植物精油与挥发性成分抗肥胖研究进展
摘 要
作为最常见的一类植物天然产物，精油在食品、化妆品行业以及芳香疗法中应用广泛。但直到最近几年研究人员才开始关注精油调控脂质代谢、促进减肥的功效，并初步鉴定出主要的生物活性成分。介绍了近几年具有代表性的精油抗肥胖相关研究进展，论述了植物精油治疗肥胖过程中的生化指标变化及可能的机制，包括抑制脂质合成、促进脂质分解、调节肠道菌群、抑制食欲等，并对该领域尚需解决的问题提出展望，以期为抗肥胖精油的筛选、药理学研究以及临床治疗提供参考。
关键词
植物精油；挥发性有机物；肥胖；脂肪肝；高脂血症
肥胖的特征是体脂过度积累，其根本原因是能量摄入和能量消耗不平衡。肥胖与脂肪组织的过度增大有关，往往伴有脂质、葡萄糖和蛋白质代谢紊乱，可能导致慢性炎症、空腹血糖升高、甘油三酯（triglyceride，TG）升高、高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-c）降低等病理性变化，并可能进一步导致糖尿病、高脂血症、高尿酸血症、高血压、呼吸系统疾病、中风、胰岛素抵抗、肝脂肪变性、脂肪肝等多种疾病或并发症。
肥胖的发生是遗传、文化、环境和行为等因素综合作用的结果，高脂饮食（high-fat diet， HFD）是其主要风险因素。奥利司他等强效抗脂肪酶药物对肥胖有较好疗效。然而，奥利司他具有潜在的成瘾性，而且作为化学合成药物，具有明显的慢性不良反应。
植物中所含的化合物种类繁多，药理作用多样化，是筛选天然药物的丰富宝库。其中，精油是从芳香植物的种子、果皮、叶片等部位提取的富含挥发性有机物（volatile organic compound， VOC）的液体。根据国际标准化组织（International Organization for Standardization， ISO）的定义，精油是从植物来源的天然原料中通过蒸汽蒸馏得到的产品，或者用机械工艺从柑橘类水果的外皮中获得的产品。组成精油的有机物种类繁多，包括醛类、醇类、醚类、酮类、酸类、胺类、硫化物、环氧化物等。精油的抗氧化性在维持细胞自由基平衡方面起重要作用，这是由精油组分本身易被氧化的性质决定的。被人体摄入的精油容易与体内的活性氧反应，从而保护体内原有的生物活性物质不被活性氧破坏。一般认为精油的活性成分主要是萜类。此外，精油芳香族组分中的酚类化合物也具有较强的活性，例如含有丁香酚、百里香酚、香芹酚等酚类化合物的精油往往具有较强的抗氧化性。
精油的提取方法主要是用沸水或蒸汽进行蒸馏，或者直接进行压榨，简便易得。从商业角度看，蒸汽蒸馏是萃取精油的首选方法。然而，含低沸点VOC或水溶性VOC较多的精油很难用蒸馏法得到，只能用压榨法。欧盟将VOC定义为在293.15 K时蒸气压为0.01 kPa或更高，或具有相应的挥发性的任何有机物。美国环境保护署将VOC定义为在101.3 kPa的标准大气压下测量的初始沸点小于或等于250 ℃的任何有机物。VOC更为普遍的定义是：骨架为碳原子的有机物，能够在20 ℃、1 atm下挥发。事实上，根据本团队检测精油的经验，水蒸汽蒸馏法所得精油中的VOC沸点最高可达300 ℃。蒸馏法得到的精油成分绝大多数是VOC，而压榨法除了得到VOC之外，还会混入许多非挥发性成分，例如二萜、三萜和生物碱。
本文将精油视为具有抗肥胖潜力同时又容易收集的可替代合成药物的天然产物，介绍了近几年植物精油及其挥发性组分抑制体重、体脂的研究，论述了在精油抗肥胖过程中血脂、酶、蛋白、基因变化的分子机制，并对该领域尚需解决的问题提出展望，以期为抗肥胖精油的筛选、药理学研究以及临床治疗提供参考。
1精油与挥发性成分的抗肥胖作用
2精油抗肥胖的作用机制
2.1 抑制脂肪细胞分化
2.2 抑制脂质合成
2.3 促进脂质分解
2.4 抑制胆固醇合成
2.5 激活hTRPA1
2.6 调节肠道菌群
2.8 其他可能存在的作用机制
3展望
综上所述，精油的抗肥胖机制可能包括抑制细胞内TG的蓄积、缓解炎症、下调与脂质合成相关的因子（如SREBP-1c、HMGCR）、上调与脂质分解相关的因子（如PPARα、CPT-1）。精油抑制脂质蓄积、缓解炎症的作用与其抗氧化性有一定关联。部分精油具有较好的脂肪酶抑制活性，且该活性与精油的抗氧化性有一定关联。然而，脂肪酶抑制活性是否能抗肥胖以及是否是抗肥胖的主要机制，仍然有待实验验证。此外，通过精油改善肠道菌群的途径治疗肥胖是值得尝试的新领域。
从临床应用的角度看，有必要对各种常见精油的活性成分种类及含量进行标准化，以确保精油药效的稳定性和重现性。同时，需要对精油对人体的毒性作用进行评价，以确保用药的安全性。此外，精油合适的给药方式也是有待探索的方向之一。外敷是最简单的给药方式，然而考虑到皮肤对精油的吸收效率以及精油易挥发的特性，外敷的有效性较低。若口服给药，则需要考虑制成缓控释剂型。尤其对于需要用精油调控肠道菌群的情况，可以考虑用微胶囊化来保护精油，使之在环境条件下不易释放，并防止服用精油后过早地被胃吸收。香薰给药能够与传统的芳香疗法结合，最易推广，但剂量不易控制，且香薰的实验研究远少于口服给药。根据香薰的固有特点，其挥发性成分对外周神经的作用可能比调控脂质代谢作用更明显，然而目前尚缺乏相关报道，有待于进一步对比研究。
参考文献和英文摘要略
引用本文：俞国伟,薛洪宝,杨俊松等.植物精油与挥发性成分抗肥胖研究进展[J].生物技术进展,2024,14(02):196-204. (YU Guowei,XUE Hongbao,YANG Junsong,et al.Research Advances on Anti-obesity by Plant Essential Oil and Volatile Components[J].Current Biotechnology,2024,14(02):196-204.)
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