第 14 卷第 3 期世界林业研究V o l. 14N o. 3 200 1 年 6 月 W o r ld Fo re st ry R e search J un. 200 1 日本芳香生理心理学研究进展 洪蓉金幼菊 (北京林业大学生物学院, 北京 100083) 摘要从芳香物质的收集、分离分析技术、芳香物质对人体的作用及其测试方 法、芳香物质的利用等方面, 对 日本芳香生理心理学的研究现状加以综述。 关键词 日本芳香生理心理学芳香物质 很久以前, 人们就懂得利用香料来治疗疾病。但将其作为课题加以研究则始于 20 世 纪30 年代法国的医学家R M Gat tefo sse。他无意中发现薰衣草油对火烧伤口不但具有杀 菌和冷却效果, 而且其特有的柔和的芳香还可起到安神镇定作用。这位医学家对此产生了 浓厚的兴趣, 历经十几年的研究, 他将研究成果集结成书出版, 书名就叫《芳香疗法( A ro m ath erap y) 》。此后, 法国、意大利和英国的科学家就芳香物质对神经系统和睡眠的作用等 方面进行了研究。现在的芳香疗法是指通过内服或外用, 将植物的芳香物质吸入体内, 发 挥芳香物质所具有的生理和心理方面的作用, 使人体的生理机能和心理平衡得以恢复。随 着对化学生态学研究的深入, 人们逐渐明确了信息素和他感物质对昆虫、动物的个体与种 群的影响。在这样的知识背景下, 人们开始关注气味的嗅觉刺激对人体的影响, 并从多方 面加以研究, 于是产生了芳香生理心理学( ) [ 1～ 3 ] 。 A rom acho lo gy 近年来, 植物的芳香物质对人体生理和心理的影响在 日本已成为一个重要的研究方 向。其社会背景主要源于经济的充裕使 日本人越来越注重营造和享受舒适的生活环境。其 表现之一就是对气味日益关注, 芳香制品的消费量大大增长。另一方面, 日本是一个高度 竞争、快速发展变化的社会, 生活在其中的日本人身心常常处于紧张状态。为了避免因这 种紧张状态的持续所导致的身心疾病, 近年来芳香疗法风行于日本社会[ 1～ 4 ] 。社会的需求 推动了日本芳香生理心理学研究的发展, 主要表现在芳香物质的分析技术、人体生物测试 等实验技术的进步, 并且随着对芳香物质的生理和心理作用效果的阐明, 各种芳香产品不 断涌现。 我国已于几年前引入“芳香疗法”的概念, 但有关这方面的研究还少见报导。通过芳香 生理心理学的研究, 了解芳香物质对人体生理和心理的影响, 对于正在高速发展、生活节 奏 日益加快的中国具有重要的现实意义和良好的应用前景。鉴于此, 就近年来 日本有关这 方面的研究作一综述, 以供国内相关领域的研究人员参考和借鉴。 1植物芳香物质的采集和组分分析 为了阐明植物芳香物质对人体作用的机理, 同时也为了满足人工合成芳香产品批量 收稿 日期: 2000- 02- 20 62 世界林业研究第 14 卷 生产的需要, 必须了解芳香物质的组成及其化学结构。随着气质联用技术的成熟和仪器检 测性能的不断提高, 目前 GC - M S 已被广泛地用于芳香物质的分离与成分结构的鉴定。 在挥发物的采集方面, 则强调了要尽可能地采集自然状态下植物的挥发性物质。除了传统 的水蒸气蒸馏、溶剂萃取等方法外, 目前动态顶空采集法在挥发物的研究中应用得比较普 遍。此外, 还有固相微萃取, 液空(aqu a- sp ace) 采集法也各有长处, 可根据研究需要加以 采用。下面将简单介绍这几种采集方法。 ( ) 1 动态顶空采集法。将植株的采样部分套入高压聚乙烯袋, 封紧下口; 或将植株的采 样部分放入一个半封闭的容器, 在植株与容器的开 口之间填上棉花, 尽量隔断外界的空 气。空气泵将空气经活性碳过滤后送入采样室中, 采样室出口连接有吸附管, 吸附收集植 物的挥发性气体, 吸附管再通过气路与空气泵相连。这样使空气循环流动采集吸附样品。 ( ) ( ) 一般用 T en ax TA 2, 6 二苯基对苯醚 或 T en axGR 含 30% T en ax TA 的石墨混合物 作 吸附剂。采集后的吸附管可经过热脱附装置, 直接将采集的挥发物导入 GC 或 GC - M S 进行测定。这种吸附剂对低沸点到高沸点的化合物都有良好的吸附性能, 但对于高沸点的 ( ) 化合物 350 ℃以上 , 热脱附时, 无法定量脱附。同时一些热不稳定化合物在热脱附时, 也 有分解的可能。考虑到植物的挥发性成分沸点一般低于 350 ℃, 而且这种采集方法不破坏 植株, 不但可以了解 自然状态下植株的挥发性成分及其组成, 而且可监测挥发物组成的动 态变化。循环吸附采集可将原本含量很低的挥发性组分累积富集, 在仪器上得以检测出 来。由于以上这些优点, 目前这种采集方法应用得比较普遍[3, 5～ 8 ] 。 (2) 液空采集法。这种方法的理论依据在于具有一定湿度的环境更接近于植物生长的 真实环境。用加湿的空气为载, 可以使植物长期保持新鲜的状态, 采集到的挥发物应该更 接近于自然。这种采集法的装置由加湿部、样品室和挥发性气体浓缩部构成。空气由空气 泵经活性碳过滤后, 泵入一个装有水的容器, 经加湿后的空气进入样品室, 带有植物挥发 性成分的气体经冰水冷阱、干冰乙醇冷阱冷凝收集, 有时也可和吸附剂并用。由液空采集 法获得的挥发性精油, 其芳香的自然逼真度得到很高的评价。经质谱分析, 用这种方法所 获得的挥发物较顶空采集法收集到的挥发物含有较多的成分, 而且化合物的沸点范围宽。 所获得的挥发性成分的浓缩物可用于组分的分离、纯化[ 6～ 7 ] 。 ( 3) 固相微萃取( ) 法。它是近年来发展起来的新的采样 So lid Ph a se M icro ex t ract ion 技术, 无需有机溶剂, 成本消耗低 , 所需样品量少, 操作简单方便快速, 集采样、萃取、浓缩 为一体, 能够与气质联用仪联用。SPM E 的外形及装置与普通进样器较相似, 它的关键部 位是一段长 1 cm , 直径约 110 um 的熔融石英纤维, 其外壁涂有一层气相色谱固定液, 液 膜的材料和厚度决定着 SPM E 的选择性, 采样时只需将该纤维头推出针头, 置于样品或 顶空气体中, 脱附时只要将纤维头抽回针头里直接于气相色谱进样。用这种方法十分方便 省时。从纤维的洗净、挥发物的采样、热脱附导入 GC - M S, 整个过程不超过 10 m in [9～ 10 ] 。 但对于那些含量较低的成分, 可能由于采集的量未能达到仪器的检出限而不能被检出。 2芳香物质对人体的影响及其生物测试评价方法 许多现象表明某些植物的芳香物质对人的生理和心理会产生各种影响。为了科学地 评价这些作用, 除了动物参照实验, 直接以人为对象的测试计量方法也不断地推陈出新, 第 3 期 洪蓉金幼菊: 日本芳香生理心理学研究进展 63 发展进步。生物测试技术的进步推动了日本芳香生理心理学的发展。 2. 1动物参照实验 一些胁迫性实验无法直接以人为对象进行测试, 只能利用动物进行实验, 以提供参照 数据。动物参照实验表明某些芳香物质可以提高肝脏的解毒功能。供试老鼠被注射安眠 药后, 放在一个铺有某种刺柏( ) ( J un ip erus v irg in iana 木材刨花的实验小室内 老鼠不接触 ) 刨花 , 对照实验的小室内则不铺。比较两种情况下老鼠睡眠时间, 结果显示在铺有这种刺 柏木材刨花的小室内老鼠的睡眠时间缩短。经调查确认这是由于刺柏木材刨花的气味使 肝脏细胞色素酶 - 450 的活性增大 2～ 3 倍的缘故。用该种刺柏的主要成分之一 - 杜 P 松烯作实验, 结果表明 - 杜松烯可使肝脏细胞色素酶 - 450 的含量和活性增大。芳香 P 物质的作用效果与其作用浓度密切相关, 测定浓度不同, 其作用效果往往会表现出较大的 差异, 甚至出现相反的结果。其关键在于必须考虑承受阈值。在 1 ppm 以下的落叶松叶油 挥发物的空气环境中, 供试白鼠的运动量增大, 在 0. 08 ppm 时, 运动量的值最大; 与此同 时, 摄食量也增加。而在 1 ppm 以上的测试浓度下, 供试白鼠的运动量减小, 摄食量也减 少, 浓度的增加成为疲劳的原因[2, 3, 12 ] 。 2. 2芳香物质对人体生理机能的影响 随着芳香生理心理学研究的发展, 人体生测计量方法也不断地丰富完善, 藉此得以科 学、定量地评价芳香物质对人体生理机能的影响。用指尖容积脉波计测定指尖血流量, 用 皮肤电位反射计测定精神性发汗量等, 以此了解人的生理和心理状态的变化。如低浓度的 - 蒎烯可使人因紧张而引起的精神性发汗量减少, 指尖血流量增加, 脉搏少而稳定。低浓 度的 - 蒎烯抑制了交感神经的兴奋, 促进副交感神经的作用, 使人体趋于放松。台湾扁 柏材油的芳香气味, 可使人的血压降低, 提高工作效率, R - R 间隔即脉搏的每拍间隔的 变动系数减少。这说明台湾扁柏材油的芳香气味可使人集中注意力。还可通过测量冷却 后指尖温度的回复速率, 了解芳香物质对 自律神经调节功能的影响。实验表明伊兰油、薰 衣草油的芳香可增强自律神经的调节功能, 提高健全人指尖温度的回复速率[2, 3, 13～ 15 ] 。 2. 3芳香物质对人的想象能力的促进作用 其测试方法类似于心理学测试, 现援引一测试实例加以说明。测试所使用的香料是迷 迭香、薄荷香、橙香, 以无香料空气为对照。测试的内容是“易拉罐的使用方法”, 让被测者 发挥想象力尽可能多地将答案写出来, 当思考发生困难时, 让被测试者闻香气, 调查芳香 物质对人的想象能力的促进作用。将答案分成柔软型和独创型两类。柔软型的答案仅将 易拉罐作为容器来使用, 如烟灰缸、花瓶、储钱罐等, 独创型的答案又可分为两种, 一种抛 开易拉罐容器的功用但仍局限于其原型如乐器、风铃、握力计等, 另一种答案则不仅抛开 容器功用的束缚而且能突破其原型, 答案如刀、锯子、保险丝等。实验结果显示, 香料组和 无香料组作出柔软型回答的人数相差不多, 而闻了迷迭香、薄荷香的一组, 作出独创型回 答的人数增多。对于独创能力较低的人, 芳香物质对其想象力的促进作用表现得更明 显[ 16 ] 。 2. 4芳香物质的抗菌作用 目前使用的抗菌物质其中很多来源于植物。有关植物精油或芳香成分的抗菌作用的 报导, 其实验方法是将精油或芳香成分混入琼脂培养基中, 有效浓度一般为 100～ 1 000 ppm , 而在挥发状态则难以表现出抗菌效果。近年来, 日本市场抗菌产品方兴未艾、名 目繁 64 世界林业研究第 14 卷 多。具有芳香的抗菌产品尤为受人青睐。有关芳香物质抗菌作用的研究报告很多。有关 大环状麝香系香料的抗菌报告较为引人注 目。大环状麝香系香料对腋臭原菌以及导致过 敏性皮炎等皮肤病的黄色葡萄球菌表现出很高的增殖阻碍作用, 因为麝香系香料的沸点 较高, 不易挥发, 有望长期保持抗菌作用[ 1～ 3, 16, 17 ] 。 2. 5芳香物质对人情绪的影响 1摇摆是自然界中可见到的张弛有度、节律微妙的摆动。1摇摆曲线是指以摆动 f f 频率为横坐标, 以不同频率的摆动所对应的能量为纵坐标, 作图而得的双曲线。若两轴用 对数表示, 则可得一斜率为- 1 的直线。令人心情舒畅的微风、波涛声、古典音乐以及当人 心情愉快, 身体处于放松状态时, 身体所发出的信号, 其节奏也是时紧时缓, 与 1摇摆曲 f 线相符, 而并不是机械地固定于某一频率。有实验表明, 当人疲劳时, 吸入宜人的香气, ( ) 脑波比对照 不吸入香气 可较早地恢复到 1摆动状态。因此, 可通过观察和捕捉身体信 f 号的变动规律, 来评价芳香物质对人情绪的影响[3, 16 ] 。 2. 6芳香物质的镇定与觉醒作用 植物的芳香物质通过嗅觉器官感觉后, 通过嗅觉神经直接将全部的信息传到大脑, 所 以脑波的变化常用来评价作用效果。早期的实验大多观察闭眼安静状态下自发的脑波变 化, 主要观测 波的变化, 以此来评价人体吸收芳香物质后的放松状态。最近的实验较多 地从事件关连脑波的方向加 以研究, 伴随性阴性变动 (Con t in gen t N egat ive V ar iat ion , CN V ) 是其中之一。CN V 是大脑的事件相关电位之一, 一般认为它与人的注意、期待、预 期等心理过程以及意识水平的变化密切相关。 早期成分的变化可用来评价芳香物质 CN V 的镇静与觉醒作用。如薰衣草、檀香木、柠檬、侧柏、莳萝等植物的精油能导致CN V

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