油茶化學成分及其抗菌抗炎活性的研究進展

段 彥，周炎輝，李順祥,3*，李 娟,3*

1湖南中醫藥大學；2湖南奇異生物科技有限公司；3湖南省中藥活性物質篩選工程技術研究中心，長沙 410208

油茶(CamelliaoleiferaAbel.)為山茶科山茶屬常綠小喬木，又名茶籽樹、茶油樹、白花茶，是我國特有的木本油料作物[1]。油茶種子榨取所得油脂(茶油)富含維生素E、角鯊烯、甾醇和茶多酚等多種功能性成分，食用茶油可以有效降低血脂血壓，延緩動脈粥樣硬化[2]，除食用外，茶油還能有效治療細菌真菌感染引發的皮炎、嬰兒紅臀和尿布疹等皮膚炎癥疾病[3]，茶油現已作為植物油脂收載在2020版《中國藥典》一部[4]。研究發現油茶的其他部位如葉、花、果殼、莖、根以及種子榨油后的副產物油茶果粕(茶枯)等，富含多種生物活性物質[5]，具有抗菌、抗炎、抗腫瘤、抗氧化和降血脂等作用[6-9]，將其開發成相應的藥品、化妝品和食品等，可有效提升油茶資源的利用率和附加值，進一步促進油茶產業的發展。近些年，國內外眾多學者對油茶各部位的化學成分及其藥理活性進行了深入研究，發現油茶具有較好的抗菌抗炎活性[10,11]，本文對油茶各部位的化學成分進行系統整理，并歸納匯總油茶抗菌抗炎作用，為合理利用和開發油茶資源，拓寬油茶的應用途徑奠定的基礎。

1 化學成分

油茶籽富含脂肪油，常榨油供食用，油茶的果殼、根、莖、葉、花和茶枯等部位含有三萜類(又稱茶皂素)和酚類(以黃酮類為主)化合物，前者具有抗菌止癢、抗炎、抗氧化的作用，常用于洗發液和醫護用洗液中[12]，后者是天然的抗氧化劑，具有抗菌、抗氧化、降血脂、抗腫瘤等作用，常用于食品防腐和醫藥產品[13]。

1.1 三萜類化合物

三萜類化合物是油茶中最主要的化學成分，油茶中的三萜類化合物多為齊墩果烷型，通過與不同糖鏈和有機酸結合，形成了近100個化合物，其中糖鏈部分以鼠李糖、葡萄糖、半乳糖及葡萄糖醛酸等組成的低聚糖為主，有機酸部分則多連接在C-16、C-21及C-22位上，常見的種類有當歸酸和乙酸等，其母核結構見圖1。各化合物名稱和植物來源部位見表1。

圖1 油茶中三萜類化合物結構母核Fig.1 The structural mother nucleus of triterpenes in C.oleifera

續表1(Continued Tab.1)

續表1(Continued Tab.1)

1.2 酚類化合物

酚類化合物廣泛存在于植物的根、葉、莖、果殼以及茶枯等部位中，油茶中的酚類化合物主要是黃酮類，還有蒽醌等其他酚類化合物。黃酮類化合物作為植物重要的二次代謝產物，也是油茶中的主要化學成分，油茶中黃酮類化合物種類和含量都較為豐富，是油茶植物的標志性成分之一，其結構母核以槲皮素和山奈酚等黃酮醇類為主。油茶中的酚類化合物及植物部位見表2。

表2 油茶中的酚類化合物Table 2 The phenolic compounds in C.oleifera

續表2(Continued Tab.2)

續表2(Continued Tab.2)

在油茶根中，Ren等[16]分離得到gordonoside J(163)，Wang等[34]分離到gordonoside P(164)；Xiong等[22]從茶枯中分離到gordonoside R(165)和gordonoside Q(166)；Wang等[49]從油茶葉中分離到3α-菠菜甾醇(167)、麥角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮(168)；Chen等[29]從油茶葉中分離到胡蘿卜苷(169)；Lu[50]從茶子木花中分離得到β-谷甾醇(170)；Lin等[51]在茶油中發現了豆甾醇(171)、谷甾醇(172)及菜油甾醇(173)。

1.3 其他

油茶作為我國特有的木本油料作物，其干燥種子榨得的茶油由多種脂肪酸組成，其中以不飽和脂肪酸為主，且大多為單不飽和脂肪酸。科研工作者采用GC、GC-MS分析茶油中脂肪酸組成，發現多種脂肪酸化合物：油酸[53,54](174)、亞油酸[53,54](175)、硬脂酸[53,54](176)、棕櫚酸[53,54](177)、棕櫚烯酸[55](178)、二十四碳酸[55](179)、豆蔻酸[55](180)、花生一烯酸[55](181)、芥酸[55](182)、亞麻酸[55](183)、十九烷酸[55](184)、山崳酸[55](185)、二十四烯酸[55](186)；此外，Tong[23]在油茶根中分離到了正十五烷酸(187)。

Wang[34]從油茶根中研究發現了甜葉懸鉤子苷(188)、杜爾可苷B(189)、4-羥基-3-甲氧基苯酚1-O-β-D-[6-O-(4-羥基-3,5-二甲氧基苯甲酰基)]-吡喃葡萄糖苷(190)和3,4,5-三甲氧基苯基-6-O-紫丁香酰基-β-D-葡萄糖苷(191)等4個化合物；Tong[23]在油茶根中分離得到鄰苯二甲酸二丁酯(192)、(R)-de-O-metillasiodiplodin(193)、macrophorin A(194)和negunfurol(195)；Yan[19]在油茶莖中分離到毛蕊花糖苷(196)；Luo等[41]在茶枯中發現對苯二甲酸二甲酯(197)；Wang等[49]在油茶果殼中分離到大荷葉素A(198)和1-(3′,5′-二甲氧基)苯基-2-(4″-羥基)苯基乙烷(199)。

2 油茶抗菌抗炎作用

2.1 油茶抗菌活性

現代藥理研究表明，茶油具有良好抗菌作用，Xesús等[56]發現西班牙加利西亞產茶油對大腸桿菌(Escherichiacoli)、臘樣芽孢桿菌(Bacilluscereus)和白色念珠菌(Candidaalbican)有良好的抑制作用，對三種菌的最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration，MIC)分別為3.917、20.833和52.083 mg/mL。Jiang等[57]采用紙片擴散法研究發現安徽產茶油對金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、E.coli、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、黑曲霉(Aspergillusniger)和米曲霉(Aspergillusoryzae)、啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)的抑制效果與氨芐青霉素(100 μg/mL)效果相當，其抑菌能力幾乎不受pH值影響，熱穩定性好，同時茶油對真菌的抑制效果優于細菌，對六種菌的MIC分別是3%、4%、7%、3%、3%、1%。此外，Li等[58]研究發現，江西產茶油對E.coli和S.aureus的MIC分別為0.5%和1%，且茶油對E.coli的抑制效果強于S.aureus，其抑菌機理可能是通過細菌細胞壁和細胞膜損傷，引起菌體細胞溶出物、蛋白質以及離子的泄露，從而導致菌體的死亡。

茶皂苷(又名茶皂素)大量存在于油茶殼和茶枯中，因其具有良好的乳化、分散、發泡和濕潤等功能，常用于制造洗潔劑、農藥助劑等，但隨著研究發現，茶皂苷也具有良好的抑菌活性。Hu等[59]用80%乙醇從茶枯中分離到油茶皂苷部位(含量達95.42%±0.10%)，并測定其抑菌活性，發現其對S.aureus、E.coli、B.subtilis和S.cerevisiae有較好的抑制作用，MIC分別為31.3、31.3、62.5和31.3 μg/mL，相比于細菌，油茶皂苷對總狀毛霉(Mucorracemosus)、A.oryzae、匍枝根霉(Rhizopusstolonifer)和青霉菌(Penicilliumglaucum)等霉菌的抑制作用不佳，MIC分別為250、250、250和125 μg/mL。Zhao等[60]用AB-8大孔吸附樹脂與Sephadex G-15分離純化75%乙醇油茶果殼提取物，得到純度為82.5%的茶皂素，并采用微量稀釋法測定其對E.coli和S.aureus的抑制作用，結果表明其對E.coli和S.aureus的MIC分別為1和0.5 mg/mL，最低殺菌濃度(MBC)均為4 mg/mL，此外，細胞膜通透性實驗顯示，S.aureus的相對電導率(90%)略高于E.coli(80%)，表明前者對茶皂素的敏感性高于后者，故茶皂素對S.aureus的抑制效果較好，其抑菌機理與破壞細胞膜的完整性，泄漏核酸、蛋白質等大分子物質，影響細胞的正常生長，抑制細菌的增殖有關[61]。Zhu等[62]采用甲醇從脫脂種子中提取得到總皂苷，用大孔樹脂分離純化，經酸堿水解得到的油茶皂苷元對E.coli和S.aureus有良好的抑菌作用，MIC分別為1.63和1.10 mg/mL，同時細菌生物膜實驗證明，油茶皂苷元發揮抑菌作用，可能是通過其與細菌細胞膜結合，破壞其細胞膜的結構和功能，加速細菌的溶解，同時抑制甘露醇-1-磷酸脫氫酶(mannitol-1-phosphate dehydrogenase，M1PDH)活性來抑制細菌生物膜形成[63]。Ye等[64]采用鹽酸水溶液超聲萃取法從脫脂油茶籽中提取油茶皂苷，經水解得到純度為82.3%±4.2%皂苷元，其平均收率為12.5%±0.7%，經抑菌實驗發現，油茶皂苷元分別與阿莫西林(amoxicillin)及紅霉素(erythromycin)以10∶1的比例聯合使用的抑菌效果明顯優于三者單用的效果，油茶皂苷元和amoxicillin聯合使用對E.coli的MIC分別為21.6±5.1和35.2±4.5 μg/mL，油茶皂苷元和erythromycin聯合使用對S.aureus的MIC分別為13.4±3.9和27.6±5.7 μg/mL，研究提示油茶皂苷元能增強細菌對抗生素的敏感度，其機理可能是油茶皂苷元與甘露醇脫氫酶(mannitol dehydrogenase，MDH)和細胞外DNA特異性結合，抑制細菌胞外聚合物質(extracellular polymeric substances，EPS)的合成，從而破壞生物膜的形成[65]，同時加速eDNA的清除，降低細菌生物膜抗性和清除未成熟的生物膜[66,67]，達到抑菌的效果。

油茶中多酚類成分主要有黃酮類和苯丙素類等結構類型。Zhang等[68]以甲醇為溶劑從脫脂茶籽粕中提取多酚類成分，經AB-8大孔樹脂分離，收集30%乙醇洗脫液，得純度為94.1%±0.5%的多酚類組分，并測得其對E.coli、S.aureus、B.subtilis、R.stolonifer、A.oryzae和M.racemosus的MIC分別為125、250、63、500、1 000和2 000 mg/mL，結果顯示，油茶多酚對B.subtilis的抑制作用較強，對其他五個菌的抑制不明顯。Huang[69]以超聲波輔助從油茶籽中提取多酚類物質，采用D-3520型大孔樹脂分離純化得純度為47.25%的油茶籽多酚，并進行體外抑菌試驗，結果顯示，油茶籽多酚提取物對E.coli、B.subtilis、熒光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)、傷寒桿菌(Salmonellatyphi)、S.aureus和四聯球菌(Micrococcustetragenus)都有一定的抑制作用，且呈劑量依賴性增長，MIC分別為0.625、0.625、0.625、1.25、1.25和2.5 mg/mL。

Chen等[70]從油茶中分離并鑒定了26株抑制病原菌的內生真菌，其中楔孢菌屬的CF108、青霉屬的CF100 和CF65具有廣譜抗菌作用，能夠抑制膠孢炭疽菌(Colletotrichumgloeosporioides)、辣椒疫霉病菌(Phytophthoracapsici)、水稻紋枯病菌(Thanatephoruscucumeris)、茄枯萎病病菌(Fusariumsolani)、E.coli、S.aureus、B.subtilis等7種病原菌。Wang等[71]采用熱水浸提法及DEAE-Sepharose離子柱從茶枯中提取分離到兩個茶粕多糖組分(TSCP-1和TSCP-2)，均為硫酸根多糖，主要由葡萄糖組成，體外抗菌試驗顯示，TSCP-1和TSCP-2對E.coli的抑菌直徑分別為12.4和13.1 mm，對S.aureus的抑菌直徑分別為12.5和11.2 mm，均具有一定的抗菌效果。

2.2 油茶抗炎活性

Wu等[72]研究發現，口服茶油(2 mL/kg)可通過調節腸道菌群、減少氧化應激和抑制炎癥反應來減輕醋酸(acetic acid，AA)誘導的大鼠結腸炎，其保護作用與口服柳氮磺胺吡啶(2 mL/kg)治療相似，茶油同時增加了腸道菌群中乳酸桿菌和雙歧桿菌等益生菌的豐富性和多樣性。Akkarach等[73]研究食用茶油對高膽固醇癥患者氧化應激和炎癥標志物的影響，發現富含茶油的飲食可降低患者血液中丙二醛(malondialdehyde，MDA)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C)和C-反應蛋白(C-reactive protein，CRP)等炎性標志物含量，能減少心血管疾病的發生概率。Tu等[74]研究發現口服茶油(2 mL/kg)能抑制乙醇誘導急性胃黏膜損傷模型小鼠環氧化酶-2(cyclooxygenase-2，COX-2)蛋白的表達和血清中白介素6(interleukin-6，IL-6)、一氧化氮(nitric oxide，NO)等炎性因子的產生，從而有效緩解炎癥，改善乙醇誘導的小鼠胃黏膜損傷。Lin[75]給角叉菜膠致足跖腫脹模型大鼠的足跖腫脹處涂抹茶油(2次/d)，涂抹6天后，發現茶油能夠抑制大鼠足跖腫脹組織中MDA、前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)的產生，增強超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活力，同時能下調炎性因子IL-2、γ-干擾素(γ-interferon，INF-γ)mRNA的表達，具有良好的抗炎作用。Lan等[76]以脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)誘導的第四代小鼠單核巨噬細胞系(RAW264.7)建立細胞炎癥模型，發現茶油的甲醇提取物(1 mg/mL)具有良好的抗炎作用，能夠顯著抑制巨噬細胞中NO的生成。Chang等[77]報道茶油(33～200 μg/mL)可通過抑制一氧化氮合酶2(nitric oxide synthase 2，NOS2)和COX-2的表達，降低經LPS刺激的RAW264.7細胞中NO生成，同時對腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、IL-6等促炎因子的表達也有較強的抑制作用，具有良好的抗炎作用。

茶皂素也具有良好的抗炎作用，Ye等[78]以AB-8大孔樹脂分離純化茶枯70%乙醇提取物，經2M鹽酸水解得到茶皂素水解產物，作用于角叉菜膠致大鼠足腫脹模型及巴豆油致小鼠耳炎模型，結果表明，茶皂素水解產物能顯著抑制兩種模型老鼠炎性組織中IL-1b、TNF-α和PGE2等炎性因子的產生，降低血清中MDA并增加SOD和谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)含量，具有較好的抗炎活性。Yang等[79]以油茶籽的乙醇提取物為原料，經萃取得到乙酸乙酯部位，通過中低壓制備液相分離純化得到的三萜皂苷21-O-angeloyltheasapogenol E3(ATS-E3)，ATS-E3(10 μM)作用于LPS誘導的RAW264.7細胞模型，可顯著降低異硫氰酸熒光素(fluorescein isothiocyanate isomer，FITC)-葡聚糖誘導的吞噬、硝普鈉(sodium nitroprusside，SNP)誘導的自由基生成和LPS誘導的NO生成，同時抑制iNOS的表達、核因子B(nuclear factor B，NF-κB)亞基(p50和p65)的核轉位、κB激酶抑制劑(protein kinase inhibitors，IKK)的磷酸化和蛋白激酶B1(protein kinases B，AKT1)的酶活性，從而發揮抗炎作用。Tong等[80]通過二甲苯致小鼠耳廓腫脹、角叉菜膠致大鼠足跖腫脹、大鼠棉球肉芽腫實驗發現，口服茶皂素(1 g/kg)能有效抑制二甲苯致小鼠耳廓腫脹，顯著減輕角叉菜膠致大鼠足跖腫脹，使其局部炎性組織PGE2含量降低，并明顯抑制異物所致大鼠炎性的肉芽增生，具有顯著的抗炎作用。

多位學者以LPS誘導RAW264.7細胞作為炎癥模型篩選油茶多酚的抗炎活性。Marcela等[81]從油茶中分離得到的(-)-表兒茶素(10 μM)能抑制TNF-α誘導的NF-κB、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)、激活蛋白1(activator protein-1，AP-1)、過氧化物酶體增殖劑激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors，PPARγ)等炎癥蛋白的表達，同時下調單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein，MCP-1)，IL-6和TNF-α等炎性因子的轉錄表達，從而達到減輕炎癥的目的。Ni等[82]從茶枯中提取分離得到兩個黃酮苷類化合物山奈酚-3-O-[2-O-β-D-半乳糖-6-O-α-L-鼠李糖]-β-D-葡萄糖苷和山奈酚-3-O-[2-O-β-D-木糖-6-O-α-L-鼠李糖]-β-D-葡萄糖，經篩選發現兩個化合物能有效抑制TNF-α、NO和iNOS蛋白表達，且對細胞無毒性作用，是安全有效的抗炎活性物質。Liu等[83]采用半制備型高效液相色譜法從油茶籽80%乙醇提取物中分離到純度為98.59%總黃酮，可通過下調LPS誘導的RAW264.7細胞中iNOS、COX-2、TNF-α和巨噬細胞炎性蛋白1a(macrophage inflammatory protein-1a，MIP-1a)等促炎酶和細胞因子的mRNA表達，降低炎癥水平。Jiao等[33]從茶枯80%乙醇提取物中分離得到的7個黃酮類化合物均對LPS誘導的RAW264.7細胞中炎癥因子NO和PGE2有良好的抑制作用，且能抑制NF-κB活性、下調iNOS和COX-2等炎癥相關蛋白的表達。Ye等[84]從油茶殼分離得到的雙黃酮苷元化合物(純度93.8%，200 mg/kg，灌服)能顯著減少角叉菜膠引起的大鼠足趾水腫，減輕巴豆油致耳炎模型小鼠炎癥耳朵的重量，其作用效果呈劑量依賴性增加，同時能降低動物血清中MDA水平，提高SOD和GSH-Px活性，抑制緩激肽與PGE的釋放，具有較好的抗炎作用。

有研究報道，靜脈注射油茶樹根的50%甲醇提取物(10 mg/kg)能緩解AA誘導的大鼠足腫脹，具有抗炎、鎮痛和解熱作用，其作用是通過抑制AA的環氧合酶和賴氨酰氧合酶途徑來實現[85]。Jiao等[48]從油茶枯醇提取物的乙酸乙酯部位中分離獲得對羥基苯甲酸、原兒茶酸、沒食子酸、沒食子酸甲酯、沒食子酸乙酯、異香草酸、3,4-二羥基苯甲酸乙酯、2-(3′,4′-二羥苯基)-1,3-胡椒環-5-醛、槲皮素和蘆丁，對LPS誘導RAW264.7細胞產生NO均具有良好的抑制作用，且呈劑量依賴性增加。油茶葉的乙醇提取物(50 mg/mL)可抑制大鼠嗜堿性白血病-2H3肥大細胞TNF-α和IL-4的表達和分泌，能抑制NF-κB和激活AP-1信號傳導，下調iNOS和COX-2基因的表達，同時抑制Akt和MAP激酶，減少促炎因子的產生，發揮抗炎作用[86]。

3 油茶產品開發現狀

茶油在醫藥、化妝品和食品領域均有一定程度的使用。Ren等[87]通過星點設計-效應面法確定了芹菜素茶油微乳的配方，其透皮速率較溶液有所提高；Chen等[88]采用D-最優混料設計優化了茶油卸妝乳的處方，該卸妝乳穩定性良好；Li等[89]開發了姜黃素茶油乳液，提高了姜黃素穩定性、溶解度和生物利用度；Zeng等[90]開發出紫草茶油，對治療新生兒紅臀效果良好；Liang等[91]研制的茶油微膠囊能很好的提高茶油的消化吸收；Ye等[92]開發了一種低糖健康的茶油風味月餅。茶皂素是一種天然的表明活性劑，經常運用于日用洗護品。Gao等[93]研制的茶皂素洗手液，發泡性能優異，同時具有良好的抑菌效果；Li等[94]在洗發水配方中加入茶皂素，開發了一種新型洗發水；Ou等[95]研發的茶皂素軟膏能有效預防黃疸患兒臀紅的現象；Long等[96]研制的茶皂素復配物具有良好的解酒護肝作用。目前對油茶產品的開發有限，需進一步拓寬油茶的應用途徑，如開發成新型藥物、化妝品、洗護產品和健康食品等，提高油茶資源的利用率，創造更高的經濟效益。

4 結語與展望

油茶化學成分的種類和含量都較為豐富，主要包括三萜類、酚類、和甾體類等幾類成分，科研工作者先后從油茶各部位中分離鑒定了近200個單體化合物，其中部分化合物有較好的抗菌抗炎活性。對油茶化學成分的后續研究應主要分為兩方面，一是深入研究各活性化合物抗菌抗炎作用的完整機制，更全面的闡述油茶抗菌抗炎作用的科學內涵；二是加強對油茶中抗菌抗炎活性成分的開發與利用，可通過對化合物進行結構修飾增效減毒，使之適用于臨床，充分發掘油茶的藥用價值。

研究表明[58,60,62,64]，油茶的活性組分(成分)主要作用于細胞壁和細胞膜，能破壞細菌細胞結構，引起胞內物質的泄露，從而達到殺死細菌的目的。臨床上常以抗生素治療致病菌感染，其作用靶點單一，容易導致耐藥性的產生，根據油茶抗菌作用的特點，臨床治療可以嘗試采用油茶活性化合物與抗菌藥物聯合使用，通過活性化合物對細菌細胞壁膜的影響，促進藥物的吸收，在提高療效的同時，亦能減少耐藥菌的產生。油茶抗炎活性的研究多以細胞層面為主，未能與具體炎癥疾病相關聯，對茶油的臨床應用造成很大的阻礙，后續研究應以炎癥相關疾病如動脈粥樣硬化和高脂血癥等為模型，深入探討油茶抗炎活性成分在這些疾病中發揮的作用，為油茶在臨床上的應用提供一定的科學依據。

目前，我國對油茶的應用以油茶籽榨油食用為主，對其花、葉、根、油茶殼和茶籽粕等的開發利用較為薄弱，缺乏完整的油茶綜合開發體系，容易造成資源的浪費。除食用價值外，油茶在醫藥產品和化妝品領域也有廣闊的發展前景，油茶產品的開發可以分為幾個方面，一是提取油茶中的化合物，結合其特性采用不同的載藥系統(脂質體、微囊、包合物等)，開發成新型制劑，降低毒副作用的同時，擴大油茶活性化合物的應用范圍；二是以茶油作為基質，添加各種活性物質，開發成具有良好效果的外用制劑和化妝品，如乳膏、乳液等，利用茶油助滲透的特性，促進活性物質的吸收，提高生物利用度；三是以茶油代替其他動植物油脂，開發成具有茶油風味的健康食品，可以滿足不同人群的需求。開發油茶相關產品，可促進油茶資源的充分利用，避免優質資源的浪費，對油茶產業的發展具有重要的意義。