肉桂醛的功能及在食品中的應用

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　　摘 要：肉桂醛是一種醛類有機化合物，大量存在于肉桂等植物體內，為黏稠狀液體，具有良好的抑菌效果，有特有的芳香氣味，在醫藥、食品等行業有廣泛應用，引起了越來越多的研究與關注。本文概述了肉桂醛的生理功能、抑菌作用、實際應用等方面的最新研究。
　　關鍵詞：肉桂醛;生理代謝;功能性質
　　Abstract：Cinnamaldehyde is an aldehyde organic compound which is present in a large amount in a plant such as cinnamon and is a viscous liquid. It has good antibacterial effect and unique aromatic odor. It has been widely used in medicine， food and other industries， and has attracted more and more research and attention. This paper outlined the latest research on the physiological functions， antibacterial effects and practical applications of cinnamaldehyde.
　　Key words：Cinnamaldehyde; Physiological metabolism; Functional properties
　　中圖分類號：TS201.2
　　1 簡介
　　肉桂醛又稱桂醛、桂皮醛、β-本丙烯醛或3-苯基-2丙烯醛，是一種存在于桂皮油、玫瑰油、廣藿香油等精油中的醛類有機化合物。其化學名稱是三苯基丙烯醛，分子式為C9H8O，常壓下，熔點為-8 ℃，沸點為253 ℃，以液體的形式存在。肉桂醛有順式和反式兩種異構體，天然肉桂醛都是反式結構。肉桂醛具有濃郁持久的桂皮油香味，具有抑菌防霉、擴張血管降血壓等特性，廣泛應用于醫藥、食品工業等領域。
　　2 肉桂醛的生理功能
　　肉桂醛有降血糖、降血脂的作用，可用于治療Ⅱ型糖尿病，攝入肉桂醛可提高機體對葡萄糖和酯類的利用率，達到降血糖、降血脂的目的。研究顯示Ⅱ型糖尿病患者服用肉桂醛后，其空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白含量等均明顯降低[1]。
　　肉桂醛可用于抗細胞纖維化的治療，研究顯示肉桂醛能抑制高糖引起的腎間質成纖維細胞的增殖肥大及細胞間質膠原蛋白的合成和分泌[2-3]。黃江燕[4]研究了高糖誘導的大鼠發現，肉桂醛可降低大鼠心肌成纖維細胞的增殖，抑制細胞間質膠原蛋白的合成和分泌。蔡雷琴等[5]的研究表明，肉桂醛能特異性激活核因子E-2相關因子通路，促進糖尿病小鼠的創口的愈合。部分研究顯示肉桂醛可通過抑制胃蛋白酶對胃黏膜的侵蝕、提高胃黏膜血流速率來抵抗消化道潰瘍;可溫和刺激腸胃，促進唾液和胃液的分泌，增強消化功能，促進食欲，解除胃腸平滑肌痙攣，緩解腸道痙攣性疼痛[6]。
　　3 肉桂醛的抑菌作用
　　肉桂醛具有廣譜抑菌作用[7-8]，張文娟等[9]對22種、31株條件致病性真菌進行肉桂醛抗真菌實驗，結果表明肉桂醛對黃曲霉、煙曲霉、橘青霉等真菌都有較好的抑制效果。
　　肉桂醛可使某些細菌體內的活性氧含量升高，對其產生氧化性損傷[10]，并致其死亡。王帆等[11]將肉桂醛作用于大腸桿菌和綠膿桿菌發現，經肉桂醛溶液處理后，大腸桿菌的生長受抑制，菌體內的過氧化氫、丙二醛等含量明顯升高，綠膿桿菌細胞表面有菌膜產生，雖然未在其體內檢測出活性氧的積累，但其生長代謝也受到了影響。
　　肉桂醛可通過破壞菌體結構及正常代謝功能來抑制菌體的生長。肉桂醛含有醛基，具有一定的親水性，易吸附于真菌表面的親水基上，對細胞膜上的幾丁質合酶與葡聚糖合酶活性具有一定的抑制作用，從而抑制了細胞壁中幾丁質與葡萄糖的生成，破壞細胞壁多糖結構，抑制菌體的生長;還可溶于細胞膜疏水域的相鄰脂酰鏈之間，增強細胞膜的滲透性，導致ATP外泄，致菌死亡[12-14]。
　　肉桂醛能通過影響細胞內DNA或RNA的正常表達來抑制菌的生長。謝小梅等[15]利用激光掃描共聚焦顯微鏡觀察分析了黃曲霉菌和煙曲霉菌中的DNA和RNA發現，肉桂醛可干擾DNA的合成及RNA的正常代謝，導致蛋白質代謝異常，不能完成細胞的正常周期，抑制霉菌的生長。肉桂醛可阻礙關鍵基因FKS的表達，導致煙曲霉細胞壁多糖的合成受阻，從而抑制了霉菌的生長[16]。
　　肉桂醛可通過阻斷菌體的新陳代謝抑制其生長。戴向榮等[17]通過測定分析不同抑制方式下，黃曲霉孢子提取液的光密度和丙二醛值變化，發現肉桂醛可通過抑制細胞內某些酶的活性阻斷生長過程中的代謝途徑，最終導致孢子無法正常萌發、長成菌落。肉桂醛的官能團醛基能與細胞中蛋白質的功能性基團，如氨基、羧基等發生化學反應，從而抑制酶的活性甚至令酶失活[18]。
　　4 肉桂醛的代謝
　　蘇爽以肉桂油進行了動物實驗，發現肉桂醛在大鼠體內可快速代謝為肉桂酸[19]。Sapienza P P等[20]的實驗表明：服用的大劑量經標記的肉桂醛，可以代謝物的形式經尿液排出，少數以糞便排出，其中苯甲酸為主要代謝產物。肉桂醛的代謝途徑有多條，可通過依賴于NAD的醛脫氫酶氧化成肉桂酸，并結合在其他鹽類上排出體外;也可進一步β-氧化，或與還原性谷胱甘肽反應形成硫醚氨酸衍生物，再和其他化合物結合，最后排除體外，在人體內的殘留物極少。
　　5 肉桂醛在食品中的應用
　　因具有良好的抑菌作用，肉桂醛被廣泛應用于食品保藏。使用方式主要有：熏蒸、制備成膜、乳液處理。溫小禮等[21]用肉桂醛對實驗組香菇進行熏蒸處理后發現，相比對照組，實驗組的微生物含量減少、呼吸作用緩慢、氧化性損傷降低、水分含量的降低減緩。各項指標均顯示肉桂醛熏蒸處理能有效保持香菇的品質，起到良好的保鮮效果。王利強等[22]以肉桂醛和丙酸鈣為抑菌劑，結合馬鈴薯淀粉、甘油、氯化鈣等物質制備出的抗菌可食用膜，能有效抑制冷卻肉中微生物的生長和繁殖，減緩水分流失，對冷卻肉起到良好的保鮮作用。王慶奎等[23]以肉桂醛、吐溫-80、乙醇、乙酸乙酯及蒸餾水制備出了肉桂醛納米乳，用肉桂醛納米乳和同濃度的肉桂醛溶液對4種常見水產動物致病菌進行抑菌實驗，結果表明肉桂醛納米乳的作用效果更好。李紅良等[24]以肉桂醛為食品防腐劑進行研究發現，在降低傳統防腐劑用量的基礎上，肉桂醛的復配型防腐劑有更好的防腐保鮮效果。 　　肉桂醛具有濃郁持久的桂皮油特殊香味，常用于食品添加劑中。在中餐的湯料、咖啡、餅干及烤焙食品中加入微量肉桂油，可增加食品的風味。在口香糖中添加肉桂醛，能增加口香糖本身的香味，還能掩蓋口臭，清除部分口腔細菌。
　　6 展望
　　肉桂醛因其優良的廣譜抑菌性、特殊的芳香氣味，在食品工業起到了保鮮防腐和改善風味口感的雙重作用。肉桂醛在人體內代謝快、殘留少，被美國香味料和萃取物制造者協會（FEMA）認定為安全無毒的食品香料，同時被美國食品和藥物管理局（FDA）認定為安全、無毒的物質。在國內，肉桂醛也被認定為食品用合成香料，可用于肉類、糖果、口香糖、調味品等。但肉桂醛水溶性較差、揮發性強、香味濃烈，極易影響食品的原有風味，因而限制了其在食品保鮮防腐中的應用。肉桂醛的一些衍生物具有肉桂醛的相似性質，如肉桂酸桂皮香味較淡，且具有抑菌性;有研究表明[23]肉桂醛微乳能解決水溶性差的問題，并且有很好的抑菌效果。肉桂醛的衍生物以及微乳等相關產品的進一步研究與開發能更好的擴大肉桂醛的應用范圍。
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