图1 肉桂精油的提取方法及其活性
Fig．1 Extraction methods and bioactivities of cinnamon essential oil
综述与专论
肉桂又名玉桂、紫桂、辣桂,是樟科的常绿乔木植物,多分布于我国广西、广东、福建等地[1]。肉桂早记载于《神农本草经》,具有悠久的历史,是中国名贵的传统中药。其味辛、甘,性大热,归脾、肾经,成为了中医理论中温中散寒、理气止痛的良药,深受医家推崇。除了药用价值,肉桂还是一种药食同源的珍贵食材。在日常生活的烹饪中,肉桂以其独特而迷人的香气,成为了提升食材口感、增添食物风味的绝佳调料。无论是炖肉、烘焙还是调配香料,肉桂都能发挥其独特的作用,让食物的味道层次更加丰富,令人回味无穷。
肉桂精油(Cinnamon essential oil)是从肉桂的树叶、树枝和树皮提取的挥发性成分,是一种黄色或褐色的澄清液体,具有香辣气味。肉桂精油的主要活性成分有有机酸类、糖类、萜烯类、醛类等[2],这些成分共同赋予了肉桂精油多样的生物活性。在现代临床研究中,肉桂不仅具有抗菌、抗炎和抗氧化特性,还有驱虫杀虫、降血糖等活性[3],它能够有效地延长果蔬的保鲜期,保持其新鲜度和营养价值,为食品储存提供了新的解决方案。因此,肉桂精油在食品、化妆品、医药等多个领域得到了广泛的应用。它不仅为人们带来了健康与美味,更为现代科技与自然资源的结合提供了新的思路和实践。
图1 肉桂精油的提取方法及其活性
Fig．1 Extraction methods and bioactivities of cinnamon essential oil
肉桂精油是从肉桂树的不同部位中提取出来的一种挥发油,为黄色或琥珀色液体,具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗肿瘤降血脂和降血糖等作用,被广泛应用于食品、药品等行业[4]。目前,提取肉桂精油采用的方法主要有超声波辅助法、水蒸气提取法等。
水蒸气蒸馏是精油提取最常用的方法之一,利用各组分蒸汽压力的不同将挥发性成分从植物原料中分离出来。该方法在实际生产中具有设备简单、操作安全、适用于热敏性物质等优势,但同时存在能耗较高、提取率较低、后续处理繁琐以及受温度影响等不足之处。刘婷等[5]通过响应面试验设计确定了肉桂精油的最优提取方法,即蒸馏时间3 h、料液比1∶13(g/mL)、浸泡时间 40 min、氯化钠的体积分数3.6%、且在该条件下提取率约为3.30%。张浩等[6]采用水蒸气蒸馏提取肉桂精油,通过单因素实验以及正交实验发现提取功率对提取率的影响最大,因此得出提取时间3 h、浸泡时间5 h、提取功率900 W为最佳的提取功率,在此条件下的肉桂精油提取率最高可达到7.13%。柴向华等[7]以水蒸气蒸馏作为辅助,采用真空微波加热提取。通过正交实验得出浸泡90 min、微波功率800 W、提取时间30 min为最佳提取工艺,对肉桂精油的提取率高达6.13%。因为微波是一种高频电磁波,具有穿透力强、能量集中等特点,能够迅速加热物料内部,极大地提高提取效率,是一种提高肉桂精油提取率的高效辅助工具。
超临界二氧化碳萃取技术是指在超临界状态下,二氧化碳具有高溶解性,能将肉桂的挥发性成分快速溶出,然后通过控制压力和温度使二氧化碳与肉桂精油分离,从而获取肉桂精油[8]。该方法具有提取高效节能,成本低廉,绿色环保,安全性好等优点[9]。但成本较大,不适合大批量生产。唐洁明[10]通过正交设计结果分析,得出对肉桂精油提取率影响最大的是萃取压力,其次是萃取时间,萃取温度对其影响最小。最终总结得出超临界二氧化碳萃取肉桂精油的最佳提取工艺为萃取压力15 MPa,萃取时间120 min,萃取温度 40 ℃。在此最佳条件下肉桂精油的萃取率高达3.69%。黄彪等[11]应用设计正交实验来优化超临界二氧化碳萃取技术提取肉桂精油,实验发现超临界二氧化碳萃取最佳工艺为:萃取温度 40 ℃、堆积密度(0.44±0.02)g/mL、萃取压力 30 MPa、CO2流量30 kg/h。该工艺的得油率是普通水蒸气蒸馏的5倍多,达到5.8%～6.0%,所得肉桂油色香质纯。
低共熔溶剂(Deep eeutectic solvent,DES)是一种由氢键受体和氢键供体组成的溶剂,其熔点远低于各组分的熔点。DES具有制备简单、安全无毒、成本低、可生物降解等特点,因此作为提取天然产物活性成分的绿色溶剂被广泛使用。罗兰萍等[12]通过实验得出低共熔溶剂提取得率高低顺序为:氯化胆碱-乙二醇>氯化胆碱-甘油>氯化胆碱-乙酸>氯化胆碱-柠檬酸,并确定了肉桂精油的最佳提取工艺以n(氯化胆碱)∶n(乙二醇)=1∶6为低共熔溶剂体系,在体系含水量35%、料液比1∶80(g/mL)、提取时间90 min、提取温度100 ℃的条件下,肉桂醛得率为11.22 mg/g。目前DES提取肉桂精油的研究目前相对较少,但这一领域展现出了巨大的潜力和发展前景。随着科学技术的不断进步和人们对天然精油需求的日益增长,DES提取技术因其独特的优势,如高效、环保和能够较好地保留精油中的活性成分等,逐渐受到学术界和产业界的广泛关注。尽管现有的研究还较为有限,但初步结果表明,DES提取法在提升肉桂精油品质、优化提取工艺以及实现工业化生产方面可能具有突破性的贡献。
表1 肉桂精油提取方法比较
Tab．1 Comparison of extraction methods for cinnamon essential oil
萃取技术提取率/%优点缺点水蒸气蒸馏法3.307.136.13设备简单、操作安全、适用于热敏性物质能耗较高、提取率较低、后续处理繁琐以及受温度影响等缺点超临界二氧化碳萃取法3.696.00高效节能、绿色环保、安全性好成本较大、不适合大批量生产低共熔溶剂法11.22溶解性好、安全无毒、可生物降解选择性有限、存在溶剂残留
肉桂精油的成分分析是开发肉桂的关键步骤,决定了肉桂的物理性质和化学性能。由于提取方法、溶剂选择、品种来源等会导致肉桂的化学组成和含量存在差异。
罗兰萍等[12]利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪(SPME-GC-MS)对肉桂精油中易挥发性组分进行测定,结果表明肉桂皮粉末提取液中主要成分是反式肉桂醛(32.91%)、δ-杜松烯(16.58%)、α-衣兰油烯(9.00%)。刘婷等[5]用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析提取肉桂精油鉴定出75种成分,占精油总量的87.32%,主要成分为反式肉桂醛占比达到10.25%,其次是4-甲氧基肉桂醛占比5.67%,芳樟醇占比5.48%。而唐洁明[10]则是采用毛细血管气相色谱法对肉桂精油的化学成分进行分析,实验发现肉桂精油主要成分有肉桂醛、α-可巴烯、β-杜松烯等萜烯类化合物,还有酚类、酮类化合物。综上所述,肉桂精油的主要成分是醛类、酚类、酯类、醇类及萜烯类化合物,其中肉桂醛是最为核心的活性成分。
除此之外,从表2整理的4种常用肉桂品种,可以得知肉桂的产地和品种也是造成肉桂精油成分差异的重要因素,不同地域的气候条件、土壤类型以及种植方式均会对肉桂植株的生长和代谢产生影响,从而导致其精油中各组分的含量和比例发生变化。因此,在研究和应用肉桂精油时,需要综合考虑提取方法、产地和品种等多个因素,以获得具有特定功效和品质的产品。并且鉴于肉桂化学成分的多样性和复杂性,以及它们可能具有的应用价值,进一步深入研究肉桂的化学成分、生物活性和作用机制具有重要意义。这有助于开发新的药物、食品添加剂或香料产品,同时也有助于更好地理解和利用肉桂这种传统中药材。
表2 不同品种肉桂精油主要成分对比表
Tab．2 Comparison of main components of cinnamon essential oils from different varieties
品种部位主要成分(相对含量%)参考文献中国肉桂树皮反式肉桂醛(79.85%)、邻羟基苯甲酸甲酯(15.29%)、苯甲醛(1.88%)[11]叶t-肉桂醛(33.5%～69.3%)和甲氧基肉桂醛(11.29%～23.37%)[13]果实肉桂醛(5.01%～5.62%)、邻甲氧基肉桂醛(2.87%～3.16%)、香豆素(1.35%～1.69%)、二氢香豆素(0.38%～1.49%)、[14]锡兰肉桂花(E)-肉桂酰乙酸酯(41.98%)、反式α-佛手柑烯(7.97%)、石竹烯氧化物(7.2%)[15]叶树皮丁香酚(87.3%)(E)-肉桂醛(49.9%)[16]水果反式肉桂酰乙酸酯和β-石竹烯[17]印度尼西亚肉桂叶树皮棍D-龙脑反式肉桂醛、香豆素和巴西嗪(E)-肉桂醛和多酚[18][19][20]西贡肉桂树皮(E)-肉桂醛(51.69%)、α-椰脂烯(16.14%)、肉桂醛二甲基缩醛(5.66%)、β-卡丁烯(3.19%)[21]
表3 肉桂精油的活性及作用机制
Tab．3 Biological activities and mechanisms of action of cinnamon essential oil
物质作用机制参考文献抗菌 肉桂醛抑制生物膜的形成和细菌的粘附,以及主要靶向AtpA、GyrA、TopA和GyrB调节ATP和ROS的产生。[22]肉桂醛、苯甲醇和丁香酚穿透细菌细胞壁的磷脂双层与蛋白质结合,导致细胞质凝固、酶和蛋白质变性以及代谢物和离子的损失。[23]驱虫 肉桂醛抑制乙酰胆碱酯酶,导致乙酰胆碱酯酶的转录物和比活性显著改变。[32]反式肉桂醛、芳樟醇作用于受体L-AChR和GABA激活的氯离子通道(UNC-49),导致运动活性降低,并显著抑制了卵孵化。[33]抗真菌肉桂醛抑制孢子的扩增、萌发、菌丝体积累和分生孢子的产生。[36]肉桂醛、樟脑、β-石竹烯、诱导碳水化合物、氨基酸和脂质代谢的紊乱。[38]抗氧化肉桂精油自由基、过氧基的直接清除作用。增强抗氧化酶的活性,减低活性氧的水平。[39]抗肿瘤肉桂醛抑制EGF诱导的PI3K/AKT信号通路,降低PI3K和AKT的磷酸化水平。[43]反式肉桂醛、丁香酚和芳樟醇抑制口腔癌的PI3K/AKT/mTOR通路。[44]反式肉桂醛、α-蒎烯、δ-蒎烯与Caspase-3和AIF蛋白表达上调有关,抑制癌细胞生长,降低Ki-67蛋白的表达。[45]
表4 肉桂精油提取物的抑菌活性
Tab．4 Antibacterial activity of cinnamon essential oil extracts
表5 肉桂精油的作用机制
Tab．5 Mechanisms of action of cinnamon essential oil
应用领域作用物质作用机制参考文献食品保鲜肉桂油强大的抑菌作用和热稳定性,减缓了储存期内色泽和pH的变化[45]增强了抵抗微生物感染和抗氧化的能力[46]降低氧化应激水平,减少ATP损失,从而延缓腐败[47]保留总酚含量、抑制脂氧合酶活性和减少丙二醛积累,从而有效维持食品硬度和稳定性[48]急性肺损伤反式肉桂醛、邻甲氧基肉桂醛、古巴烯抑制M1巨噬细胞极化、促进M2巨噬细胞极化,减少肺部炎症、改善肺功能[49]腹水癌肉桂醛、2-甲氧基苯甲醛提高T细胞毒性和改善肾脏功能,发挥出免疫刺激作用[50]急性胃粘膜肉桂酸肉桂油调节炎症信号级联反应抑制氧化应激和胃炎以及促进血管生成[51][52]急性肝毒性肉桂醛、肉桂酸、丁香酚降低血清标志物LPO和炎症反应、增加抗氧化酶活性、调节氧化应激和促进细胞凋亡[53]糖尿病肉桂提取物抑制肠道蔗糖酶、胰腺酶的活性,从而减少碳水化合物的消化和吸收[54]肉桂醛降低糖尿病大鼠肝脏和肾脏中PEPCK的活性并使PEPCK信使RNA水平正常化,还增加肝组织中糖酵解酶丙酮酸激酶的活性[55]肉桂油减少了丙氨酸氨基转移酶(ALT)、血尿素氮(BUN)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平,以及减低Rela基因Gpx基因表达[56]
图2 肉桂精油中的主要成分
Fig．2 Main components in cinnamon essential oil
肉桂精油所含有的成分决定了其生物活性,肉桂精油含有的如醛类、酚类、萜烯类等化学成分,使其具有抗菌、抗氧化、杀虫驱虫等生物活性。
研究表明,植物精油所含有的大量小分子物质如醛类、酚类、萜烯类等,这些成为均对细菌有抑制作用。Li等[22]证明肉桂精油中的肉桂醛可能通过抑制幽门螺杆菌生物膜的形成、细菌的粘附,以及通过主要靶向AtpA、GyrA、TopA和GyrB调节ATP和ROS的产生,从而诱导幽门螺杆菌凋亡。Casalino等[23]研究肉桂精油对从家禽中分离得到的117种大肠杆菌菌株的抗菌功效,结果发现肉桂精油的主要成分肉桂醛(88.2%)、苯甲醇(8.0%)和丁香酚(1.0%),它们具有协同作用,这些成分的组合使肉桂醛更容易穿透细菌细胞壁的磷脂双层,更容易与蛋白质结合,从而阻止它们发挥正常功能并导致细胞质凝固、酶和蛋白质变性以及代谢物和离子的损失,从而对家禽中的大肠杆菌均具有有效的抗菌作用,该结果也为减少抗生素的使用提供了新的治疗思路。Abdelatti等[24]从人类和动物分离得到12种耐药铜绿假单胞菌来测定肉桂的抗菌活性,研究证明肉桂精油都表现出良好的抗菌活性,并且与环丙沙星等抗生素共同发挥协同作用。Mahrous等[25]提取了72株肺绵羊和山羊的肺炎克雷伯菌,研究发现与其他抗生素氨苄西林、阿莫西林等相比,肉桂油对72株肺炎克雷伯菌分离株的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度值均较低,还显著降低了生物膜相关基因的表达。可见,肉桂精油抗菌性能强,对多种菌具有显著的抗菌作用,是一种广谱抗菌剂。
虫类不仅会对植物造成伤害,还会对人们的生活环境和健康产生负面影响。有效的虫害防治对植物和人们的生活有重要意义。与化学驱虫剂相比,肉桂精油作为一种天然驱虫剂,其绿色天然并且高效的驱虫性能也备受关注。Kuang等[31]研究肉桂醛对长角血蜱驱避作用的分子机制,发现肉桂精油中的肉桂醛通过抑制乙酰胆碱酯酶,导致乙酰胆碱酯酶的转录物和比活性显著改变,从而对长角叶蝉若虫表现出良好的驱避活性。此外,植物精油具有环境友好的特性,对人类无毒,并对乙酰胆碱酯酶表现出物种特异性,为植物来源的蜱排斥剂的机制提供了见解。与此同时,有研究发现反式肉桂醛不仅作用于烟碱乙酰胆碱受体(L-AChR),还能作用于GABA激活的氯离子通道(UNC-49)。因此减少了ACh和GABA引发的宏观电流,并导致天然肌肉L-AChR通道的单通道活动和开放持续时间减少,从而使秀丽隐杆线虫出现运动活性降低,并显著抑制了卵孵化[32]。肉桂精油的这种驱虫特性,展现出了肉桂精油在驱虫剂中使用多靶点天然化合物是一种新型具有潜力的治疗方法。
为了进一步说明肉桂精油的驱虫特征,Zhou等[33]将N,N-二乙基-3-甲基苯甲酰胺(避蚊胺)作为阳性对照,使用样品Y管生物来评价肉桂精油对蜱虫的避驱作用。结果表明肉桂精油的驱虫效果类似于避蚊胺,对蜱虫具有很强的驱虫效果。涂华龙等[34]分别测定了肉桂、冬青、紫苏、山苍子精油对瓜实蝇的毒杀作用,试验结果表明植物精油对瓜实蝇的毒杀效果随着浓度的增加而增强。而浓度为7、10 mg/mL肉桂精油在处理24 h后对瓜实蝇的毒杀率高达75.9%和100%,作用效果明显强于其他植物精油。因此,肉桂精油作为一种天然提取物,不仅对环境友好,并且与常用的驱虫药和精油相比,也表现出了显著的驱虫活性,这也表明了肉桂精油绿色高效的杀虫驱虫作用有望解决杀虫剂残留导致的污染环境等问题。而对于另一方面的食品保鲜来说,也能有效地减少害虫对食品的损害,从而延长食品的保质期。
肉桂精油展现出的广谱抗真菌活性,与其富含的肉桂醛、香兰素等活性成分密切相关。这些成分通过多靶点协同作用,不仅破坏真菌细胞壁的完整性,更深度干扰其代谢网络,从而有效阻断真菌生长周期。具体而言,Lai等[35]通过青霉抑制实验发现,肉桂精油能显著抑制孢子扩增、萌发及菌丝体发育,其机制在于精准靶向真菌碳水化合物代谢通路,导致ATP合成量锐减,使青霉生长能级全面崩溃。在食品保鲜领域,Zhang等[36]的创新研究表明,肉桂精油与壳聚糖构建的复合涂层,对苹果采后4大致病霉菌(链格孢菌、灰葡萄孢菌、广青霉、指状青霉)均呈现强效抑制。值得注意的是,该涂层抗菌效能虽随时间递减,却恰好形成可控释放模式,为延长食品货架期提供了智能解决方案。而Zhou等[37]运用基因组学手段解析趾状青霉抑制机制时,发现肉桂精油引发了病原体碳代谢、氨基酸合成及脂质稳态的多重紊乱,这种系统性代谢崩溃效应,从分子层面阐释了其抑菌作用的全局性。这些跨学科研究不仅印证了肉桂精油作为天然防腐剂的应用潜力,更揭示了其通过多通路调控实现真菌生长抑制的深层机制,为开发新型抗真菌策略提供了重要理论依据和实践范式。
目前,众多文献报道了肉桂精油具有抗氧化特性,其抗氧化主要表现在这两方面:第一,对自由基、过氧基的直接清除作用;第二,增强抗氧化酶的活性,减低活性氧的水平,从而发挥出抗氧化的作用[38]。Saranya等[39]通过采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法、铁粉还原法和磷钼酸盐法评价了以下4种植物提取物的抗氧化活性:肉桂、黑胡椒、姜黄和生姜。结果显示肉桂提取物的抗氧化活性最强,对清除DPPH自由基活性的半抑制浓度(IC50)为11.9 μg/mL。Liu等[40]进一步研究证明,肉桂醛通过刺激过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性增强,从而消除过量的活性氧和降低丙二醛含量,达到抗氧化的效果。肉桂精油的主要成分之一的肉桂酸[41]则通过激发磷酸肌醇三激酶,然后激发蛋白激酶B信号通路,而且显著提高GSH、SOD、CAT水平,发挥出抑制氧化应激的效果。
由于传统癌症疗法的局限性,如化疗的非选择性细胞毒性、放疗的局部作用限制、靶向治疗的耐药基因突变以及免疫疗法的应答率不足,全球每年仍有癌症患者面临治疗困境。肉桂醛来源于肉桂精油,因其在癌症预防和治疗中的潜在作用而受到广泛关注。PI3K/AKT/mTOR是调节细胞增殖、凋亡和分化的关键信号通路。因此Wang等[42]研究证明了肉桂精油能够抑制人卵巢癌细胞系SKOV3和A2780的增殖和侵袭能力,其作用机制是抑制表皮生长因子(EGF)诱导的PI3K/AKT信号通路,并降低磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)和受体酪氨酸激酶(AKT)的磷酸化水平。与此同时,通过探索肉桂精油抑制口腔癌的PI3K/AKT/mTOR通路,也发现了肉桂精油的加入使口腔癌细胞出现凋亡、自噬和细胞周期停滞,而呈现出抗癌的性能[43]。除此之外,肉桂精油其抗癌机制可能与Caspase-3和AIF蛋白表达上调有关。在体内实验中,肉桂精油抑制了移植到小鼠体内的4T1乳腺癌细胞的生长,抑制了肿瘤细胞的增殖,并通过降低Ki-67蛋白的表达诱导了凋亡[44]。因此,从广泛的研究表明,肉桂醛通过调节参与肿瘤生长和进展的各种细胞过程而表现出有前途的抗癌特性。并且肉桂精油作为天然药物库,因其多靶点、多通路的作用特点,正成为癌症研究的新方向。
随着人们对绿色健康生活的日渐重视,肉桂精油作为一种绿色高效天然提取物,因此得到了广泛的关注和应用,不仅被应用于食品果蔬的保鲜方面,在医药、化妆品等领域也具有巨大的潜力和前景。
日常所需的食品容易受到内外因素的影响,导致其性质和外形感官发生变质,从而失去营养价值和产生有害物质。因此引用一些天然提取物作为保鲜剂已成为一种新的研究热点。Yuan等[45]建立了一种基于丝光作用的细菌纤维素微胶囊包埋肉桂精油,并研究其对腌制牛肉的储存和保鲜作用。结果表明肉桂精油表现出了强大的抑菌作用和热稳定性,减缓了腌制牛肉在10 d储存期内色泽和pH的变化。Prastuty等[46]将肉桂和丁香制备成纳米乳剂,涂覆在松饼上,降低了松饼水分地流失和活性,维持了松饼在12 d储存期内的稳定性,肉桂精油的加入增强了松饼抵抗微生物感染和抗氧化的能力,有效地延长了松饼的保质期。Piechowiak等[47]评估了含有肉桂精油的淀粉/明胶在室温下对储存草莓果实的影响,结果表明肉桂精油通过降低氧化应激水平,减少ATP损失,从而延缓了草莓的腐败。说明了用含有肉桂油的淀粉/明胶生物膜包衣草莓果实是延缓果实采后衰老和组织储存降解的有效方法之一。Wang等[48]将肉桂精油与壳聚糖和海藻酸钠制作成双层薄膜,并评价其对芒果的保鲜作用。结果表明含有肉桂精油的涂层在提高芒果品质方面表现出了令人满意的效果,其作用机制是通过保留总酚含量、抑制脂氧合酶活性和减少丙二醛积累,从而有效维持了芒果的硬度和稳定性,表明肉桂精油具有改善生物活性保留性能。
由此可以得知,肉桂精油作为保鲜剂具有多种作用机制,包括抑菌、热稳定、减缓色泽和pH变化、降低水分流失和活性、增强抗氧化能力以及改善生物活性保留性能等,这些机制共同作用于食品上,有效延长了食品的保质期和提高了食品的品质。
肉桂作为一种药食两用的植物,不仅在食品保鲜上具有巨大的潜能,在临床上的消炎、镇痛等功效也广泛地应用于医药各个领域。肉桂精油作为肉桂的天然提取物在医药领域上也得到了不断的关注和研究。据报道,Liu等[49]证明了肉桂精油可以减少肺部炎症、改善肺功能和防止小鼠脂多糖(LPS)诱导的急性肺损伤(ALI),这种治疗效果是通过抑制M1巨噬细胞极化、促进M2巨噬细胞极化来实现的。进一步说明肉桂精油是一种治疗急性肺损伤的可行方法。Morsi等[50]使用肉桂精油治疗腹水癌小鼠,从治疗结果分析得知,肉桂精油通过提高T细胞毒性和改善肾脏功能,发挥出免疫刺激作用,从而对肿瘤细胞的生长和发育起到了有效的抑制效果。Han等[51]使用大鼠模型研究了肉桂精油对乙醇诱导的急性胃粘膜损伤的影响,发现肉桂精油可能通过调节炎症信号级联反应有效缓解了大鼠的胃炎,而另一研究表明,肉桂精油是通过抑制氧化应激和胃炎以及促进血管生成来保护由乙醇诱导的胃溃疡[52]。这更进一步说明肉桂精油在预防和治疗胃损伤和胃炎方面具有潜在应用。Hussain等[53]探究了肉桂精油对抗由对乙酰氨基酚引起的急性肝毒性,肉桂精油通过降低血清标志物LPO和炎症反应、增加抗氧化酶活性、调节氧化应激和促进细胞凋亡而对肝脏起到了显著的保护作用,这些结果表明肉桂精油有望成为肝损伤的替代疗法。
糖尿病(T2DM)是一种复杂的代谢性疾病,已成为全球主要的健康问题。药用植物作为传统医学的重要组成部分,在T2DM管理中展现出独特潜力。其中,从肉桂(Cinnamomum)提取的肉桂精油因其多靶点作用机制受到广泛关注,成为天然降糖药物研发的热点之一。据报道,在体外模型中,肉桂精油可以抑制肠道蔗糖酶、胰腺酶的活性,从而减少碳水化合物的消化和吸收[54]。肉桂精油中的肉桂醛还能降低糖尿病大鼠肝脏和肾脏中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)的活性并使PEPCK信使RNA(mRNA)水平正常化。这种酶是糖异生途径的关键。不仅如此,肉桂醛还增加了糖尿病大鼠肝组织中糖酵解酶丙酮酸激酶的活性[55]。Cordero-pérez等[56]用四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠评估肉桂精油的抗糖尿病性能,结果表明肉桂精油减少了丙氨酸氨基转移酶(ALT)、血尿素氮(BUN)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平,以及减低Rela基因Gpx基因表达,并确定了300 mg/kg剂量的肉桂精油不会对造成肝脏或肾脏损伤,进一步证实了肉桂精油抗炎和抗糖尿病的特性。
从以上研究证明,肉桂精油在多个器官系统中均表现出重要的治疗和保护作用,具有广泛的应用前景。这不仅为传统医学与现代医学的结合提供了新的视角,更为开发高效、安全、天然的现代药物提供了丰富的实验依据和理论支持。这一发现不仅预示着肉桂精油在医学领域的广泛应用前景,更为探索和利用自然界的宝贵资源、推动药物研发的创新与发展开辟了新的道路。
肉桂作为一种药食两用的植物,不仅具有良好的功效和口感。其化学组成众多,一般由肉桂醛、δ-杜松烯、苯甲醇等化学成分组成;药理作用广泛,具有抗菌、抗氧化、杀虫驱虫、抗炎等生物活性。随着人们对绿色健康生活的向往,肉桂精油作为一种天然提取物获得了不断的关注。肉桂精油不仅作为一种天然防腐剂应用于各种食品保鲜,其抗炎、抗糖尿病等性能也在动物试验上展开了各种应用,并获得良好的治疗效果。为治疗糖尿病、炎症性疾病等提供了新的可能。因此为了进一步挖掘肉桂精油的潜力,扩展其作为天然药物的应用范围,我们有理由相信,更多的动物和临床研究将应运而生。
尽管肉桂精油在多个领域的应用已取得显著成果,展现出巨大的潜力。但是肉桂精油本身的性质也限制了其应用。肉桂精油具有易挥发、易氧化的特性,因此容易受外界因素的影响而导致功效降低。此外,人体对肉桂精油的吸收效率较低,这也在一定程度上阻碍了其功效的充分发挥。从提取和应用技术层面而言,肉桂精油的发展尚不成熟。存在提取率低,不宜推广等问题。市场上肉桂精油产品质量参差不齐,也是制约其发展的重要因素,缺乏统一的标准和规范。并且消费者对肉桂精油的认知度有待提高,市场推广面临一定困难。因此依旧需要通过更加深入、系统的研究,进一步验证肉桂精油在各类疾病治疗中的有效性,以此来制定更为精准、安全的用药方案,从而真正造福于广大患者。有望推动肉桂精油这一传统天然资源在现代医学中的创新应用,为人类的健康事业贡献更多的智慧与力量。今后,可以对肉桂精油开展更多的动物和临床研究,扩展肉桂作为天然药物的应用。
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