提到「香料」,我們腦海會浮現溫暖可口的食物與飲品(想想咖哩、錫蘭肉桂(Cinnamomum zeylanicum)甜甜圈、熱紅酒),以及「只要加上一點點香料,生活就被改善了」的想像。若加太多,不但毀了這道菜;類比到人生,過多的「刺激」也可能讓興奮感轉為焦慮。
不同文化在料理中使用香料,不僅因其美味。科學研究如今一再證實,香料往往具備強烈的抗菌性與食物保藏特性。1
香料的精油通常以溫熱、提振著稱,例如肉桂樹皮(Cinnamomum zeylanicum)、丁香(Syzygium aromaticum)、薑黃(Curcuma longa)、薑(Zingiber officinale)、黑胡椒(Piper nigrum)與茴香籽(Foeniculum vulgare)。從化學上看,這些精油彼此相當不同:肉桂樹皮富含肉桂醛;丁香以丁香酚為主;薑黃含薑黃酮(屬苯環類倍半萜酮);薑含α‑薑烯(倍半萜);黑胡椒含檸烯、α‑蒎烯與β‑石竹烯;茴香籽則以反式茴香腦為主。
苯環類分子(如肉桂醛、丁香酚與反式茴香腦)也很可能是引發周邊痛覺感受器「溫熱感」的分子;其機制由 TRP 通道介導。2 這種溫熱/提振效果在某些情況下會表現為刺激性;以肉桂醛為例,即使在相當低的濃度,使用肉桂樹皮精油也曾出現皮膚致敏個案。3
從化學結構看,肉桂醛、丁香酚與茴香腦等分子上的苯環,也可能是促使分子「破壞細菌與真菌細胞膜」的關鍵。4 由於在體外進行精油的抗菌測試相對便宜又快速,目前多數抗菌性研究皆採體外試驗。
下表列出多種常見香料精油的主要成分;以粗體表示者帶有「苯環」,可能提升皮膚刺激風險。
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香料精油(學名) |
主要成分+比例 |
已知具抗微生物性? |
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多香果(Pimenta dioica)果實 |
丁香酚 73% |
丁香酚具強抗菌性 |
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茴香(PimPinella anisum) |
E‑茴香腦(反式茴香腦) 88% |
茴香腦具一定抗菌活性 |
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黑胡椒(Piper nigrum) |
β‑石竹烯 21%;檸烯 17%;α‑蒎烯 15% |
多數單萜活性僅溫和;倍半萜更弱 |
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小荳蔻(Elettaria cardamomum) |
龍腦醋酸酯 43%;1,8‑桉葉素 36% |
活性溫和 |
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桂皮(Cinnamomum cassia) |
肉桂醛具強抗菌性 |
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芹菜籽(Apium graveolens) |
檸烯 74%;β‑石竹烯烯 11% |
多數單萜活性僅溫和;倍半萜更弱 |
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錫蘭肉桂樹皮(Cinnamomum zeylanicum) |
肉桂醛具強抗菌性 |
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丁香花苞(Syzygium aromaticum) |
丁香酚 79% |
丁香酚具強抗菌性 |
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芫荽籽(Coriandrum sativum) |
沉香醇 70%;α‑蒎烯 7% |
沉香醇活性僅溫和 |
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孜然籽(Cuminum cyminum) |
孜然醛 約 25%;孜然酚(cuminol) 約 20%? |
孜然醛具強抗菌性 |
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蒔蘿籽(Anethum graveolens) |
香酮 53%;檸烯 40% |
兩者皆非強抗菌成分 |
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薑(Zingiber officinale) |
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杜松漿果(Juniperus communis) |
α‑蒎烯 42%;β‑蒎烯 11%(單萜佔 95%) |
多數單萜活性僅溫和 |
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粉紅胡椒(Schinus molle) |
α‑芹子烯 30%(單萜 72%;倍半萜 20%) |
多數單萜活性僅溫和;倍半萜更弱 |
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八角(Illicium verum) |
E‑茴香腦(反式茴香腦) 87% |
茴香腦具一定抗菌活性 |
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甜茴香(Foeniculum vulgare var. dulce) |
E‑茴香腦(反式茴香腦) 82%;檸烯 5% |
茴香腦具一定抗菌活性 |
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薑黃(Curcuma longa) |
活性溫和;較強活性多見於薑黃素,但水蒸餾精油僅痕量 |
可惜近年在人體上的臨床研究並不多。2019–2022 年間在 PubMed 收錄的 66 項精油臨床試驗中,僅有 6 項聚焦於口腔感染的預防(主要是丁香與茶樹(Melaleuca alternifolia)精油),而無其他臨床性抗菌試驗。基於體外研究的綜述指出,許多性質相異的精油,對不同病原體的效力也不同;但在臨床試驗出爐前,我們很難評估其實用性。5
作為參考,Van Vuuren 與 de Rapper(2020)建議:體外研究中,最低抑菌濃度(MIC)若 < 1 mg/mL(約 1 μL/mL),可視為具有「值得注意」的抗微生物活性;若 > 1 mg/mL,則僅屬中等活性。
令人意外的是,針對「多重抗藥性感染」(如 MRSA,抗藥性金黃色葡萄球菌)的臨床試驗仍付之闕如;此領域的關注度正與日俱增,且已有體外證據顯示:精油可與抗生素「協同作用」,在某些情境下克服抗藥性。6,7
香料精油可能幫得上忙的另一領域,是室內環境的「黴菌管理」。隨著全球都市化、室內暴露增加,黴菌產生的揮發性黴毒素會以隱匿方式干擾呼吸健康,已成為日益嚴重的議題。8,9 然而,儘管市面上有許多以丁香精油為基底的抗黴清潔產品,也有大量網站宣稱精油能抑黴,我仍找不到「足夠嚴謹」且顯示「長期益處」的科學研究,證明在真實環境中,使用丁香或其他精油能有效長期抑制黴菌滋長。近期一篇綜述認為,包括丁香在內的多種精油「可能」作為抗黴劑有益,但我們仍需要嚴謹的對照試驗來驗證其在現實場景中的效益。9
由於缺乏嚴謹的對照臨床試驗,目前仍無法確立「以香料精油作為人體抗微生物劑」的使用模式。苯環類的香料精油,因潛在皮膚刺激性,或許並不適合直接用於人類傳染性疾病;然而它們在「環境微生物風險控制」上的潛力,仍非常值得進一步研究。
1.Li, Y. X. 等(2022)。Antimicrobial mechanisms of spice essential oils and application in food industry。Food Chemistry 382:132312。doi:10.1016/j.foodchem.2022.132312。
2.Viana, F.(2011)。Chemosensory properties of the trigeminal system。ACS Chemical Neuroscience 2:38–50。doi:10.1021/cn100102c。
3.Bredsdorff, L., & Nielsen, E.(2016)。Ministry of Environment and Food of Denmark;The Danish Environmental Protection Agency。
4.Huang, F. 等(2019)。Membrane damage mechanism contributes to inhibition of trans‑cinnamaldehyde on Penicillium italicum using SERS。Scientific Reports 9:490。doi:10.1038/s41598-018-36989-7。
5.Van Vuuren, S., & de Rapper, S.(2020)。Odoriferous Therapy: Identifying the Antimicrobial Potential of Essential Oils against Pathogens of the Respiratory TrACt。Chemistry & Biodiversity。doi:10.1002/cbdv.202000062。
6.Langeveld, W. T., Veldhuizen, E. J., & Burt, S. A.(2014)。Synergy between essential oil components and antibiotics: a review。Critical Reviews in Microbiology 40:76–94。doi:10.3109/1040841x.2013.763219。
7.BhattACharya, R. 等(2021)。Synergistic potential of essential oils with antibiotics to combat fungal pathogens: Present status and future perspectives。Phytotherapy Research 35:6089–6100。doi:10.1002/ptr.7218。
8.Krist, S. 等(2007)。Effects of scents on airborne microbes, part I: thymol, eugenol, trans‑cinnamaldehyde and linalool。Flavour and Fragrance Journal 22:44–48。doi:10.1002/ffj.1750。
9.Whiley, H. 等(2018)。Antifungal properties of essential oils for improvement of indoor air quality: a review。Reviews on Environmental Health 33:63–76。doi:10.1515/reveh-2017-0023。
E. Joy Bowles(PhD, BSc Hons)著有深受喜愛的教科書《The Chemistry of Aromatherapeutic Oils》(2003),長年以芳療科學講者與教師身分推廣研究。她主理的 Aromatherapy Journal Club 每月針對芳療主題分享研究並帶動熱烈討論。
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