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天然抗氧化剂迷迭香的研究进展及其应用前景


《现代食品科技》

Modern Food Science and Technology

Vol.21 No.1(总 83)

中图分类号:G804.7;文献标识码:A;文章篇号:1007-2764(2005)01-0135-045

天然抗氧化剂迷迭香的研究进展及其应用前景
张婧,熊正英

(陕西师范大学运动生物学研究所,陕西 西安 710062)
摘要:迷迭香具有显著的抗氧化、抗肿瘤、抗艾滋病毒及其它多种抗微生物活性的作用。本文综述了迷迭香的化学成分、功能 及其作用机理,并对其在(运动)保健饮料、保健品、日化、医药卫生等方面的开发和利用进行了展望。 关键词:天然抗氧化剂;迷迭香

The Research and Development of the Natural Antioxidant Rosemary
Zhang Jing, Xiong Zheng-ying (Institute of Sports Biology, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)
Abstracts: Rosemary possesses the remarkable action of anti-oxidation, anti-tumor, resistance of human immunodeficiency virus and many antimicrobial activities. This article summarizes the components, functions and action mechanism of Rosemary, and outlook of development and utilization in health protection beverages (exercise), healthcare medicines, daily chemical necessities and medicine sanitation. Keywords: Natural Antioxidant; Rosemary

迷迭香属于唇形科迷迭香属植物[1],原产地中海 沿岸国家,现在世界各国广泛栽培,我国在晋朝前就 已引种[2],近年来已在云南、贵州等地大面积栽培。 中科院植物所、 北京植物园于 1981 年底自国外首次引 进迷迭香,植物栽培试验取得成功,接着在烟台、连 云港及杭州等地进行了小面积试种。现在贵州独立山 县已成为生产迷迭香的主要基地。目前,国外对迷迭 香的研究与应用主要集中在食品工业、化妆品工业和 医药卫生方面, 我国在近几年才开始有了初步的研究。 1 迷迭香的化学成分 迷迭香含有单萜、倍半萜、二萜、三萜、黄酮、 脂肪酸、多支链烷烃、鞣质及氨基酸等化学成份。至 今, 已从迷迭香茎、 叶中分离鉴定了 29 个黄酮类化合 物; 十二种二萜酚类化合物, 如迷迭香酚(crosmarnol)、 鼠尾草酚(carnosol)等;三种二萜醌类化合物;从根中 分离鉴定了五种二萜和二萜醌类化合物。迷迭香含 5.55%的酚性成分,主要为迷迭香酸(rosmarinic acid)、 咖啡酸(coffee acid)、绿原酸(chorogentc acid)等。从它 们的结构分析,均具有抗氧化活性。另外,迷迭香叶 中换含有多种脂肪酸、 直链或支链烷烃和多种氨基酸。 2 迷迭香的功能
收稿日期:2004-10-29 作者简介:张婧,助教,硕士,主要从事运动生化与营养学研究

2.1 迷迭香的抗氧化功能 目前,迷迭香的抗氧化功能主要应用于食品抗氧 化剂和防腐剂。迷迭香干叶作为食品香辛料有着悠久 的历史,现代研究表明,迷迭香的非挥发性成分具有 明显的抗氧化作用,其主要有效成分鼠尾草酚的抗氧 化活性和 BHA 相当,迷迭香酚的抗氧化活性是 BHT 和 BHA 的 5 倍。它是新一代纯天然抗氧化剂,彻底 避免了合成抗氧化剂的毒副作用和高温分解的弱点。 毒理实验和高温油炸实验证明,该产品具有安 全、高效、耐热、广谱等特点。迷迭香独特的抗氧化 功能已在国外进行了广泛研究与应用,但我国在这方 面研究刚刚起步,其应用却几近空白。 2.2 迷迭香的药理作用 《本草拾遗》 :“主恶气”。 《国药的药理学》 :“芳 香健胃,亢进消化机能。”《中国药植图鉴》 :“强壮, 发汗,健胃,安神”。有慢性胆囊瘘的狗以迷迭香碱 5-10mg/kg 静脉注射, 能促进胆汁的排泄。 迷迭香碱 还能加强大脑皮层的抑制过程, 有催眠、 抗惊厥作用。 5-20mg/kg 可降低麻醉猫血压, 这是由于对心脏的抑 制及扩血管所致。它还能防止大鼠实验性胃溃疡,其 毒性不大。迷迭香叶的挥发油对金色葡萄球菌、大肠 杆菌、霍乱弧菌等有显著的抗菌作用。迷迭香中所含 的香叶木甙能降低毛细血管渗透性和毛细血管脆性的 增加,作用比芦丁强,并且毒性小[1]。 现代药理研究表明,迷迭香酸还具有抗氧化,抗
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血拴、抗血小板聚集、抗炎、抗菌、抗小鼠 S-180 肉 瘤[3]、 抗病毒等多种药理作用。 1990 年德国 Nattermann 公司已将迷迭香酸作为解热、 镇痛、 抗炎药投放市场。 迷迭香酸还具有免疫调节作用, 给大鼠 1mg/kg 体重 -100mg/kg 体重剂量, 可以抑制被动皮肤过敏, 给予 10mg/kg 时可修复动物体内细菌导致的热杀伤。对 实验性关节炎有明显的抑制作用,能抑制胶原的合成 和再生,改善和治疗胶原性疾病[2]。 新泽西州一所大学食品科学系的何志棠教授带 领他的小组作了一系列的动物实验,研究表明,迷迭 香能很好地预防癌细胞的形成和发展,不管是内服还 是外用,它都有能够将癌症的患病机会减少到 50%。 此外,迷迭香还有助于放松肌肉,包括消化道和子宫 内的平滑肌,也正是因为如此,它常常被用来解除胃 部的不适感和妇女经期的腹痛。 加拿大多伦多综合医院从事香草药效和芳香疗 法研究的初濑川熏药剂师建议给有呼系疾病、消化器 官疾病、循环系统疾病,关节肿痛症和外伤的患者送 香草、鲜花的品种是迷迭香,因为它具有杀菌,消除 不安,消除疲劳,强壮心脏,促进废物代谢和促进末 梢血管的血液循环等作用。 3 迷迭香有效成分的作用机理 现已公认迷迭香是一种高效的天然抗氧化剂。抗 氧化剂按其作用原理可分为:1)自由基终止剂,大多 数为酚类结构的化合物, 如叔丁基羟基苯甲醚(BHA)、 二叔丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基氢醌(TBHQ)和生育 酚等;2)还原剂,如抗坏血酸及其盐类、亚硫酸及其 盐类、核黄素等;3)螯合剂,如 EDTA、柠檬酸、植 酸等;4)单线态氧抑制剂,如胡萝卜素等。迷迭香抗 氧化剂不但是一种自由基终止剂,而且是一种单线态 氧抑制剂。从迷迭香中提取的抗氧化成分除黄酮外, 主要是鼠尾草酚、鼠尾草酸、迷迭香酸和迷迭香酚, 它们都具有二酚双萜的活性部位。此外,迷迭香中还 含有迷迭香二酚、 迷迭香醌等多种不同的酚类, 这些 酚类物质之间以加合作用来表现整体的抗氧化性[4]。 并且这些成分都不容易挥发,具有良好的热稳定性。 研究显示, 在密封的条件下, 将迷迭香抽提物以 204℃ 加热 18 小时,或在 260℃下加热 1 小时,其活性都不 受影响;在 204℃露空加热条件下,其抗氧化活力在 半小时后仍能保留 83%,1 小时后能保留 74%。由此 可见,迷迭香抽提物能耐受喷雾干燥、挤压及烘烤的 高温[5]。迷迭香的这些抗氧化成分作为断链型自由基 终止剂,是通过捕获过氧自由基来抑制过氧化链式反
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应的进行,由于生成的酚氧自由基相对稳定,它与类 脂化合物反应很慢, 从而阻断了自由基链传递和增长, 抑制氧化过程的进展[6]。 迷迭香酸最旱由 ELISS 从迷迭香中被分离纯 化。它是一种有一定生理活性的酚酸类化合物[7-9],其 结构特点是两个苯环上有四个-OH。因此,它是迷迭香 中一种有效的抗氧化成分。实验结果表明,迷迭香酸 有温和的抗血栓作用,其机理可能与抗血小板聚集和 增加纤维蛋白溶解活性有关[10]。黄炼栋等[11]报道,迷 迭香酸的抗炎机理可能是,1)与抑制花生四烯酸代谢 中的 5-脂氧化酶(5-LO)有关。 2)对补体依赖性 PGI2 的 合成产生抑制作用,干扰不同途径 C3 转化酶的活性。 3)抗氧化及消除自由基。 4 迷迭香的研究现状和应用前景 迷迭香的抗氧化性最早发现于五十年代初期, 但 因为当时注重合成抗氧化剂的应用,使得迷迭香抗氧 化剂的研究工作停滞了近 20 年, 直到六十年代末陆续 出现了有关迷迭香抗氧化剂的报道和专利。 美、日是研究迷迭香抗氧化剂最早国家。Hangy 等(1994)认为迷迭香酸是控制疱疹体表病毒病的有效 份,Arda 等(1997)发现迷迭香酸具有很强的抗人免疫 缺损病毒活性,它抑制了病毒基因组向寄主基因组整 合。日本用迷迭香的 95% 乙酸提取物制成防止香精 香料变质的添加剂,并添加于类胡萝卜素等天然食用 色素,防止其氧化褪色。中国科学院经过十几年的迷 迭香研究,不但完成了引种栽培的实验,在抗氧化有 效成分提取、分离和结构鉴定,抗氧化效能实验,生 产工艺流程和超临界 CO2 萃取工艺的研究, 以及迷迭 香精油产量成分、香气特征的研究等方面,都取得可 喜的成果。王夺元等[12]研究发现,迷迭香酚和鼠尾草 酚对单重态氧有很强的猝灭作用,为从天然植物中选 择高效抗氧化剂提供了基础数据。陈淑珍等[13]研究迷 迭香酸对大鼠中性粒细胞自由基生成和溶酶体酶释放 的影响,结果显示迷迭香酸对大鼠中性粒细胞呼吸爆 发和脂质过氧化及通过降低细胞内 Ca2+浓度而抑制溶 , 酶体酶的释放。另有报道[14 15],迷迭香酸对 H2O2 引 起的大鼠红细胞溶血和脂质过氧化有显著的抑制作 用, 对由 VitC-NADPNa 或 Fe2+半胱氨酸诱 发的大鼠 脑、肝、肾微粒体的脂质过氧化也都有很强的抑制作 用。 迷迭香中所含有的二萜酚类成分能明显地抑制 HIV-I 蛋白酶的活性,大量研究表明,其抗 HIV 的生 物活性与二萜酚的邻位酚羟基有密切关系,对该类化

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合物进行结构修饰,有望开发出新的抗艾滋病物 。 鼠尾草酚作为抗氧化和抗微生物添加剂已广泛用于食 品和医药工业。Hong C.T.等通过长期和短期的动物模 型研究发现,迷迭香提取物和其成分对于诱发肿瘤的 生物生长有潜在抑制作用。迷迭香干叶 70%乙醇提取 物对尿酶和 KB 细胞有明显的抑制活性,其二萜酚类 化合物具有明显的抑制 KB 细胞和尿酶的作用,且无 明显的细胞毒素,有望开发出新的治疗尿结石和抗癌 的药物[17]。迷迭香酸具有明显的解热、镇痛、抗炎、 抗氧化、抗血栓和溶解纤维蛋白的活性,本品还有望 开发成为抗血栓新药。迷迭香中含有大量的黄酮类成 分,现代药理研究表明,该类成分多数具有明显抗氧 化和心血管方面作用,对其深入研究,有望开发成为 新一代治疗心脑血管系统疾病的药物 [2] 。此外, Hisatomi 等(1997)的专利表明迷迭香酸能抑制透明质 酸酶的活性,透明质酸是一种结缔组织的粘多糖,它 有助于阻滞入侵的微生物及毒性物质侵入后在表皮内 扩散,从而迷迭香酸可保持透明质酸在表皮细胞长时 间存在,因此迷迭香酸是化妆品中优良的添加剂。 Chen 等(1997)发现迷迭香酸有很强的抗氧化活性,在 国际上迷迭香酸用于化妆品已有多项专利。Eggensperger 等(1998)认为迷迭香酸可抑制格兰氏阴性菌大 肠杆菌的生长。真菌试验表明,迷迭香酸可抑制人的 表层真菌—红色毛藓菌和深层真菌—白念珠菌。因此 这产品作为化妆品添加剂,可起到抗感染、去色斑、 抗氧化、增加弹性、去疱疹等功能。目前倍受亲睐的 雅芳护肤系列就含有迷迭香、海藻、西红柿等天然抗 氧化成分,还原氧化自由基,保持肌肤紧张柔韧。并 且迷迭香抗氧化剂克服了 SOD 等酶类物质化学性质 不稳定的缺陷,所以将有望在(运动)保健饮料、口服 液、日化等方面独领风骚。
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