作者简介
第一作者及通讯作者：MansurehGhavam
作者单位：卡尚大学自然资源与地球科学学院
卡尚大学是位于伊朗的一所公立大学，在USNEWS世界大学排名中位居名，TIMES世界大学排名中位居名。综合而言相当于国内的扬州大学。
文献简介
天然产品，如精油，是具有抗菌潜力的分子的主要来源，能够治疗细菌和真菌感染。研究证明，精油与抗菌剂协同使用是一种有效的治疗方法，可以通过增强抗菌效果、减少使用合成抗菌剂带来的不良影响，以防止多重耐药性的产生。
大马士革玫瑰是蔷薇科植物中最重要的芳香物种之一，可从中获得精油和其他高经济价值产品，广泛用于制药、食品、香水和化妆品行业。其花瓣中富含维生素C，从花瓣中提取的精油具有镇静、抗病毒和抗菌作用。
大马士革玫瑰起源于伊朗和中东。其中，伊朗是世界上最古老的玫瑰精油生产国之一，其在该领域的发展长达多年。
精油（尤其是玫瑰精油）的抗菌活性在很大程度上取决于其化学成分。大马士革玫瑰精油的主要成分包括十九烷、二十一烷、油酸、香茅醇、β-石竹烯、香叶醇、橙花醇、芳樟醇和苯乙酸乙酯。
精油的化学成分受到植物来源、气候条件和生产技术的影响。来自于伊朗不同气候地区的大马士革玫瑰精油，其成分也有很大不同。香茅醇、十九烷和香叶醇是伊朗中部的大马士革玫瑰精油的基本成分。而伊朗北部的大马士革玫瑰精油的成分有很大不同，其主要成分是香叶醇、1-壬烯、二十三烷和三十六烷。
大马士革玫瑰精油对痤疮丙酸杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌、粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、化脓链球菌、蜡样芽孢杆菌、表皮葡萄球菌和荧光假单胞菌的体外抗菌活性在不同国家均有报道，但到目前为止，该精油的抗菌和抗真菌活性尚未在11株微生物上同时进行研究。本研究首次调查了从伊朗伊斯法罕地区采集的大马士革玫瑰精油的主要成分，并确定了其对11种引起人类疾病和食品腐败的微生物的体外抗细菌和抗真菌作用。
本研究使用传统精油萃取装置提取大马士革玫瑰精油，并通过气相色谱-质谱（GC-MS）技术进行分析。通过扩散法、最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌剂浓度（MBC）评价其抗菌活性。大马士革玫瑰精油对巴西曲霉的抑制作用最强（15.00±0.00mm），对肺炎克雷伯菌有显著影响（~8.00mm），对白色念珠菌（MIC和MBC~μg/mL）也有显著的抑制和致死作用，且其作用与制霉菌素抗生素相当(~μg/mL）。因此，大马士革玫瑰精油被认为是一种天然替代产品，可用于体外预防和治疗人类真菌疾病，以及防止食物腐败。
研究结果
1.精油成分
大马士革玫瑰精油中，含有20种不同的成分，相对含量为99.72%。其中最重要、最丰富的成分是十九烷（24.72%）、二十一烷（19.%）、油酸（17.63%）和香茅醇（12.61%）。在伊朗不同地区及世界各地产出的大马士革玫瑰精油存在一些差异，从伊朗中部采集的物种中发现了34种化合物（97%），从伊朗北部采集的物种中发现了17种化合物（97.42%），从伊朗南部采集的物种中发现了8种化合物（99.98%），从巴基斯坦采集的物种中发现了8种化合物（84.38%），印度有48种化合物（75.3%），保加利亚有13种化合物（91%）。
本研究提取的大马士革玫瑰精油中非萜类化合物的含量最高（80.66%），而含氧倍半萜类化合物几乎不存在。在印度，大马士革玫瑰精油中非萜类含量超过60%，含氧倍半萜含量低于0.5%，分别占最高和最低百分比。Verma等人发现，不同品种的大马士革玫瑰，其含油量、类型和成分各不相同。精油的含量和组成非常复杂，其依赖于产量构成因素，并在很大程度上受到遗传和环境因素的影响。因此，为了找到最佳商业栽培品种，需提前评估不同环境中的基因型，这是大马士革玫瑰育种计划中的一个重要步骤。药用植物的产量和效应因生长区域、气候、生态条件、种植方式、生长阶段和遗传特性而异。
十九烷（24.72%）和二十一烷（19.32%）是本研究提取的大马士革玫瑰精油的主要成分，这与Verma等人的研究一致。据报道，在伊朗中部产出的大马士革玫瑰精油中，十九烷（16.79-40.5%）是第二优势化合物，二十一烷（7-14%）是第四优势化合物。伊朗中部的环境和生态因素似乎与印度相似，使得精油中脂肪族碳氢化合物成分含量增加，而这会降低精油的香气。
本研究提取的大马士革玫瑰精油中油酸含量为17.63%，是第三大主要成分。此前仅在新德里报道过油酸含量为0.37%的物种。在以往的伊朗产大马士革玫瑰精油研究报告中未曾鉴定出油酸，而在本研究提取的精油中检测到的油酸含量很高，是一种新的基因型。油酸（9-十八烯酸）属于ω-9不饱和脂肪酸，对人体有益。众所周知，不饱和脂肪酸通过激活胆固醇乙酰转移酶来降低胆固醇。脂肪酸在治疗癌症、心血管疾病、自身免疫性疾病、帕金森病、阿尔茨海默病、炎症和高血压疾病方面有很大作用。其衍生物对细胞膜具有调节作用，可作为抗癌药物，诱导癌细胞凋亡。此外，在精油中发现了两种饱和脂肪酸，即硬脂酸（4.09%）和棕榈酸（4.49%），这两种脂肪酸之前从未在世界上任何一种大马士革玫瑰精油中检测到。棕榈酸和硬脂酸是生产油酸等不饱和脂肪酸的前体。换句话说，饱和脂肪酸（如棕榈酸和硬脂酸）可通过酶活性转化为油酸。
香茅醇（12.61%）是本研究提取的大马士革精油中最丰富的成分之一，对其香气起着重要作用。从伊朗中部（48.2%）和土耳其（38.7%）种植的大马士革玫瑰中提取的精油中也检测到大量香茅醇。本研究提取的大马士革玫瑰精油中另一种重要的芳香化合物是香叶醇（1.81%），其含量远远低于在伊朗中部产出的精油中的含量（17%）。但值得注意的是，高品质大马士革玫瑰精油中香茅醇/香叶醇的比例应在1.25-3.1%之间，而在本研究中，香茅醇/香叶醇的比例为6.96%。
丁香酚也是本研究提取的大马士革玫瑰精油的重要成分（1.12%），与在伊朗中部（1%）和巴基斯坦（1.68%）产精油中检测到的丁香酚含量相似。这种化合物具有抗惊厥作用。本研究提取的大马士革玫瑰精油中还含有甲基丁香酚（1.80%），这是一种具有高抗菌活性的天然致癌化合物。本研究提取的大马士革玫瑰精油中芳樟醇的含量约为0.8%，而从伊朗中部采集的精油中该化合物的含量较高（1.97%），沙特阿拉伯的产精油的含量最高（8%）。Aali等人的研究证实了该化合物的抗菌和防腐性能。根据精油的主要成分，可以得出结论，本文所研究的样品是伊朗伊斯法罕地区的一种特定的玫瑰基因型，除具有适当的香气外，还含有不饱和脂肪酸，具有促进人类健康的有益特性。
2.精油的抗菌效果
通过测量抑菌圈直径、MIC和MBC，评估了从大马士革玫瑰花瓣中分离的精油的抗细菌和抗真菌性能。发现大马士革玫瑰精油对巴西曲霉的抑菌圈直径最大（15.00±0.00mm），其抗真菌活性高于用制霉菌素（30mm）处理的同一菌株，而精油对其他真菌的抑制和致死作用不显著。有趣的是，关于大马士革玫瑰精油的抗真菌活性，之前在世界任何地区都没有进行过研究，因此，对研究获得的结果没有其他相关研究可进行比较。大马士革玫瑰精油的抗真菌特性与芳樟醇等含氧化合物的活性有关。因为精油的抗菌作用不仅仅与其主要成分有关。事实上，含量较少的化合物也可能与其他活性化合物产生协同效应，以增强其功效。曲霉感染的形式有很多种，包括免疫力正常的宿主疾病、受损宿主组织感染和受抑制宿主感染。另一方面，由于这些真菌中存在降解酶，当它们附着在食物表明或内部时，会导致食物高度腐败，威胁人类和动物的健康。因此，本研究提取的大马士革玫瑰精油是一种很好的天然资源，可以抑制巴西曲霉的生长，防止人类疾病和食物腐败。
大马士革玫瑰精油对白色念珠菌的抑菌圈小于6mm（ND），并且具有显著的抑制和致死作用（MIC和MBC=μg/mL），与制霉菌素抗生素（μg/mL）相似。与Gochev和Jirovetz等人的研究中保加利亚玫瑰精油的MIC值（-μg/mL）相比，伊朗大马士革玫瑰精油的效果更显著。大马士革玫瑰精油中高含量的十九烷和二十一烷烷烃是其具有抗真菌活性的重要因素之一。
以往的研究表明，精油中含有高比例的烷烃，如十九烷，可以提高其抗菌活性。另一方面，香叶醇是其抗真菌活性的促进因素之一。Jirovetz等人的研究已证明香叶醇对白色念珠菌具有抗真菌作用。虽然α-蒎烯在大马士革玫瑰精油中的含量较低，但正如Dorman和Deans所报道的，它可能是大马士革玫瑰精油抗真菌活性的促成因素之一。一般来说，应考虑精油不同成分对其生物和抗菌活性的协同效应。
过去，抗生素、皮质类固醇、免疫抑制药物的广泛和长期使用以及糖尿病、麻风病和恶性肿瘤等基础疾病等易感因素导致真菌疾病，尤其是念珠菌病的增加。在一些研究中，念珠菌是导致循环系统感染死亡的第四大原因，占血液感染死亡人数的35%。白色念珠菌会引起许多临床表现，如皮肤感染、心内膜炎、阴道炎、脑脓肿性阴道炎、脑膜炎、肾盂肾炎、关节炎等。因此，大马士革玫瑰精油作为一种天然的替代品，能够预防和/或抑制真菌感染。
大马士革玫瑰精油对革兰氏阴性杆菌肺炎克雷伯菌有明显的抑制作用，抑菌圈为8.00±0.00mm，相当于使用利福平和庆大霉素（8mm）。此外，精油对该细菌的抑制和致死能力（MIC和MBC=μg/mL）无显著性差异。与Jirovetz等人对保加利亚玫瑰精油的研究（抑菌圈直径为10mm，MIC为μg/mL）相比，本研究使用的大马士革玫瑰精油效果更好。大马士革玫瑰精油中存在的高水平的香茅醇以及香叶醇似乎是抑制该细菌生长的原因。
一些研究发现，含有香茅醇和香叶醇的玫瑰精油对一些细菌有很强的抗菌活性，包括肺炎克雷伯菌。另一方面，油酸、硬脂酸和棕榈酸的存在也有助于大马士革玫瑰精油的抗菌效果。脂肪酸对许多微生物具有抗真菌和抗细菌活性，这些微生物的活性谱因饱和度、碳链长度和双键方向的不同表现出差异。虽然脂肪酸的抗菌活性机制尚不清楚，但我们认为，脂肪酸的功能性质与细菌的通透性和膜破坏以及细胞质含量的致命改变有关，因此可能会发生膜依赖性传导系统的破裂/改变。产生碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌感染会导致治疗费用增加、住院时间延长、治疗失败和死亡率增加。据报道，由产碳青霉烯酶的革兰氏阴性菌引起的感染预后不良。年，美国一份关于碳青霉烯酶产生菌引起的循环系统感染的报告显示，患者的死亡率为47%至66%。另一项研究表明，由这些菌株引起的感染患者的死亡风险是其他患者的两倍。
与利福平和庆大霉素（21mm）相比，大马士革玫瑰精油对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌的活性较低（11.33±0.58mm）。然而，大马士革玫瑰精油对该细菌的抑制和致死能力（MIC=μg/mL，MBC=μg/mL）不显著，低于保加利亚玫瑰精油对该细菌的抑菌活性（抑菌圈直径=20mm，MIC=60μg/mL）和沙特阿拉伯玫瑰精油（MIC=μg/mL）。香茅醇和香叶醇，甚至少量的α-蒎烯都是抗菌活性的促成因素。香茅醇和香叶醇对金黄色葡萄球菌的抑制作用已有报道。既往的研究已证明纯化的α-蒎烯对金黄色葡萄球菌具有抗菌活性。金黄色葡萄球菌是通过食物传播的最主要的病原体之一，广泛分布于环境以及人类和动物群落中，无论是作为病原体还是作为正常菌群。金黄色葡萄球菌存在于人类和恒温动物的皮肤和呼吸器官中，能够通过人类或动物传播到食品材料和产品中。
大马士革玫瑰精油对革兰氏阳性化脓性链球菌的抑菌圈为9.33±0.58mm，低于用利福平和庆大霉素处理的同种细菌（21mm），其对该细菌的抑制和致死能力也较低（MIC和MBC=μg/mL）。与Shohayeb等人使用沙特阿拉伯玫瑰精油获得的研究结果进行比较（MIC=μg/mL，MBC=μg/mL），本研究使用的精油具有更强的致死作用。化脓性链球菌可能是乙型溶血性链球菌的一种成分。α-蒎烯等单萜烯化合物导致其活性较弱。关于α-蒎烯对化脓性链球菌的抑菌圈的研究已有文献记载。这类链球菌位于咽喉和皮肤，会导致各种化脓性感染和非化脓性后果。大马士革玫瑰精油对这两种革兰氏阳性细菌的影响虽然不显著，但可以与其他天然高效化合物配合使用，用于制造天然抗菌剂。
小结：
大马士革玫瑰精油是一种具有很高药用价值和经济价值的萃取产品，具有很高的香气品质。在本研究中，一方面，香茅醇和香叶醇化合物造就了这种精油的高品质香气。另一方面，可能是由于十九烷和二十一烷烷烃的普遍存在以及芳樟醇的存在促成了其对巴西曲霉和白色念珠菌的强烈抗真菌活性。
此外，本研究首次在该精油中发现大量饱和和不饱和脂肪酸，如油酸、硬脂酸和棕榈酸。这些化合物可能对革兰氏阴性杆菌肺炎克雷伯菌有很强的体外抑制作用，这是未来研究的主题。因此，大马士革玫瑰精油可以成为一种潜在的天然化合物，用于预防和治疗人类真菌疾病和食物腐败。
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