综述：解锁芳香植物中精油的潜力：回收、现代创新、监管与人工智能整合指南

这篇综述全面探讨了精油（EOs）在治疗、工业和科技领域的巨大潜力，重点介绍了先进回收技术（如超临界CO2提取和微波辅助蒸馏）、质量控制（GC-MS/FTIR分析）、现代创新（纳米乳化和封装技术）及AI驱动的生产优化。文章强调标准化监管框架（如FDA和ISO）对确保精油纯度和安全性的重要性，并展望了AI在预测植物来源和生物活性成分中的应用前景。

　　

精油及其在植物中的生产策略

植物通过合成挥发性次生代谢产物（如单萜、倍半萜）应对生物或非生物胁迫，这些化合物积累于腺毛或树脂道中。例如，冷胁迫（15°C）和干旱（相对湿度65±5%）可显著提高罗勒（Ocimum tenuiflorum）中丁子香酚和β-石竹烯的含量。重金属污染环境甚至能通过激活抗氧化酶（如SOD、CAT）促进精油合成，兼具修复污染和增产的双重价值。

创新精油回收技术——绿色方法

蒸馏技术：传统水蒸馏（HD）效率低且耗时，而微波辅助水蒸馏（MA-HD）在534.89 W功率下仅需23.48分钟即可从皱叶酸模叶片中提取4.67%的精油，富含α-檀香醇等含氧化合物。超声辅助蒸馏（UA-HD）通过空化效应提升丁香花蕾精油得率达15.23%。
超临界CO₂提取：在40-60°C和100-300 bar条件下，选择性提取胡椒中的萜烯和胡椒酰胺，避免热敏成分降解。分子蒸馏（MD）则通过短程真空技术高效回收大麻中93.4%的四氢大麻酚。

组织培养技术

毛状根培养（利用发根农杆菌转化）和CRISPR基因编辑技术可突破地理限制，提高精油产量。例如，通过调控DXS和TPS基因表达，薰衣草（Lavandula angustifolia）组织培养苗中萜类合成通路显著增强。

精油质量控制的角色

GC-MS和FTIR联用可精准鉴定精油成分（如薄荷醇占53.46%），而ICP-MS能检测农药残留。物理参数（折光率、旋光度）和感官评价（气味强度0-10分级）共同确保产品纯度，防止掺假。

监管框架

FDA将宣称疗效的精油归类为药品，需严格审批。ISO 3515:2002规范了蒸汽蒸馏工艺，而印度FSSAI和AYUSH机构则监督本土市场的生产许可和标签合规性。

商业创新应用

食品保鲜：300-5000 ppm的胡椒-百里香-丁香复合精油能完全抑制猪肉香肠中大肠杆菌生长，延长保质期。pH敏感型肉桂精油纳米胶囊可根据肉类腐败程度动态释放抗菌成分。
芳香疗法：5%玫瑰精油显著改善烧伤患者睡眠质量（p<0.05），而AI模型（如随机森林）能以97.83%准确率预测精油抗菌活性，加速抗耐药菌株筛选。

AI与机器学习的角色

深度学习模型通过分析化学数据集（如585篇文献中的150种化合物），预测精油对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的抑制效果。智能手机拉曼光谱结合ML算法可实现精油质量实时监测，推动可持续生产。

未来展望

整合AI驱动的精准农业（如预测最佳采收期）和物联网实时监控，有望解决精油产业面临的标准化与规模化挑战，同时满足全球对天然疗法的需求。