黃亞茹，高 芳，遲韻陽，廖圣良，劉新亮，楊海寬，華小菊，龔 嵐，王宗德，高 偉*

（1江西省林業(yè)科學(xué)院，江西 南昌 330013；2江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，江西 南昌 330045；3永豐縣自然資源局，江西 吉安 341500）

0 引言

檸檬醛（Citral）學(xué)名為3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛，分子式為C10H16O，是一類單萜化合物，室溫下呈無色或淡黃色透明液體，具有濃郁的檸檬氣味。檸檬醛化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，通常是由橙花醛（順式檸檬醛）和香葉醛（反式檸檬醛）2種異構(gòu)體組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。檸檬醛是一種植物次生代謝產(chǎn)物，主要存在于多種植物的葉片和果實(shí)中，包括山蒼子、馬鞭草、檸檬、垂葉香茅、酸橙、橘子和番茄等（Rabbani et al.，2004）。據(jù)報(bào)道，在山蒼子油、檸檬草油、馬鞭草油和垂葉香茅油等植物精油中，檸檬醛相對(duì)含量高達(dá)65%～80%（劉艷等，2013）。正是由于檸檬醛含量高，可釋放出濃郁的檸檬香味，因此其在食品、香精、香料的制造和美容行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。此外，檸檬醛還具有抗菌（鐘佳，2015）、抗炎（張明發(fā)和沈雅琴，2014）、抗腫瘤（朱麗云等，2017）和抗氧化等生物活性（劉艷等，2013），被應(yīng)用于殺蟲、趨避，治療糖尿病、心血管疾病和過敏，平喘鎮(zhèn)咳等方面（Devi and Ashokkumar，2018）。為更好的開發(fā)利用檸檬醛，本文就國(guó)內(nèi)外有關(guān)檸檬醛的提取方法、性質(zhì)、代謝、生物活性及應(yīng)用研究進(jìn)行綜述。

圖1 檸檬醛的2種順反異構(gòu)體Fig.1 Two cis-trans isomers of citral

1 天然檸檬醛的提取方法

已報(bào)道的檸檬醛提取方法主要有蒸餾法、超臨界CO2萃取法、微波技術(shù)法及化學(xué)方法，還有利用相轉(zhuǎn)移催化劑法進(jìn)行提取工藝的改進(jìn)（表1），不同的提取方法影響檸檬醛的產(chǎn)率和純度，提取時(shí)間和操作程度也因設(shè)備影響而不同。目前尚未有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作易行、產(chǎn)率和純度均較高的有效方法。

表1 檸檬醛的提取方法及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比Table 1 Citral extraction method and comparison of its advantages and disadvantages

1.1 蒸餾法

早期對(duì)檸檬醛的提取多采用蒸汽蒸餾法，該方法雖操作簡(jiǎn)單，但提取效率較低，且利用率低，也不環(huán)保（周玉慧等，2013）。隨著科研人員的不斷探索，利用2次減壓精餾方法極大提高了檸檬醛的產(chǎn)率和純度。王賢書等（2012）對(duì)山蒼子油設(shè)計(jì)了兩塔減壓連續(xù)精餾系統(tǒng)分離檸檬醛的工藝，分離后檸檬醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)98.10%，產(chǎn)率達(dá)93.82%。曾宏等（2012）利用多段連續(xù)減壓精餾山蒼子油提取檸檬醛，使其純度達(dá)95%，產(chǎn)率達(dá)95%。

此外，發(fā)展了對(duì)設(shè)備要求高的分子蒸餾技術(shù)提純檸檬醛。鄭秋霞和黃敏（2008）在蒸餾壓力0.2 kPa、蒸餾溫度45 ℃、物料流量1滴/s、刮膜蒸餾轉(zhuǎn)速370～390 r/min、冷卻水溫度4～5 ℃的條件下可得到檸檬醛純度95.08%，產(chǎn)率80.02%，二次蒸餾純度高達(dá)100%。唐成志等（2011）利用分子蒸餾技術(shù)對(duì)山蒼子油中的檸檬醛進(jìn)行三級(jí)純化蒸餾，將檸檬醛含量提高至92.71%，收率大于80%。但這種方法對(duì)儀器設(shè)備要求高，設(shè)備昂貴，難以在生產(chǎn)中普及。

1.2 超臨界CO2萃取法

在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小的成分依次萃取出來。超臨界CO2萃取的特點(diǎn)決定其應(yīng)用范圍十分廣闊。張德權(quán)等（2000）利用超臨界CO2流體技術(shù)萃取山蒼子油，其得率為30.19%，但山蒼子粉粒大小及萃取的壓力、時(shí)間、溫度、CO2流量對(duì)山蒼子油萃取率均有明顯影響，且萃取得到的山蒼子油不僅含有檸檬醛，還包含其他分子量相近成分，萃取產(chǎn)物中檸檬醛純度較低。孫振江（2012）利用超臨界CO2萃取法提取檸檬精油，萃取率為8.43%。王勇等（2012）利用超臨界CO2萃取法提取檸檬草油，把檸檬醛含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)最終確定藥材粉碎后過20目篩、萃取壓力15 MPa、萃取溫度45 ℃、萃取時(shí)間90 min是較優(yōu)條件。趙雷蕾等（2017）采用響應(yīng)面法優(yōu)化超臨界CO2萃取蓽澄茄揮發(fā)油提取工藝，提取40 min，得到檸檬醛含量為66.26%，提取時(shí)間短，提取效率高，但硬件設(shè)備成本較高，產(chǎn)品需進(jìn)一步純化，以獲得含量更高的檸檬醛。李禎等（2020）采用響應(yīng)面法優(yōu)化超臨界CO2萃取檸檬精油，得到檸檬精油的收率為9.23%，但時(shí)間長(zhǎng)，且其化學(xué)成分繁多。

1.3 微波技術(shù)法

微波萃取又稱微波輔助提?。∕icrowave-assisted extraction，MAE），是指使用適當(dāng)?shù)娜軇┰谖⒉ǚ磻?yīng)器中從植物、礦物、動(dòng)物組織等中提取各種化學(xué)成分的技術(shù)和方法（張彩文，2008）。劉曉庚等（2001a）采用微波技術(shù)從山蒼子精油中分離純化出檸檬醛，此方法雖縮短時(shí)間，減少資源浪費(fèi)，但成本過高，難以運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)。付紅軍（2016）采用微波輔助水蒸氣蒸餾提取山蒼子油速度快，但山蒼子油中單萜類化合物含量發(fā)生變化，其中包括橙花醛和香葉醛，說明在微波作用下，這些單萜類化合物發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)變，但微波提取對(duì)其化學(xué)成分及活性影響缺乏系統(tǒng)研究。

1.4 化學(xué)方法

尹顯洪等（1994）利用化學(xué)方法提取檸檬醛，將檸檬醛與亞硫酸鈉以摩爾比1∶2.17混合，經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)提取檸檬醛，此方法操作繁瑣，且檸檬醛純度較低。胡盡恒等（2008）利用檸檬醛與NaHSO3反應(yīng)形成鹽，該鹽在60 ℃下能分解成檸檬醛和NaHSO3，然后用索氏提取將分解的檸檬醛從平衡體系中移走，使平衡反應(yīng)不斷進(jìn)行，此方法收率高（＞65%），所得檸檬醛純度高（＞98%）。但化學(xué)法的原料消耗大，產(chǎn)生的污染通常較嚴(yán)重，不適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

1.5 相轉(zhuǎn)移催化劑法

周艷林和黃文榜（1998）對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)法進(jìn)行改進(jìn)，采用二甲基亞砜（DMSO）作相轉(zhuǎn)移催化劑，改善反應(yīng)條件使得檸檬醛的產(chǎn)率和純度均有極大提高。付紅軍等（2016）采用相轉(zhuǎn)移技術(shù)，利用隨意甲基化β-環(huán)糊精（RM-β-CD）作相轉(zhuǎn)移催化劑，RM-β-CD用量為檸檬醛物質(zhì)的量的0.65%（摩爾分?jǐn)?shù)），15.0 ℃下反應(yīng)3.33 h，得到較高產(chǎn)率的檸檬醛，且純度較高。彭湘蓮等（2018）以山蒼子精油為原料，利用DMSO（用量為檸檬醛物質(zhì)的量的5%）作相轉(zhuǎn)移催化劑，與亞硫酸化學(xué)加成，10 ℃下反應(yīng)3.5 h，分離純化檸檬醛得率為73.47%，純度為85.49%。

2 檸檬醛的降解

2.1 檸檬醛的降解過程

檸檬醛結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵、醛基，是一種不穩(wěn)定分子，易發(fā)生氧化、環(huán)化和重排反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，保質(zhì)期縮短（Kimura et al.，1983；Ueno et al.，2004）。低pH（酸性條件）和氧化能迅速降解檸檬醛，在低pH降解過程中，香葉醛首先異構(gòu)為橙花醛，然后轉(zhuǎn)化為對(duì)薄荷二烯-8-醇和對(duì)薄荷二烯-4-醇等單萜醇，這些單萜醇進(jìn)一步氧化為對(duì)傘花烴-8-醇，最后經(jīng)脫水產(chǎn)生多種芳香化合物，如α-對(duì)二甲基苯乙烯、對(duì)傘花烴（苦杏仁味）和對(duì)甲酚（Kimura et al.，1983），α-對(duì)二甲基苯乙烯會(huì)進(jìn)一步生成汽油類化合物對(duì)甲基苯乙酮（Peacock and Kuneman，2002），導(dǎo)致檸檬醛的氣味和質(zhì)量均明顯降低。

2.2 減緩檸檬醛降解的方法

檸檬醛用途廣泛，其降解速率受pH、溫度和氧濃度等影響（Kimura et al.，1983）。為保存檸檬醛，已有不少研究報(bào)道如何減緩檸檬醛的降解，如采用微膠囊技術(shù)（St?ckmann et al.，2000）、抗氧化劑（Ueno et al.，2004）、水包油乳液（Losada-Barreiro et al.，2012）和加緩釋劑（夏詩琪等，2021a）等（圖2）?？寡趸瘎┓矫妫瑧?yīng)用合成抗氧化劑或天然抗氧化劑增強(qiáng)檸檬醛穩(wěn)定性。合成抗氧化劑主要有二丁基羥基甲苯（BHT）、丁基羥基茴香醚（BHA）、沒食子酸丙酯（PG）等（崔利輝等，2021）。天然抗氧化劑，如從葡萄籽和石榴籽提取的抗氧化酚類化合物能減少對(duì)傘花烴-8-醇、對(duì)甲酚等物質(zhì)的形成（Liang et al.，2004），兒茶素能抑制檸檬醛在pH為3.0時(shí)的降解，從而減少生成對(duì)甲酚、對(duì)甲基苯乙酮等物質(zhì)（Ueno et al.，2004）。

圖2 減緩檸檬醛降解的方法Fig.2 Method of slowing down citral degradation

利用微膠囊技術(shù)和水包油乳液等方法可較好地保存檸檬醛。St?ckmann等（2000）采用噴霧干燥法制備微膠囊，用含有蔗糖或海藻糖的麥芽糖糊精或改性淀粉作壁材包埋檸檬醛，成本低、操作方便且易于控制；但這種方法存在動(dòng)力消耗大、熱效率低，所用干燥器體積大、操作彈性小，易發(fā)生粘壁現(xiàn)象等缺點(diǎn)（張彩虹和黃立新，2008）。水包油乳液也被用于抑制酸性條件下檸檬醛的降解。Losada-Barreiro等（2012）制得陰離子卵磷脂單層乳液，使得檸檬醛具有較好的物理穩(wěn)定性，2種陽離子卵磷脂—?dú)ぞ厶呛吐蚜字?EPL乳液雙層乳液，添加陽離子殼聚糖作為界面層使得水包油乳液具有更好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。馬磊和毛多斌（2019）用鷹嘴豆乳清蛋白乳化檸檬醛后能形成穩(wěn)定的水包油乳液。Arnon-Rips等（2020）利用羧甲基纖維素（CMC）與檸檬醛制備的包合物可抑制馬鈴薯塊莖發(fā)芽。李學(xué)紅等（2021）通過高壓均質(zhì)法制備檸檬醛的水包油乳液，在乳液中添加黃原膠改善膜的機(jī)械性能，使得檸檬醛的緩釋作用發(fā)揮更好，但同時(shí)導(dǎo)致檸檬醛乳液膜防潮能力降低。劉敏等（2021）采用高壓微射流技術(shù)制備檸檬醛納米乳液，并用于砂糖橘保鮮，結(jié)果發(fā)現(xiàn)檸檬醛納米乳液處理明顯抑制砂糖橘果實(shí)呼吸，減少腐爛，砂糖橘貯藏效果較好。彭銳（2021）采用無皂乳液聚合法制備溫敏性水凝膠/檸檬醛包合物在36 ℃下釋放1024 min，檸檬醛才基本完全釋放。夏詩琪等（2021b）采用乙醇注入法制備2種穩(wěn)定性能良好的檸檬醛緩釋制劑（檸檬醛脂質(zhì)體和檸檬醛—?dú)ぞ厶菑?fù)合脂質(zhì)體），這2種緩釋制劑能改變細(xì)胞通透性，使檸檬醛滲出從而長(zhǎng)時(shí)間具有抑菌能力。

微膠囊中加入抗氧化劑能顯著提高檸檬醛穩(wěn)定性。Yang等（2011）在檸檬醛的包封乳液中加入適量的紅茶提取物、胡蘿卜素或丹參酮，可減少甲基苯乙烯和對(duì)甲基苯乙酮的產(chǎn)生，抑制檸檬醛降解，顯著提高檸檬醛的化學(xué)穩(wěn)定性。李丹鳳（2017）研究異抗壞血酸、原花青素和（+）-兒茶精水化合物3種水溶性抗氧化劑，以及桔皮素、β-胡蘿卜素、柚皮素和槲皮素二水合物4種脂溶性抗氧化劑對(duì)固體脂質(zhì)納米顆粒體系（Citral-SLNs）中檸檬醛降解的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)原花青素和（+）-兒茶精水化合物制得的樣品分層嚴(yán)重，外觀不穩(wěn)定，其余5種抗氧化劑對(duì)檸檬醛降解的抑制效果排序?yàn)棣?胡蘿卜素＞槲皮素二水合物＞桔皮素＞柚皮素＞異抗壞血酸。

3 檸檬醛的代謝

天然檸檬醛屬單萜化合物，為橙花醛和香葉醛混合物，在生物合成過程中分別由橙花醇和香葉醇脫氫氧化而來。在植物中，單萜化合物由單萜類合成酶（TPS）催化公共底物香葉基焦磷酸（GDP）而形成。在細(xì)毛樟中，香葉醇合成酶已被克隆，在體外催化反應(yīng)下可將GDP轉(zhuǎn)化為香葉醇（Yang et al.，2005）。香葉醇在異構(gòu)酶作用下可形成橙花醇。在大豆中也存在橙花醇合成酶，可將橙花基焦磷酸（NDP）轉(zhuǎn)化為橙花醇（Zhang et al.，2013）。單萜醇類脫氫形成萜醛類反應(yīng)由中鏈脫氫酶（MDR）介導(dǎo)完成，然而介導(dǎo)香葉醇和橙花醇轉(zhuǎn)化為檸檬醛的功能蛋白編碼基因尚未在植物中分離出。

目前關(guān)于檸檬醛在生物體內(nèi)的代謝路徑未有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。Diliberto等（1988）給雄性大鼠口服或靜脈注射放射性標(biāo)記檸檬醛（在C 1-2上標(biāo)記14C），標(biāo)記檸檬醛大部分通過尿液（51%）、糞便（12%）和呼出氣CO2（17%）排出，但皮膚暴露會(huì)導(dǎo)致檸檬醛在糞便中多，尿液中少，表明檸檬醛的首過代謝是皮膚。檸檬醛的代謝快速而廣泛，表明檸檬醛的物質(zhì)不會(huì)發(fā)生顯著的生物積累。Boyer和Petersen（1991）認(rèn)為檸檬醛在體內(nèi)代謝最主要的途徑可能是通過醛脫氫酶（ALDH）轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酸，檸檬醛是乙醛氧化的有效抑制劑。檸檬醛易被醇脫氫酶（ADH）還原為相應(yīng)的醇，在還原型輔酶Ⅰ（NADH）存在的情況下，檸檬醛以2種不同的速率不斷減少，初始是快速率，然后是慢速率，ADH介導(dǎo)的檸檬醛還原率有差異可能是因?yàn)闄幟嗜?種異構(gòu)體香葉醛（反式）和橙花醛（順式）酶的親和力不同，檸檬醛可能在ALDH氧化之前通過其他途徑經(jīng)歷ADH介導(dǎo)還原到相應(yīng)的醇或代謝。吳子健等（2002）研究表明，經(jīng)檸檬醛處理過的黃曲霉菌，其體內(nèi)胞液中蘋果酸脫氫酶（MDH）活力降低，還原型輔酶Ⅱ（NADPH）的合成減少，影響到生物體的三羧酸循環(huán)。鄭世菊（2015）用檸檬醛處理指狀青霉過程中發(fā)現(xiàn)檸檬醛對(duì)檸檬酸合成酶（CS）、異檸檬酸脫氫酶（ICDH）、α-酮戊二酸脫氫酶（α-KGDH）和琥珀酸脫氫酶（SDH）活性有明顯抑制作用，對(duì)MDH活性有增加作用，能使檸檬酸含量降低，影響糖酵解途徑和三羧酸循環(huán)途徑。陳靜等（2021）在小鼠每日糧食中添加3.5%的檸檬醛可提高小鼠肌肉內(nèi)脂肪含量，降低脂肪酸分解代謝酶的表達(dá)水平，提高脂肪酸合成代謝酶的表達(dá)水平并進(jìn)行相關(guān)基因調(diào)控。蒲丹丹等（2021）歸納了木姜子中萜類化合物的代謝路徑（圖3），一般分為2條：一條是2-C-甲基-D-赤蘚糖醇-4-磷酸（MEP）途徑，另一條是甲羥戊酸（MVA）途徑，單萜類化合物通過胞質(zhì)MVA途徑形成。

圖3 萜類化合物的合成途徑Fig.3 Synthesis pathway of terpenoids

4 檸檬醛的生物活性

4.1 抑菌活性

檸檬醛對(duì)不同細(xì)菌和真菌具有顯著的殺菌作用，包括大腸桿菌、黃曲霉、煙曲霉等真菌及白色念珠菌、沙腸桿菌等。Onawunmi（1989）研究發(fā)現(xiàn)，堿性pH能增強(qiáng)檸檬醛抗菌活性，濃度為0.08%～1.00%的檸檬醛具有快速殺菌作用，當(dāng)體積比≥0.01%時(shí)快速抑制大腸桿菌生長(zhǎng)，體積比≥0.03%則能進(jìn)一步抑制大腸桿菌再生。王發(fā)松等（2000）研究表明川桂葉揮發(fā)油（主要成分為檸檬醛）能抑制皮膚真菌和霉菌的生長(zhǎng)。謝小梅等（2005，2006，2007）研究發(fā)現(xiàn)檸檬醛作用于黃曲霉、煙曲霉等真菌，可破壞其細(xì)胞結(jié)構(gòu)，影響其細(xì)胞遺傳物質(zhì)的合成，從而抑制其生長(zhǎng)、繁殖。Silva等（2008）研究發(fā)現(xiàn)檸檬醛對(duì)白色念珠菌有強(qiáng)抑菌作用。Leite等（2014）也發(fā)現(xiàn)檸檬醛對(duì)白色念珠菌具有潛在的抗真菌活性，最低抑菌濃度（MIC）為64 μg/mL，最小殺菌濃度（MFC）為256 μg/mL。Shi等（2016）發(fā)現(xiàn)檸檬醛對(duì)沙腸桿菌病原體有抑制作用，對(duì)沙腸桿菌的細(xì)胞膜造成損傷，MIC在0.27～0.54 mg/mL抑制沙腸桿菌生長(zhǎng)。武延利（2017）以草莓灰霉病菌為受試菌，研究發(fā)現(xiàn)丁香酚、肉桂醛和檸檬醛對(duì)其均有較好的抑菌性能，排序?yàn)闄幟嗜救夤鹑径∠惴?，通過檸檬醛、肉桂醛和丁香酚進(jìn)行兩兩復(fù)配，對(duì)草莓灰霉病菌協(xié)同增效。彭銳（2021）研究發(fā)現(xiàn)溫敏性水凝膠/檸檬醛包合物對(duì)常見的竹材霉菌（桔青霉、綠色木霉、黑曲霉和混合霉菌）均有非常高的防治效力，且使竹林有檸檬香味，實(shí)現(xiàn)對(duì)竹林的綠色、環(huán)保高效防霉。夏詩琪等（2021b）研究表明檸檬醛對(duì)中藥材黃曲霉菌具有良好的抑制效果，并用孢子計(jì)數(shù)法對(duì)抑菌進(jìn)行定量分析，發(fā)現(xiàn)檸檬醛濃度越大，抑制效果越好。覆有檸檬醛的納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體對(duì)蠟?zāi)X芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌（革蘭氏陽性桿菌）、大腸桿菌（革蘭氏陰性菌）和白念珠菌（真菌）表現(xiàn)出顯著的抗菌活性（Mokarizadeh et al.，2017）。余伯良等（2002a，2002b）研究發(fā)現(xiàn)檸檬醛對(duì)黃曲霉、黑曲霉、黑根霉等8種霉菌有抑制作用，Saddiq和Khayyat（2010）通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)檸檬醛對(duì)黑曲霉、意大利青霉菌有抑菌活性，張晶晶等（2020）也發(fā)現(xiàn)檸檬醛對(duì)曲霉菌、青霉菌、木霉菌等均具有較強(qiáng)的抑制作用。

檸檬醛的衍生物對(duì)植物病原菌也有一定的抑制作用。周玉慧等（2014）采用菌絲生長(zhǎng)速率法研究發(fā)現(xiàn)檸檬醛衍生物紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮、甲基紫羅蘭酮、異甲基紫羅蘭酮、鳶尾酮和檸檬腈對(duì)常見植物病原菌辣椒疫病菌、枇杷炭疽病菌、水稻紋枯病菌和萵苣菌核病菌有一定抑制作用；對(duì)萵苣菌核病菌、水稻紋枯病菌、枇杷炭疽病菌和辣椒疫病菌抑制作用最強(qiáng)的分別是檸檬腈、紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮和檸檬腈，半最大效應(yīng)濃度（EC50）分別為8.83、14.02、15.77和9.46 μg/mL。

4.2 消炎

檸檬醛具有一定的抗炎活性，對(duì)治療膽囊炎、膽管炎、膽石癥、腹膜炎和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）中脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的炎癥等均具有較好的療效，還具有解熱的功效。

張明發(fā)和沈雅琴（2014）研究發(fā)現(xiàn)檸檬醛能促進(jìn)膽汁分泌，降低膽汁中總膽固醇、膽紅素和黏液含量，將檸檬醛給小鼠灌胃給藥可抑制膽囊結(jié)石的形成，體外實(shí)驗(yàn)可溶解混合型膽石并鎮(zhèn)痛抗炎，認(rèn)為檸檬醛可作為治療膽囊炎、膽管炎、膽石癥的新藥。局部使用檸檬草精油（主要成分為檸檬醛）可抑制小鼠皮膚的炎癥反應(yīng)（Boukhatem et al.，2014）。檸檬醛抑制小鼠腹腔巨噬細(xì)胞細(xì)胞因子LPS的產(chǎn)生（Bachiega and Sforcin，2011），也抑制U937細(xì)胞中LPS 刺 激 的COX-2表 達(dá)（Katsukawa et al.，2010）。Song等（2016）研究發(fā)現(xiàn)檸檬醛對(duì)腹膜炎和HUVEC中LPS誘導(dǎo)的炎癥有一定影響，可抑制LPS誘導(dǎo)的腹膜組織中髓過氧化物酶活性，VCAM-1、ICAM-1、IL-8、TNF-α（促炎細(xì)胞因子）的表達(dá)和HUVEC細(xì)胞中NF-κB的激活，抗炎作用還可被PPAR-γ拮抗劑GW9662逆轉(zhuǎn)。

Emílio-Silva等（2017）報(bào)道檸檬醛具有一定解熱作用，發(fā)現(xiàn)對(duì)大鼠全身給予LPS引起病態(tài)綜合征，灌服檸檬醛減緩血漿細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6釋放，并抑制下丘腦前列腺素E2（PGE2）的產(chǎn)生，從而有效解熱。Nordin等（2018）采用高壓均質(zhì)法將檸檬醛裝入納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體（NLC）中，NLC-檸檬醛處理的脾細(xì)胞CD4/CD3和CD8/CD3細(xì)胞群增加，小鼠的免疫調(diào)節(jié)作用增強(qiáng)，且NLC-檸檬醛處理對(duì)小鼠脾細(xì)胞的增殖無毒性作用，血清生化分析也無顯著變化，無毒性跡象，認(rèn)為檸檬醛作為藥物傳遞系統(tǒng)具有很好的發(fā)展前景。

4.3 抗腫瘤活性

檸檬醛具有抗腫瘤活性，且毒副作用小，對(duì)很多癌癥有一定防護(hù)效果，包括皮膚癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、白血病和子宮頸癌等，研究?jī)r(jià)值較高。此外，檸檬醛聯(lián)合其他物質(zhì)，如視黃酸和姜黃素等，對(duì)于治療癌癥具有顯著效果。

Suaeyun等（1997）研究發(fā)現(xiàn)檸檬草（主要成分為檸檬醛）能在結(jié)腸肌肉層和黏膜中抑制DNA加和物形成，從而對(duì)由氮氧甲烷誘導(dǎo)的結(jié)腸癌大鼠起一定作用。Ogata等（2000）報(bào)道檸檬醛可誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞凋亡。Dudai等（2005）研究發(fā)現(xiàn)44.5 μg/mL檸檬醛能激活半胱氨酸酶和增加DNA分裂，從而誘導(dǎo)造血癌細(xì)胞系（U937、JURKAT和BS-24-1）的凋亡。Zielińska等（2018）對(duì)檸檬醛（100 μg/mL）進(jìn)行24 h治療，能將腫瘤A431細(xì)胞及非腫瘤HaCaT細(xì)胞毒率降至10%。

Chaouki等（2009）報(bào)道檸檬醛可誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞系凋亡，從而抑制乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。Bidinotto等（2011）報(bào)道500 mg/kg檸檬草精油（主要成分為檸檬醛）可顯著降低N-甲基-N-硝基脲（MNU）和乳腺癌（包括肺泡和導(dǎo)管）引起的DNA損傷。Kapur等（2016）認(rèn)為可使用PEG-b-PCL納米顆粒配方中的檸檬醛治療乳腺癌或其他腫瘤，在p53表達(dá)的細(xì)胞中，檸檬醛增加p53的絲氨酸-15磷酸化水平和細(xì)胞內(nèi)的氧自由基，誘導(dǎo)caspase3和bax增加、Bcl-2減少及G1/S細(xì)胞周期停止與凋亡，但在p53缺乏的SKOV-3細(xì)胞中不凋亡，說明需依賴p53誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，但在p53缺乏的SKOV-3細(xì)胞中可采用檸檬醛誘導(dǎo)ER應(yīng)激標(biāo)志物CHOP、GADD45、EDEM、ATF4、Hsp90、ATG5和磷酸化eIF2α來促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。檸檬醛還通過抑制MDA-MB-231球體的自我更新能力、下調(diào)Wnt/β-catenin通路和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來抑制耐藥性MDA-MB-231乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)（Nigjeh et al.，2018）。

研究發(fā)現(xiàn)，檸檬醛對(duì)白血病也有潛在治療作用。De Martino等（2009）從馬鞭草精油中分離出檸檬醛，能激活蛋白酶-3，誘導(dǎo)慢性淋巴細(xì)胞白血病患者的淋巴細(xì)胞凋亡。戴舒柳等（2011）研究檸檬醛對(duì)人白血病K562細(xì)胞株增殖和凋亡的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6.9～444 mg/L檸檬醛可抑制K562細(xì)胞增殖，呈時(shí)效性及量效性，111和222 mg/L檸檬醛可誘導(dǎo)K562細(xì)胞凋亡，細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽（GSH）含量下降、檸檬醛高蓄積及谷胱甘肽-S轉(zhuǎn)移酶（GST）水平上升。Xia等（2013）研究發(fā)現(xiàn)檸檬醛對(duì)急性早幼粒細(xì)胞性白血病細(xì)胞系NB4有抗增殖作用，通過形態(tài)學(xué)、增殖試驗(yàn)、DNA電泳、膜聯(lián)蛋白V-FITC/PI染色和caspase-3的激活誘導(dǎo)NB4細(xì)胞系凋亡，還通過降低線粒體膜電位誘導(dǎo)該細(xì)胞系凋亡。檸檬醛對(duì)子宮頸癌細(xì)胞系有抗癌作用（Ghosh，2013），還可抑制B-淋巴瘤細(xì)胞、胰腺腫瘤細(xì)胞和MIA PaCa-2血細(xì)胞的增殖（Di Mola et al.，2017）。

檸檬醛還可與其他物質(zhì)聯(lián)合抗癌。檸檬醛和視黃酸（濃度為0.624～0.625 μg/mL）聯(lián)合治療能下調(diào)細(xì)胞周期蛋白A，上調(diào)細(xì)胞周期蛋白D/p21，調(diào)節(jié)G1相并誘導(dǎo)A549細(xì)胞凋亡（Farah et al.，2010）。姜黃素與檸檬醛的聯(lián)合使用具有協(xié)同效果，增加活性氧生成，P53激活，多聚（ADP-核糖）聚合酶1激活，誘導(dǎo)G0/G1細(xì)胞周期分布，使MDA-MB-231和MCF7乳腺癌細(xì)胞凋亡卻不影響MCF10A正常乳腺細(xì)胞（Patel et al.，2015）。

4.4 抗氧化活性

檸檬醛不僅能抑菌殺菌、抗炎抗癌，在抗氧化活性和清除自由基方面也起著重要作用，但檸檬醛在使用時(shí)應(yīng)注意與其他藥物的相互作用，避免高劑量檸檬醛誘導(dǎo)氧化應(yīng)激反應(yīng)，對(duì)肝臟造成損傷。

余伯良和劉達(dá)玉（1998）、余伯良（1998）報(bào)道山蒼子精油及精油提取剩余物山蒼子樹皮渣均具有抗氧化作用，其中精油的抗氧化作用更強(qiáng)，山蒼子精油的抗氧化活性較一些合成抗氧化劑的活性高，是合成抗氧化劑BHA的2倍。Hwang等（2005）報(bào)道檸檬醛具有顯著的抗氧化活性。程超（2005）報(bào)道山蒼子油（主要成分為檸檬醛）具有較好的抗氧化作用，可有效清除羥基自由基（·OH）（清除率76.15%）和超氧陰離子自由基（清除率57.60%）。顧仁勇和劉瑩瑩（2006）的研究結(jié)果也表明山蒼子精油具有抗氧化作用，且用量越大，抗氧化性越強(qiáng)。楊欣等（2010）指出檸檬草精油具有良好的抗氧化作用，而檸檬草精油主要成分是檸檬醛，推測(cè)發(fā)揮抗氧化作用的是檸檬醛。李欣欣等（2015）研究表明山蒼子雌花和雄花精油均具有一定的抗氧化活性，表現(xiàn)在：測(cè)定還原力的IC50時(shí)，雄花和雌花分別為2.330和1.473 mg/mL；清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基的IC50，雄花為41.62 mg/mL，而雌花為9.663 mg/mL；清除·OH的IC50，雄花和雌花分別為56.95和77.98 mg/mL。

Bouzenna等（2017）發(fā)現(xiàn)檸檬醛在大鼠的小腸上皮細(xì)胞（IEC-6細(xì)胞）中表現(xiàn)出顯著的抗氧化活性，可抑制亞油酸氧化，中等DPPH具有鐵還原抗氧化能力（EC50為125±28.86 μg/mL），用阿司匹林和檸檬醛對(duì)IEC-6細(xì)胞聯(lián)合治療可顯著降低阿司匹林誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡和丙二醛水平，還能調(diào)節(jié)超氧化物歧化酶和谷胱甘肽活性，減弱有絲分裂原激活蛋白激酶（MAPKs）的激活，檸檬醛可保護(hù)IEC-6細(xì)胞免受阿司匹林誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激。然而，檸檬醛具有肝毒性，高劑量下誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，對(duì)CYP450酶有負(fù)面影響并造成肝損傷。Tang等（2018）使用3種不同劑量（20、200和2000 mg/kg）檸檬醛對(duì)ICR小鼠處理3 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)檸檬醛劑量為2000 mg/kg的小鼠血清谷氨酸丙酮轉(zhuǎn)氨酶和谷氨酸草酰乙酸轉(zhuǎn)氨酶的水平增加，谷胱甘肽、旋氧自由基、丙二醛和總超氧化物歧化酶的含量也增加；劑量為20和200 mg/kg的小鼠NO含量顯著降低，但2000 mg/kg的小鼠肝損傷最嚴(yán)重；檸檬醛還誘導(dǎo)劑量為20 和200 mg/kg 的小鼠肝臟中CYP450（1A2、2D22和2E1）活性和mRNA表達(dá)。

4.5 抗糖尿病

檸檬醛對(duì)于治療糖尿病、心血管疾病、過敏和平喘鎮(zhèn)咳等方面均具有極佳的效果。Subramaniyan和Natarajan（2017）研究發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞（HepG2）加入檸檬醛（30 μm）可顯著降低高糖（50 mm）誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性、活性氧生成、DNA損傷和脂質(zhì)過氧化，還抑制細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶-1（ERK-1）、c-Jun N-端激酶（JNK）和p38的表達(dá)，從而通過抑制絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)來保護(hù)HepG2細(xì)胞免受高葡萄糖誘導(dǎo)損傷。檸檬醛對(duì)3T3-L1脂肪細(xì)胞中成脂基因有抑制作用，在前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞的過程中，檸檬醛通過改變成脂肪轉(zhuǎn)錄因子（PPARγ、SREBP-1c、FAS和CPD）和炎癥生物標(biāo)志物（TNF-α、IL-6和MCP-1）的表達(dá)從而抑制3T3-L1脂肪細(xì)胞脂肪的生成（Devi and Ashokkumar，2018）。檸檬醛抑制3T3-L1脂肪細(xì)胞脂肪的生成，在藥物傳遞系統(tǒng)中具有較好的發(fā)展前景。此外，研究發(fā)現(xiàn)檸檬醛對(duì)平喘、鎮(zhèn)咳和祛痰的治療也具有顯著效果（殷志勇等，2006）。

4.6 殺蟲、趨避作用

檸檬醛在殺蟲方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的能力。Kirchert等（2001）報(bào)道，添加檸檬醛的制劑對(duì)小卷蛾的交配能力具有較大影響。Hierro等（2004）對(duì)海獸胃線蟲幼蟲進(jìn)行體外試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)3.12 μg/mL檸檬醛在24 h內(nèi)能使其幼蟲全部死亡，致死率高達(dá)100%。

日本腦炎、黃熱病、登革熱等疾病的主要傳播途徑是蚊蟲叮咬，對(duì)于蚊蟲的治理早期多以殺蟲劑為主，但由于殺蟲劑具有毒性，對(duì)人體的健康產(chǎn)生威脅，因此驅(qū)避劑的研發(fā)備受關(guān)注。Oyedele等（2002）研究表明檸檬醛對(duì)于驅(qū)避埃及伊蚊具有顯著效果。Hao等（2014）將剃毛小鼠作為吸引白紋伊蚊的對(duì)象，釋放不同空間濃度（0.013、0.025、0.050、0.100和0.250 μg/cm3）的檸檬醛測(cè)試白紋伊蚊尋找宿主的能力，結(jié)果表明，在24和48 h內(nèi)白紋伊蚊尋找宿主的能力均呈不同程度降低。因此，檸檬醛有望在天然驅(qū)避劑的利用中發(fā)揮重要作用。

5 結(jié)論與展望

檸檬醛是天然植物資源山蒼子油、檸檬草油、馬鞭草油、垂葉香茅油等植物精油的主要成分，既是一種天然香料，又具有特有的生物活性，能抗菌、抗炎、抗腫瘤和抗氧化，還可應(yīng)用于殺蟲、趨避，治療糖尿病和心血管疾病、平喘鎮(zhèn)咳、治療過敏等，應(yīng)用前景廣闊。但檸檬醛不穩(wěn)定，易發(fā)生氧化等化學(xué)反應(yīng)，檸檬醛的很多特性及應(yīng)用有待進(jìn)一步開發(fā)。為實(shí)現(xiàn)檸檬醛的綜合利用，建議可從以下幾方面展開研究：

（1）優(yōu)化天然檸檬醛的提取工藝。檸檬醛的各種物理化學(xué)性質(zhì)、特點(diǎn)及特有的生物活性值得進(jìn)行更深入地研究，實(shí)現(xiàn)天然檸檬醛的提取工藝簡(jiǎn)單易行、設(shè)備簡(jiǎn)易、提取效率高。

（2）增加檸檬醛的穩(wěn)定性。檸檬醛的穩(wěn)定性對(duì)檸檬醛產(chǎn)品有重要影響，需研究減緩檸檬醛降解的方法，如微膠囊、緩釋劑等，并評(píng)估其有效性。

（3）開發(fā)檸檬醛新型藥物和產(chǎn)品。開發(fā)更多檸檬醛藥物和產(chǎn)品，并開展藥物毒理分析，評(píng)估其安全性。

（4）開發(fā)檸檬醛衍生物產(chǎn)品。以檸檬醛為原料導(dǎo)向合成檸檬醛衍生物，開發(fā)更多更好的檸檬醛衍生物產(chǎn)品和檸檬醛替代產(chǎn)品，有望在將來更廣泛地運(yùn)用于美容、醫(yī)療、衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域，更好地造福人類。