孟繁旭 李美阳

(延边大学农学院，吉林 延吉 133002)

缬草(Valeriana officinalis L.)属败酱科，多年生草本植物，全世界约有250余种,生长环境为温和潮湿的地区，遍及欧洲、亚洲、南美洲。中国约有30种，主要分布于东北以及西南西北地区。缬草含有丰富的化学成分，如挥发油、木脂素、生物碱、环烯醚萜等，大都分布在缬草的营养器官中，有着巨大的药理作用。近年来缬草的巨大药理作用吸引了大量科研人员对其药理活性进行研究，主要集中在生理活性研究方面。近些年，在缬草药理机制方面的研究较为深入，其中神经系统、抗肿瘤方面较为集中。近20a的研究发现，缬草的药理作用主要包括镇静助眠、抗焦虑、抗肿瘤、解痉等，经试验证明，缬草无毒副作用，安全性高。本文主要阐述缬草挥发油的化学成分及药理作用研究进展，以期为缬草的进一步研究提供参考。

1 缬草挥发油的化学成分

缬草中挥发油含量通常在0.5%～2%，Ain Raal等[1]测得5种样品根中含有挥发油含量在0.28%～1.16%。缬草中挥发油主要成分基本分为单萜类和倍半萜类化合物。单萜类主要是龙脑及其异戊酸脂和醋酸酯；倍半萜类含量相对较低但种类较多，超过30种，主要为缬草烷型倍半萜和愈创木烷型倍半萜[2]。其它成分还有莰烯(camphene)、α—蒎烯(α—pinene)、1—柠檬烯(1—limonene)、水芹烯(phellandrene)、龙脑(borneol)、d—松油醇(d—terpineol)、α—葑烯(α—fenchene)等。由于品种、采摘时间、产地不同等因素影响，挥发油所含成分及含量也有所不同。如，缬草挥发油含量与存放时间成反比，时间越久挥发油含量越低；一年生的缬草和多年生的缬草相比，挥发油含量较低；种植在肥沃的沙质土壤中的缬草挥发油含量高于种植在其它土壤条件的缬草，9—11月栽培的缬草挥发油含量较高。Abdollah等[3]对比伊朗缬草地上部分和地下部分精油发现，缬草地下部分精油含量远高于地上部分。另外，欧缬草挥发油中含有的缬草烯酸(valerenic acid)等成分是国产缬草属植物挥发油中所没有的，这可能是两者间的主要区别所在。

2 缬草挥发油化学成分的研究

吴筑平等采用GC-MS法进行鉴定，通过对欧洲缬草挥发油成分的分析，共鉴定出36种化合物，其中，萜烯类有19种，醇类7种，酮类2种，酯类6种，酸类2种。其中乙酸龙脑酯含量最高[4]。缬草属中缬草、毛节缬草以及宽叶缬草挥发油中乙酸龙脑酯含量超过30%，部分宽叶缬草中含量甚至达到60%。实验测定蜘蛛香挥发油的结果表明，乙酸龙脑酯是蜘蛛香的重要组成部分，然而在蜘蛛香中只有4%～10%，随后又获得了3个新的倍半萜类化合物，通过分析得到76个组分和6个未知的新化合物。都晓伟等[5]采用GC-MS法测定黑水缬草挥发油的化学成分，首次发现了4种具有镇静作用的化学成分，分别为缬草酮、芳樟醇、异戊酸龙脑酯和柠檬烯。樊浩等[6]首次从缬草中分离得到8-acetoxylpathchouli alcohol、木蜡酸以及月桂酸，并且首次在缬草属中分离得到n-hexacos-5，8，11-trienoic acid,4-epipenlanbutenolide和xylariamide 3种化合物。

3 不同因素对缬草挥发油含量的影响

3.1 种苗分级

聂鲜钰、陆春云等通过分析宽叶缬草的种苗特征以及农艺性状，制定了缬草种苗的质量分级标准，得出种苗分级对于宽叶缬草的产量、出苗率以及挥发油提取率的影响皆为Ⅰ级苗>Ⅱ级苗>Ⅲ级苗，且Ⅰ级苗和Ⅱ级苗的挥发油提取率明显高于Ⅲ级苗[7]。

3.2 栽培措施

栽培密度对缬草有效成分的积累有一定的影响，通过设置不同的栽培密度发现，高密度不适合缬草植株的生长发育以及有效成分的积累。研究发现，缬草种植最适密度为株距25～30cm，行距40～50cm，低含水量不利于宽叶缬草挥发油的积累，充分的含水量有利于根系生长以及挥发油的积累。

3.3 种植地

宽叶缬草适宜种植在阴凉、湿润的环境下且高耐寒。最佳海拔为1000～1200m，昼夜温差大对于地下根茎以及根部物质的积累更有利，可使含油量升高。有研究通过观察不同海拔生长的宽叶缬草挥发油的指纹图谱发现，其成分基本相同且乙酸龙脑酯含量与海拔高度成正比例关系。

3.4 采收时间

缬草采收时间过早精油量不足，采收时间过晚精油容易挥发，所以最佳采收时间为7月下旬—8月初，此时叶片变为黄色，根系为黄黑色。研究资料显示，冬播次年秋后采收的缬草产量以及含油量最高。多年生缬草前1a的须根大多枯萎坏死，产量降低。

3.5 提取方法

水蒸气蒸馏法生产成本低且设备简易，但提取率低。超临界CO2萃取挥发油操作温度低，提取率高，且不会影响缬草热敏性物质的生物活性，得到缬草挥发油的香气接近天然，但生产成本高，目前主要应用于实验室研究中。此外，还有溶剂萃取法、冷压法等方法，但适应性以及可行性与水蒸气蒸馏法相比较低。

4 缬草挥发油的药理作用

4.1 对中枢神经作用

金昶等[8]通过向小鼠灌胃不同剂量北缬草挥发油，观察对小鼠自主活动的影响以及在戊巴比妥钠协同作用下对小鼠睡眠作用的影响，发现不同剂量组的挥发油均能显著减少小鼠活动次数，增加小鼠睡眠指数，且高剂量挥发油效果明显高于低剂量，这说明北缬草挥发油有镇静作用。有研究通过对85例肛肠术后患者进行精油穴位按摩干预并与标准照护的观察组进行对比，结果表明，精油穴位按摩干预下的患者睡眠时间明显长于对照组，且清醒次数明显减少。Filip Bellon等[9]通过在护理干预对住院患者睡眠的影响研究中也证实，使用精油穴位按摩可以显著改善患者睡眠质量。此外，缬草挥发油可促进小鼠入睡效率，延长睡眠时间且效果明显优于其水提物。

4.2 抗惊厥、抗抑郁、抗癫痫作用

研究通过考察黑水缬草挥发油对硫代基脲诱发小鼠惊厥的影响，得出黑水缬草挥发油具有显著的抗惊厥作用。小鼠强迫游泳实验证实了缬草挥发油具有抗抑郁作用，其作用机理可能是挥发油中存在的烯萜调节一氧化氮信号通路而发挥的抗抑郁作用。赵丽辉等[10]分析了毛节缬草蒸馏获得的水提液活性组分，通过小鼠体内实验检测抗抑郁活性组分，实验结果表明，缬草水提物具有抗抑郁的活性。小鼠强迫游泳实验证明了缬草醇提物以及水提物均可缩短小鼠抑郁状态，具有抗抑郁作用且无中枢兴奋性作用，可作为新型抗抑郁药物来源。通过抗抑郁活性跟踪筛选得出缬草挥发油中具有抗抑郁活性的2种物质为愈创木烷型倍半萜kessanol和cyckokessyl acetate。

有学者通过观察缬草挥发油治疗过的癫痫小鼠与对照组体内GABA和Glu含量的变化发现，缬草可调节癫痫小鼠大脑内的兴奋性与抑制性氨基酸的平衡，因此缬草挥发油可起到抗癫痫的作用。

4.3 在农业上的应用

乙酸龙脑酯和莰烯是缬草挥发油的主要成分，研究表明，缬草属植物中的莰烯和乙酸龙脑酯的二元混合物对3种储藏害虫有触杀和趋避效果，证实了缬草可以作为植物杀虫剂的来源。胡还甫等[11]使用缬草精油作为保鲜剂喷洒常温保存的夏黑葡萄，实验结果表明，缬草精油具有抑制呼吸、提高好果率以及延长果实保鲜期的作用，是天然的保鲜防腐剂，在果蔬的贮藏保鲜上有重大价值。

4.4 抗菌抗氧化作用

赵兵等[12]对缬草和蜘蛛香挥发油进行抗菌抗氧化研究，通过纸片扩散法等测定抑菌圈大小以及最小浓度，并用DPPH法研究其抗氧化能力，实验结果表明，两者挥发油均具有一定的抗菌抗氧化能力，缬草挥发油抗菌能力弱于蜘蛛香挥发油。实验证明，缬草精油对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌有明显的抑制作用，且抑菌效果由强到弱依次为枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌。

4.5 预防肺部炎性疾病

Chen Na等[13]通过使用脂多糖诱导小鼠急性肺损伤，并在诱导前1h使用乙酸龙脑酯预处理。结果显示，乙酸龙脑酯在体内外下调促炎细胞因子的水平，减少BALF总细胞、中性粒细胞和巨噬细胞的数量，减弱肺的组织学变化，降低BALF的干湿重量比；并抑制NF-κB抑制剂α、细胞外调节蛋白激酶、c-JunN末端激酶、p38丝裂原活化蛋白激酶的激活。这些结果表明，乙酸龙脑酯是治疗急性肺损伤的潜在治疗药物。

4.6 对心血管系统的作用

李颖等[14]观察缬草挥发油不同剂量对小鼠脑微循环灌流量的影响，结果发现，各剂量组小鼠大脑放射计数及脑/血比值均高于对照组，这一实验结果证明，缬草挥发油可以改善小鼠脑细胞供血不足，增加脑组织血流灌注。此外，宽叶缬草挥发油可改善心绞痛症状，康复心肌缺血，其作用机制可能是扩张冠脉血管，降低心肌耗氧量。

4.7 其它作用

研究表明，缬草油通过调脂、下调rGF—p表达、抑制肾小球系膜细胞及肾小管上皮细胞表型转化等作用起到保护肾脏的作用。有学者通过水迷宫实验观察患有阿尔茨海默病的小鼠，对比黑水缬草提取物治疗前后的小鼠，发现干预后小鼠学习记忆及空间探索能力得到明显提升，这说明黑水缬草提取物具有改善认知能力的功能[15]。

5 发展前景

缬草应用历史悠久，国内最早记载于明代李时珍《本草纲目》中，古希腊人和古罗马人很早就意识到缬草的镇静安神作用，1983年缬草作为镇静剂被列入《欧洲药典》，后又列入美国、德国、英国等国家药典。缬草药用价值自被开发以来，由于几乎没有任何副作用，其制剂在国际上供不应求，销售额列植物药前10位。在我国GB2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中允许在食品中添加使用缬草挥发油和缬草根提取物作为天然香料。目前，蜘蛛香已被我国药典收载，但缬草尚未列入《中国药典》中。国内对缬草挥发油的研究较少，处于临床应用和研究阶段，我国对缬草的开发相对落后。随着生活压力的增大，越来越多的人容易产生焦虑、失眠等症状，影响工作状态的同时更影响健康，大量患者增加的同时导致抗失眠药物的需求不断上升。缬草作为天然药物，安全性高且毒副作用小，具有很好的市场前景。