香精与香料(40)—小茴香醛与小茴香

小茴香醛—属于芳香醛，浓厚香料气味让人联想到孜然烤羊腿。孜然是小茴香的另一种俗名，这种香料搭配牛肉、羊肉似乎特别对味，是一种食用香料。

•中文名称：小茴香醛、枯茗醛、莳萝醛、对异丙基苯甲醛

•英文名称：Cuminal、Cuminaldehyde

•精油来源：小茴香、茴香、丁香、百里香、肉桂、尤加利

•气味描述：强烈、辛辣、浓厚的草味

•芳疗功效：

1. 抗菌、防腐、去腥解腻

2. 祛风健胃，改善水土不服、肠胃混乱

3. 安神助眠(低剂量时)、止痛(肠、胃、心绞痛)

4. 颇似荷尔蒙成分，催情助性，增进人际关系

5. 促进血液循环、强化气血与体质

背景及概况

小茴香产于南美、日本、印度、欧洲、非洲及我国。小茴香为常用中药，始载于《唐本草》，为伞形科植物茴香(Foeniculuvulgare Mill)的干燥成熟果实。秋季果实初熟时采割植株，晒干，打下果实，除去杂质。味辛，性温，具有散寒止痛、理气和胃的功能。用于寒疝腹痛、睾丸偏坠、痛经、少腹冷痛、脘腹胀痛、食少吐泻及睾丸鞘膜积液等病症。盐小茴香具有暖肾散寒止痛的功效。用于寒疝腹痛、睾丸偏坠、经寒腹痛。小茴香具有特殊的香味，其种子及其挥发油是重要的调味香料，可直接用于烹调和制作调味品，以及肉制品和焙烤食品的加香。小茴香作为天然调味香料，在全世界范围内已有悠久的使用历史。在中国、东南亚及欧洲各国，小茴香主要用于肉制品和鱼类制品的调味，在印度及周边国家则主要用于制作咖喱粉。

小茴香提取的茴香油既可食用，又可药用，还可作为化妆品的香精使用。而且在现代生活中大多数饮料、点心、冷饮、乳制品、罐头制品、卷烟、药品也广泛应用了小茴香油.小茴香油在食品工业中以其独特的香型赢得了国内外市场，因此亟待开发和研究。

成分

小茴香油主要存在于小茴香籽（种子、果实）中，含量3％～6％。小茴香油成分复杂，即使同一产地的小茴香由于植株年龄、生长发育期、采摘季节、采摘时间及提取挥发油的方法及部位的不同，其成分中主要含有大茴香脑(anesole)、小茴香酮(Fenchone)、蒎烯(pinene)、莰烯(camphene)、菲(phenanthry)、苧烯(limonene)、甲基茴香醇(Methyl Anisol)、茴香醛(anisaldehyde)及茴香酸(Anisicacid)等。但不同地区小茴香品种中所含挥发油含量存在差异，其高低顺序为山西＞宁夏＞甘肃＞内蒙。小茴香油主要成分为茴香醚(Anethole)50%～60%、爱草脑(Estragole)、小茴香酮(Fenchone)18%～ 20%。尚含α-鸢尾烯(α-irene)、α-水芹烯(α-Phellandrene)、莰烯(Camphene)、二戊烯(Dipentene)、茴香醛(Anisealdehyde)、茴香酸(Anisicacid)。另含顺式茴香醚(Cis-Anethole)，对伞花烃(p-cymene)、东当归酞内脂(ligustilide)和亚丁基苯酞(Butylidenephthalide)。据近几年研究显示其中还含有β-蒎烯(β-Pinene)、月桂烯(myrcene)、柠檬烯((Limonene)、小茴香酮(Fenchone)、龙脑烯(bornene)、1,8-桉叶烯(1，8-cineole)、反式-β-罗勒烯(Trans-β -rolene)、新别罗勒烯(Neobelolene)、α-古巴烯(α-copaene)、葑醇乙酸乙酯(Fenchyl acetate)、对甲氧桂皮酸己酯(Hexyl methoxycinnamate) 、对甲氧苯基丙酮(p-Methoxyphenylaceton)等成分。

特性

小茴香油为无色或淡黄色液体，具甘甜的五香香，气味近似大茴香油而略清。相对密度0.951-0.975，凝固点3℃以上，折光率1.528-1.538，〔α〕D为+12°- +24°。溶于乙醇。

生产工艺

已报道的小茴香油的提取方法有水蒸气蒸馏法（HD）、微波辅助萃取法 （MAE）、同时蒸馏萃取法（SDE）和超临界 CO2流体萃取法（SFE-CO2）。

1. 水蒸气蒸馏法（HD）

HD是从植物样品中分离挥发油最常用的方法，利用此种方法提取小茴香油已有诸多报道，该法操作简便，所需仪器设备少。但耗能大，并且由于用水量较大，挥发油有不同程度的溶解损失。另外，由于加热时间长，挥发油中的热不稳定成分容易发生化学反应，故而导致得到的挥发油香气欠佳。

2. 微波辅助萃取法 （MAE）

利用无水乙醇作为萃取剂，采用MAE法提取小茴香的挥发油。事实上利用此种方法得到的是小茴香油的浸膏，而不是真正意义上的挥发油。要想得到挥发油，还要对浸膏进行水蒸气蒸馏，将挥发油与浸膏中其它不挥发的脂溶性成分分离开来。该法需要处理大量的有机溶剂，且存在着有机溶剂残留的问题，目前很少使用。

3. 同时蒸馏萃取法（SDE）

SDE是提取小茴香油的常用方法，其是将水蒸气蒸馏和有机溶剂萃取两个步骤同时进行的一种提取方法。SDE  法通过水蒸气相和有机溶剂相多次、大面积的接触，一次性的实现对挥发油的提取，并避免了水蒸气蒸馏法提取挥发油时在器壁上吸附损失及转移微量挥发油时的操作困难。既实现了对挥发油的高效率提取，又降低了挥发油中残存大量有机溶剂的可能性，是对水蒸气蒸馏提取挥发油的较大改进。这种方法被认为对多种化合物具有较高的回收率，这是目前使用最为广泛的一种植物香气全组分分析制样方法。在国内外的研究中，此种方法已经被广泛应用于香味物质的提取中，其中在提取植物的挥发油方面也有了广泛的研究。

4. 超临界 CO2流体萃取法（SFE-CO2）

SFE-CO2是利用高于临界温度和临界压力，避免了水蒸气蒸馏过程中热敏组分的分解，以及可能的水解和水增溶作用造成组分的流失。此方法不存在溶剂残留，不会造成环境污染，且萃取的产品香气质量好。与有机溶剂提取相比，具有高选择性和溶解能力可调的优点。具体操作：将适量的茴香粉置于萃取罐中，然后开启 CO2罐供给阀门，CO2经压缩机压缩到理想的压力后，加热使体系处于超临界状态，从下至上流经萃取罐。挥发油和其它亲脂成分一道被萃取出来。得到的萃取液经减压后，依次流经２个分离器，在一级分离器中得到树脂、色素等大分子物质，在二级分离器中得到小茴香油。CO2以气体形式放空或经压缩后再循环使用。

生物活性及应用

小茴香油在烟、酒、牙膏工业中广泛使用，也用于调制香薇、素心兰等型皂用香精、人造卡南伽油等。药用有健胃、驱风作用。其生物活性具体如下：

1. 抗菌活性

小茴香油对真菌具有明显的广谱性抗菌作用，同时还发现挥发油中的主要成分茴香脑和爱草脑的含量与挥发油抗菌效果成正比。此外，小茴香酮具有选择性抗真菌作用。小茴香油中的另一个含量较高的成分柠檬烯（5.85％），1971年曾被列入美国环保总局确定的抗菌剂目录中，但后来发现其抗菌活性较弱，于1988年被从该目录中删除。综合分析小茴香、柠檬草、孜然、广藿香、肉桂叶、桉树叶和鼠尾草７种天然植物挥发油对霉菌的抑菌效果可知，小茴香油的抑菌效果最好，该挥发油可以很好地抑制青霉、交链孢和黑曲霉生长；其对青霉的抑菌效果大于郭松年等报道的丁香对青霉（抑菌圈直径为5cm）的抑菌效果，从另一个角度说明小茴香对青霉菌有较强的抑制作用。

2. 抗炎镇痛作用

研究表明小茴香能够抑制大鼠肝脏的炎症，减少细胞分泌肿瘤坏死因子 TNF-α。TNF-α是由单核巨噬细胞所产生的一种多肽，目前被认为是参与多种炎症与免疫过程的重要介质，是机体产生最快、到达高峰时间最早的炎症介质，主要损伤血管内皮，导致血管损伤和血栓形成。可见小茴香油的抗炎作用可能与抑制 TNF-α等炎症介质有关。疼痛是中枢神经系统将机体内外环境中的各种信息整合后的结果，多种神经递质及其受体在中枢各个部位以不同方式参与这一过程。小鼠扭体实验是研究镇痛作用的常用筛选模型，实验结果表明小茴香挥发油能够减轻内脏痛，具有镇痛作用。此外扭体法实验结果显示：小茴香油与水煎液对醋酸所致小鼠扭体反应均有明显的拮抗作用，表明小茴香油与水煎液部分都有止痛功效，证明小茴香挥发油与其药用功效具有相关性。

3. 抗肝纤维化作用

肝纤维化的主要病理变化是肝细胞外基质在肝脏中过度沉积，肝细胞外基质主要由肝星状细胞等产生，由基质金属蛋白酶降解。在正常情况下，其生成与降解处于一个动态平衡中，在病理情况下肝细胞外基质合成增多降解减少，而形成肝纤维化甚至肝硬化。许多研究表明小茴香油具有预防或抗肝纤维化作用。其机理尚不清楚，可能与小茴香油具有抑制肝脏内的脂质过氧化、增加胶原的降解有关。同时其调解电解质平衡从而改善消化道功能及饮食状况也有一定作用，但肝纤维化过程原因复杂，尚需进一步研究证实。透明质酸酶为基质成分之一，由间质细胞合成，是反映肝纤维化程度的敏感而实用的血清学指标，可较准确、灵敏地反映肝内已生成的纤维量及肝细胞受损状况。实验发现小茴香在低、中、高三个剂量组及速尿＋丹参组透明质酸酶含均明显低于模型对照组，可见小茴香能显著降低模型对照组大鼠肝组织透明质酸酶含量，改善肝组织结构，减轻肝脏胶原沉积，说明小茴香具有良好抗肝纤维化作用，与临床使用的复方丹参相似。

小茴香的药理活性

1、抗炎抑菌挥发油:茴香和小茴香通过调节钙和MAPKs抑制中性粒细胞炎症

中性粒细胞炎性疾病，如慢性阻塞性肺病(COPD)、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)或牛皮癣，由于缺乏安全有效的治疗方法，对全球卫生系统造成巨大负担。来自陆地植物的挥发油对皮肤、消化系统、肺、肝、新陈代谢和神经系统的紊乱有显著的治疗作用。但其对免疫系统和中性粒细胞功能的影响尚不明确。茴香、孜然、马郁兰、薰衣草、葛缕子和茴芹是地中海饮食中广泛使用的常见营养药品。对其挥发油进行了多种生物活性的筛选，包括抗炎、抗过敏、抗菌和抗病毒作用。一些油显示出抗炎和抗菌的潜力。小茴香(Foeniculum vulgare)和孜然(Cuminum cyminum)果实挥发油显著抑制了人中性粒细胞的激活，包括呼吸爆发和甲酰基肽受体激动剂fMLF/CB和MMK1诱导的中性粒细胞脱粒(IC50, 3.8 ~ 17.2µg/ml)。这些油的细胞毒作用和清除自由基(ABTS, DPPH)的效果不能解释观察到的效果。小茴香和孜然挥发油均显著缩短了钙内流恢复时间，抑制了丝裂原活化蛋白激酶(p38、JNK和ERK)的磷酸化表达。经气相色谱-质谱联用分析，发现茴香挥发油中主要成分为爱草脑，枯茗醛。我们的研究结果表明，地中海饮食中常见的孜然和小茴香有可能用于治疗中性粒细胞性炎症性疾病。[1]

图1 小茴香挥发油抑制中性粒细胞炎症[1]

2、小茴香传统的生物学应用

对茴香及其成分的抗菌性进行了大量的研究。对不同国家茴香籽和茴香叶的甲醇提取物进行抑菌试验。以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌和枯草芽孢杆菌为试材，对其抑菌效果进行了研究。从各国茴香的甲醇提取物中观察到的MIC范围为62.5到125 μg/mL(萨拉米等人，2016年)。在另一项类似的研究中，小茴香籽的甲醇提取物对金黄色葡萄球菌的抑菌活性最高达到20 mm，对大肠杆菌、小芽孢杆菌、单核增生李斯特菌和肠致病性大肠杆菌(EPEC)也有活性(Kumar et al. 2014)。研究了不同菌株霍乱弧菌在茴香种子甲醇提取物胁迫下产生霍乱毒素(CT)的情况。无论菌株是什么，对CT的产生都有明显的抑制作用。反式茴香醚和4-烯丙烯醇茴香籽精油也显示了类似的抑制作用(Chatterjee et al. 2016)。幽门螺杆菌是导致许多胃病、消化性溃疡和胃十二指肠癌的原因。茴香甲醇提取物对幽门螺杆菌的MIC值为50 μg/mL (Abdallah 2016)。茴香精油对白葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、痢疾志贺氏菌和大肠杆菌均有一定的抑菌活性。当MIC和MBC分别为0.125和0.25 mg/mL时，痢疾杆菌对茴香精油的作用最为微弱(Diao et al. 2014)。从茴香种子中分离得到的多肽对多种菌株均有较好的抑制作用，抑制范围为11 ~ 12.5 mm。与阳性对照标准抗生素氯霉素(25 μg)相比，茴香籽肽对大多数菌株具有更好的活性(Al Akeel et Al . 2014)。小茴香油对金黄色葡萄球菌的抑菌活性在64 ~ 256 μg/mL之间。随着亚致死浓度的增加，金黄色葡萄球菌内毒素的表达降低(Qiu et al. 2012)。除肺炎克雷伯菌和1株铜绿假单胞菌外，热水和有机部位提取物对粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌1、伤寒沙门氏菌1、伤寒沙门氏菌2和福氏志贺氏菌均有较好的抗菌活性。水溶液和丙酮种子提取物的mic值分别为20 - 80 mg/mL和5 - 15 mg/mL (Kaur和Arora, 2009)。研究了茴香精油、茴芹精油和正己烷提取物对食源性细菌的杀灭效果。所有这些茴香种子的馏分都具有抗菌活性(Cetin et al. 2010)。采用不同菌株的结核分枝杆菌对从茴香活性部位分离得到的20个化合物进行了抑菌活性测定。其中，2,4-十一烯二烯在MIC为25 ~ 50 μg/mL时最有效。茴香中具有抗菌活性的其他化合物有亚油酸(MIC 100 μg/mL)、油酸(MIC 100 μg/mL)、1,3-苯二醇(MIC 100 - 200 μg/mL)和十一醇(MIC 50-200 μg/mL) (Esquivel-Ferriño et al. 2012)。[2]

图2 (a)叶细分的茴香植物。(b)花成熟的复合伞形花序。(c)茴香分果(种子)[2]

3、小茴香:对其传统用途、植物化学、药理及安全性进行了全面的综述

小茴香(feneniculum vulgare, Apiaceae)，俗称茴香(fennel)，是一种重要的药用芳香植物，被广泛用于驱风、消化、催乳、利尿和治疗呼吸和胃肠疾病。它的种子被用作烘烤食品、肉和鱼、冰淇淋、酒精饮料和草药混合物的调味料。酚类、酚苷类和反式茴香醚(Trans-anethole)、爱草脑(Estragol)、小茴香酮(Fenchone)、对茴香醛(para-anisaldehyde)和α-水芹烯(α-phellandrenen)等挥发性芳香化合物已被报道为其主要成分。在一些体外和体内模型中不同的药理学实验已经令人信服地证明了普通F. vulgare具有抗真菌、抗菌、抗氧化、抗血栓和肝保护作用的能力，为其几种治疗用途的理论基础提供了支持。酚类化合物被认为是其抗氧化活性的来源，而挥发性芳香化合物使其成为一种很好的调味剂。本综述是对小茴香的化学、药理、传统用途和安全性的最新和全面的分析。[3]

[3] 小茴香主要生物活性精油成分的分子结构. [3]

参考文献

[1] Korinek M, Handoussa H, Tsai Y-H, Chen Y-Y, Chen M-H, Chiou Z-W, Fang Y, Chang F-R, Yen C-H, Hsieh C-F, Chen B-H, El-Shazly M and Hwang T-L (2021) Anti-Inflammatory and Antimicrobial Volatile Oils: Fennel and Cumin Inhibit Neutrophilic Inflammation via Regulating Calcium and MAPKs. Front. Pharmacol. 12:674095. doi: 10.3389/fphar.2021.674095

[2] Ozturk, Munir; Hakeem, Khalid Rehman (2019). Plant and Human Health, Volume 3 (Pharmacology and Therapeutic Uses) || An Insight of Multitudinous and Inveterate Pharmacological Applications of Foeniculum vulgare (Fennel). , 10.1007/978-3-030-04408-4(Chapter 11), 231–254. doi:10.1007/978-3-030-04408-4_11

[3]  Manzoor A. Rather, Bilal A. Dar, Shahnawaz N. Sofi, Bilal A. Bhat, Mushtaq A. Qurishi,

Foeniculum vulgare: A comprehensive review of its traditional use, phytochemistry, pharmacology, and safety,Arabian Journal of Chemistry,2016, 9(Supplement 2),S1574-S1583,Doi: 10.1016/j.arabjc.2012.04.011.