康有著非常密切關(guān)系，其中以單萜烯和倍半萜烯的醫(yī)療保健作用最大。日本研究人員將單萜類物質(zhì)的相對含量作為檢測植物醫(yī)學(xué)保健功能的重要指標(biāo)[8]。

2.1 生理保健

“森林療法”類似中醫(yī)的吸入給藥原理，雖不具有治療疾病的直接作用，但對部分慢性疾病卻有著預(yù)防和康復(fù)作用。研究表明，森林康養(yǎng)對高血壓、哮喘、肺結(jié)核、氣管炎、心絞痛、神經(jīng)衰弱等慢性疾病的治療效果較好[9]，且具有快速、方便、見效快等優(yōu)點(diǎn)[10]。

作為大自然中含量多、分布廣的天然萜烯，檸檬烯除釋放特征香氣外，還具有抗腫瘤等功效[11]，在對多傘阿魏揮發(fā)油的成分分析[12]及對檸檬烯誘導(dǎo)人膀胱癌細(xì)胞周期阻滯及凋亡實(shí)驗(yàn)中均證實(shí)了這一結(jié)論[13]。作為植物天然產(chǎn)物的石竹烯在多種植物中存在，β-石竹烯和α-葎草烯是對肺癌A549 細(xì)胞的增殖起抑制作用的楊梅精油的主要構(gòu)成物質(zhì)，達(dá)到其總成分含量的32.12%～44.47%[14]。其中，β-石竹烯在多納泰利及布福尼的實(shí)驗(yàn)中證明其有麻醉效果，同時也可以平喘鎮(zhèn)咳，有潛力作為膳食補(bǔ)充劑來預(yù)防腫瘤的發(fā)展[15]。石竹烯在油梨、迷迭香等植物中濃度則極高[16-17]。α-葎草烯衍生物則對肺細(xì)胞癌、結(jié)腸癌和黑色素瘤等均有防治作用[14]，其為野茉莉和淡白紫錐菊等植物的主要成分[18-19]，其還具有清熱解毒、通淋等效果，主要見效在葎草這一植物品種中。此外，還有多種萜烯類物質(zhì)具有醫(yī)學(xué)價值，如β-廣藿香烯具有抗炎、抗胃潰瘍等功效，其主要提取于刺蕊草中[20-21]；旅烯、貝殼杉烯等物質(zhì)在被人體吸收后，擴(kuò)散到人體的各個部位，促進(jìn)心血管系統(tǒng)的循環(huán)，起到類似于心血管保健藥物的作用，還可以釋放大量有益的負(fù)離子，促進(jìn)人體新陳代謝[22]。

2.2 心理保健

相比其他感官，氣味對情緒調(diào)節(jié)具有效果明顯，不占用腦力資源，兼具安慰性與藥用性等特點(diǎn)[23]。不同品種花所散發(fā)的香氣，可以通過鼻道刺激嗅覺激發(fā)愉悅感?；ㄏ愠煞种斜粰z測出的物質(zhì)以萜烯類最為普遍，幾乎所有花香揮發(fā)物質(zhì)成分中都含有萜烯類化合物[24]，其感覺閾值相當(dāng)?shù)停阄稘庥?。除花香外，也是部分果香的特征香氣成分。檸檬烯在柚子、甜橙中散發(fā)果香氣味[25-26]，麝香型葡萄及葡萄酒的典型香氣成分是糖苷鍵合態(tài)萜烯[27]。濃香型百合花香特征物質(zhì)之一的羅勒烯在玫瑰、山蒼子以及菠蘿中分別具有溫暖舒適的花香、草藥香和甜香[28-31]。香水工業(yè)中常用原材料是月桂烯，它具有令人愉快的、溫和的香脂氣味[32]，此外，雪松烯在黃山松中呈沉香氣味[33]。作為天然香料存在的石竹烯[34]具有辛香、木香、柑橘香、樟腦香和溫和的丁香香氣，金合歡烯在玉蘭中呈清香花香氣味[35]，以及檜烯在柳杉、柏木等植物中表現(xiàn)為木質(zhì)香氣[36]等皆具有芳香宜人這一功效。

植物揮發(fā)物可刺激人體感官，起主要作用的即為萜烯類物質(zhì)。其中蒎烯和檸檬烯的存在對人體心理健康及神經(jīng)系統(tǒng)起到調(diào)節(jié)作用[37]，蒎烯在對迷迭香和檸檬草的精油實(shí)驗(yàn)證明其在抗抑郁方面起主要作用[38]；含α-蒎烯的玉蘭[35]、柏木[36]等植物具有抑制人體處于緊張狀態(tài)下產(chǎn)生的興奮，使人處于穩(wěn)定狀態(tài)；以月桂烯為主要揮發(fā)物質(zhì)的女貞枝葉[39]可以使神經(jīng)中樞興奮，給人以精神振奮之感；以長葉松烯為主要成分的香茅草叢[40]也有抗焦慮、抗驚厥等效果[41]。藥理研究證實(shí)萜烯類化合物會通過呼吸道和人體皮膚表皮進(jìn)入人機(jī)體內(nèi)，對機(jī)體產(chǎn)生適度的刺激作用，有效調(diào)節(jié)神經(jīng)平衡，增強(qiáng)人體防御能力和抵抗力，從而在根本上避免一些疾病的發(fā)生[42]。

2.3 殺菌

諸多研究表明，植物揮發(fā)物的存在以及植物與不同致病菌之間存在抑制、殺滅的特異性[43]，如云杉、核桃、白皮松、油松、法國梧桐對葡萄球菌，云杉對綠膿桿菌，碧桃對黑曲霉、黃曲霉具有較強(qiáng)殺滅作用。經(jīng)分析，這些具有較強(qiáng)抑菌作用的由植物揮發(fā)釋放出來的萜烯物質(zhì)，可以均勻地擴(kuò)散到森林周圍2km 處，殺死空氣中漂浮的細(xì)菌及水和土壤中的病原細(xì)菌，有效控制環(huán)境中的有害微生物。因此，患有呼吸道疾病的游客在森林中可以呼吸到帶有殺菌素的潔凈空氣，對呼吸系統(tǒng)疾病有一定治療作用。有作用活性成分主要是萜烯、烴類、醇類、醛類、酮類、較復(fù)雜的含氮化合物等，其中絕大多數(shù)除了殺蟲殺菌作用，還有預(yù)防疾病和健身強(qiáng)體的效果。

在藥物合成中，β-石竹烯及其衍生物在醫(yī)療行業(yè)中有較大的應(yīng)用潛力，不僅有殺蟲作用，還具有消炎殺菌等作用[15]，大量存在于胡椒木等植物中[44]；法尼烯具有抑菌消炎作用[44]，在多種雜交蘭、鳳凰單叢茶及玫瑰品種中可以提取到[27]；d-檸檬烯有能減緩食品腐敗的能力，如抑止菌黑曲霉、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌等菌類生長；α-蒎烯、β-石竹烯和月桂烯等萜類物質(zhì)對沙門氏菌、大腸埃希氏菌、綠膿桿菌及金黃色葡萄球菌等多種病菌均有較強(qiáng)的抑制性作用。

3 展望

萜烯類物質(zhì)的生物學(xué)特性及森林康養(yǎng)這一交叉科學(xué)問題，對人類的健康研究意義重大。由于其在醫(yī)學(xué)、保健等方面有著藥物不可代替的作用效果而被各界所關(guān)注。而開發(fā)萜烯類等眾多植物揮發(fā)物化合物及其衍生物質(zhì)的更多功能，則需要醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、免疫學(xué)、林業(yè)化學(xué)、心理學(xué)、生態(tài)學(xué)、風(fēng)景園林學(xué)等多領(lǐng)域?qū)W者的共同合作，總結(jié)出一套可操作、具有指導(dǎo)意義的、能為我國森林康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供重要理論基礎(chǔ)的體系。