茶树叶精油成分和功能研究之茶树精油成分及其安全性标准

       茶树又名互叶白千层（Melalecua alternifolia），属于桃金娘科（Myrtaceae）白千层属（Melaleuca）常绿乔木树种，原产于澳大利亚新南威尔士沿海一带 。作为民间药物，茶树叶在澳大利亚使用了几千年，常用于消炎、抗感染、治疗腹泻和外伤 。茶树的新鲜枝叶通过蒸馏可得到具有豆蔻气味的无色或浅黄色透明油状液体，即茶树叶精油（tea tree oil，TTO）。TTO相对密度为0.885～0.906，难溶于水，具有亲脂性，表面张力较低 。18世纪澳大利亚（新南威尔士）原住居民使用TTO治疗咳嗽和轻微的皮肤疾病 。在第二次世界大战期间，澳洲政府将TTO应用于士兵的皮肤创伤治疗。研究表明，TTO比同等浓度的苯酚抑菌效果强12倍左右，是一种天然的抑菌剂  。此外，它还具有镇痛、抗炎等作用 ，可用于治疗各种疾病，如皮肤感染、头皮屑、疣疮、癣、痤疮等 ，也可以直接处理各种开放性伤口，如烫伤、烧伤、切伤及擦伤等，舒缓蚊虫叮咬造成的搔痒感 。20世纪90年代，中国开始在福建、广东、广西、云南、海南等地引种茶树并获得成功。目前，其在四川等地也已大面积种植  。除互叶白千层外，包鳞白千层（M. bracteata）、石楠叶白千层（M. ericifolia）、轮 叶 白 千 层 （ M . l i n a r i i f o l i a ） 、 白 千 层 （ M .leucadendron）、散花白千层（M. dissiliflora）、绿花白千层（M. viridiflora）等白千层属植物都被广泛应用到精油的提取中  。目前，TTO作为杀菌剂、清洁剂等广泛应用于食品、医药、化妆品等领域  。本文对TTO的化学成分以及抑菌、抗病毒、杀虫、抗炎等生物学性质进行了综述，以期为TTO在食品、医药等领域的综合利用提供理论参考。

1、  TTO成分及其安全性标准

           TTO为无色或浅黄色的透明油状液体，其成分一般通过气相色谱（gas chromatography，GC）或GC-质谱（mass spectrometer，MS）联用的方法鉴定 。1989年，Brophy等对800 个TTO样品进行GC-MS分析，鉴定出其含有100多种化合物，主要为单萜烃类和单萜烃含氧衍生物，代表性成分有单萜烯（γ-松油烯占23.0%、α-松油烯占10.4%、异松油烯占3.1%、对伞花烃占2.9%、α-蒎烯占2.6%、柠檬烯占1.0%）、倍半萜烯（香橙烯占1.5%）、单萜醇（松油烯-4-醇占40.1%）、萜烯环醚类（1,8-桉油醇占5.1%）和倍半萜醇（绿花白千层醇占0.1%）等。2000年Griffin等 对澳洲茶树油传统品牌Main Camp 5122和5123两个批次TTO进行了比较，发现TTO各组分含量存在差异：松油烯-4-醇含量在Main Camp 5122中为37.1%，而在Main Camp 5123中为44.4%；γ-松油烯含量在Main Camp 5122中为20.0%，而在Main Camp 5123中为16.3%；α-松油烯含量在Main Camp 5122中为8.3%，而在Main Camp 5123中为6.6%；1,8-桉油醇含量在Main Camp 5122中为4.4%，而在Main Camp 5123中为3.9%。可见不同批次的TTO组分也会存在差异，可能与生产工艺及原料有关。Kunicka-Styczyńska等在2009年对商业TTO进 行 G C - M S 分 析 ， 鉴 定 出 6  种 成 分 ， 其 中 松 油烯-4-醇占41.3%、γ-松油烯占19.1%、α-松油烯占8.3%、1,8-桉油醇占3.4%。2013年Lee等用 G C - M S 分 析 比 较 了 台 湾 栽 培 的 互 叶 白 千 层M. alternifolia嫩枝和叶片经水蒸气蒸馏法提取的TTO，发现精油组分和含量会因部位不同而存在明显差异：1,8-桉油醇在叶片TTO中含1.71%，而嫩枝中没有；松油烯-4-醇在叶片所得TTO中含47.31%，嫩枝中仅含39.09%；γ-松油烯在叶片TTO中含20.59%，而在嫩枝中仅含6.71%，少了2/3；α-松油烯在叶片TTO中含量约为9.58%，而在嫩枝中只含1.01%。互叶白千层在广西、广东引种均很成功，钟振声 [15] 和Li Wenru [16] 等分别对两地互叶白千层TTO进行了分析鉴定，将两者的结果比较，发现同一品种不同地域的TTO组分差异显著：松油烯-4-醇、γ-松油烯、α-松油烯在广西TTO中含量分别为0.78%、0.24%、0.07%，均低于在广东TTO中的含量（松油烯-4-醇占22.78%、γ-松油烯占13.01%、α-松油烯占11.35%）；1,8-桉油醇在广西TTO中含量极高，为72.49%，而广东TTO不含有该成分。

 松油烯-4-醇、1,8-桉油醇和α-松油烯为TTO主要的抑菌功效成分 ，但1,8-桉油醇容易引起皮肤刺激。研究发现，当1,8-桉油醇在空气中的质量浓度为175 mg/L时会刺激人的眼睛；在720～1 100 mg/L时会令人感到不愉快。当1,8-桉油醇液体与眼睛接触时会造成严重的疼痛和眼睑痉挛，之后可能造成角膜上皮结膜充血和轻微的短暂性损伤。在毒理学实验中发现，1,8-桉油醇具有致癌、致突变和生殖毒性，其在大鼠中口服半数致死剂量为2 480 mg/kg 。此外，α-松油烯对氧气、光等比较敏感，暴露于空气中易氧化分解，形成致敏物1,4-过氧对孟烯和对异丙基甲苯，刺激皮肤导致不适 。

          为避免或减少商品TTO在使用中出现上述问题，ISO 4730—2017 Essential oil of Melaleuca, terpinen-4-oltype (Tea Tree oil)  、澳大利亚AS 2780—2009、我国GB 1886.270—2016《食品安全国家标准 食品添加剂 茶树油（又名互叶白千层油）》对TTO中各组分含量作出了规定（表1）：以1,8-桉油醇和松油烯-4-醇作为评价TTO品质的指标，1,8-桉油醇的含量应在15%以下；而松油烯-4-醇应不少于30%，高于30%为高品质TTO  。广西、广东两省的TTO样品中的松油烯-4醇的含量均低于30%，广西样品中1,8-桉油醇含量为72.49% [14,16] ，远超过15%的标准范围。因此，在生产使用期间，有必要控制TTO添加量，以确保产品品质和使用的安全性。虽然长期以来TTO被认为可直接接触皮肤，但Hammer等 的研究发现，暴露于高剂量的TTO可导致显著的皮肤和黏膜刺激。对于100% TTO，被试验者中发生皮肤刺激过敏反应的比例在3.4%以下，而体积分数低于25%的TTO几乎无人过敏 。Rutherford等 对一项为期5 年、涉及2 320 例患者的TTO过敏性斑贴试验的数据进行了回顾性分析，结果显示共有41 例阳性反应，阳性率为1.8%。目前在澳大利亚的超市和医药商店中作为消毒剂直接使用的零售TTO质量分数在15%左右，具有较好的功效性和安全性。

文章出自：食品科学－茶树叶精油成分和功能研究进展   

文章作者：耿 欣，高志鹏，张凯奇，宋靖仪，许梦月，张建园，肖俊松，吴 华

作者单位：（北京市植物资源研究开发重点实验室，北京市食品添加剂工程技术研究中心，北京工商大学）