劉艷波，李 燕，王煥琦，安麗萍，王洪俊，孫昕昳，范春楠，王亞超，彭雅楠，修淑秋，杜培革

(1.北華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，吉林 吉林 132013；2.北華大學(xué)林學(xué)院，吉林 吉林 132013；3.北華大學(xué)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013；4.北華大學(xué)附屬醫(yī)院，吉林 吉林 132011)

雁鳴湖國家自然保護(hù)區(qū)位于吉林省延邊朝鮮族自治州敦化市境內(nèi)，地處長白山脈張廣才嶺南麓.保護(hù)區(qū)總面積53 940 hm2，屬于“內(nèi)陸濕地和水域生態(tài)系統(tǒng)”類型的自然保護(hù)區(qū)，保護(hù)著牡丹江上游濕地及黑鸛、東方白鸛、丹頂鶴、中華秋沙鴨等瀕危水禽，是東北虎遷移的重要生態(tài)廊道.保護(hù)區(qū)氣候?qū)僦袦貛Т箨懶詽駶櫦撅L(fēng)氣候，春秋短暫、涼爽少雨，夏季溫暖、雨量充沛，冬季漫長寒冷.年平均氣溫4.3 ℃，無霜期平均120 d.雁鳴湖鎮(zhèn)林地由天然林和人工林組成，以天然林為主.天然林以松、柞、楊、樺樹為主，雜以水曲柳、榆樹、色樹、柳樹等；人工林主要樹種有落葉松、紅松、楊樹、樟子松等.保護(hù)區(qū)內(nèi)山巒疊嶂，水草豐美，氣候溫潤，空氣清新，富含大量負(fù)氧離子及森林揮發(fā)物，是森林康養(yǎng)的絕佳之處.

森林揮發(fā)物是指植物通過基因調(diào)控、生物合成、代謝調(diào)控等過程產(chǎn)生的，能夠在植物間、植物與環(huán)境間作為一種行為暗示的化學(xué)信號(hào)傳遞物質(zhì).比如，芬多精就是森林揮發(fā)物中對人體有益的成分，是由植物的花、葉、芽、木材和根等器官的油腺組織在新陳代謝過程中不斷分泌、釋放的具有芳香氣味的有機(jī)物.研究[1-5]表明：芬多精除了可以增加抗癌蛋白(如顆粒酶、顆粒溶素和穿孔素等)釋放外，還具有調(diào)節(jié)血壓、改善睡眠、緩解精神緊張以及降低血糖等作用.HTSUKA Y等[5]發(fā)現(xiàn)，在森林中漫步能顯著降低糖尿病患者的血糖值，認(rèn)為森林環(huán)境改變了人體某些激素的分泌和自主神經(jīng)系統(tǒng)功能，增加了能量消耗，提高了胰島素敏感性；日本學(xué)者通過檢測2型糖尿病患者“森林浴”前、后的血糖含量發(fā)現(xiàn)，在森林中行走能顯著降低人體血糖含量，認(rèn)為除行走本身可以降低血糖水平外，森林環(huán)境中的芬多精也發(fā)揮了降低血糖的效應(yīng).國內(nèi)目前尚未見森林康養(yǎng)對糖尿病人群影響的相關(guān)報(bào)道.本文著重探究敦化雁鳴湖鎮(zhèn)森林康養(yǎng)區(qū)7月份森林揮發(fā)物動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，分析森林康養(yǎng)對應(yīng)激激素的影響，為今后森林康養(yǎng)研究奠定基礎(chǔ)，為吉林省林區(qū)森林康養(yǎng)基地建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐.

1 材料與方法

1.1 森林揮發(fā)物采集

森林揮發(fā)物采樣地點(diǎn)位于雁鳴湖神龍溫泉周邊，選擇4個(gè)地點(diǎn)作為采樣點(diǎn)，分別為室外溫泉區(qū)、人工落葉松林區(qū)、白樺林區(qū)和闊葉混交林區(qū)，4個(gè)區(qū)域均適合夏季森林康養(yǎng).采樣點(diǎn)信息見表1.

表1 采樣點(diǎn)林分組成及地理坐標(biāo)Tab.1 Stand composition and geographical coordinates of sampling points

采用吸附劑富集的方法收集森林揮發(fā)物.取樣高度80 cm，利用抽氣泵，以200 mL/min流量抽氣，使空氣經(jīng)過裝有Tenax TA吸附劑的吸附劑管(玻璃管，200 mm×4 mm，吸附劑200 mg)，取樣1 h，收集12 L空氣.在上午、下午、晚上3個(gè)時(shí)間段(9：00—10：00、15：00—16：00、19：00—20：00)收集森林揮發(fā)物.將吸附劑管兩端用硅膠帽密封，現(xiàn)地用4 mL正己烷溶液分兩次洗脫樣品至2 mL樣品瓶內(nèi).將樣品瓶置于手提冰箱保存，帶回實(shí)驗(yàn)室，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)檢測.

1.2 研究對象

在吉林市政府相關(guān)部門及當(dāng)?shù)卮髮W(xué)中篩選志愿者26名，年齡介于55～78歲，其中，2型糖尿病患者13名(根據(jù)2017年美國糖尿病學(xué)會(huì)的診斷標(biāo)準(zhǔn)，患者服用二甲雙胍進(jìn)行治療，未進(jìn)行胰島素注射治療)，6名男性，7名女性，平均年齡(63.85±5.72)歲；健康志愿者13名，6名男性，7名女性，平均年齡(64.23±4.95)歲，兩組志愿者年齡無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異.其中，2型糖尿病患者的病程大于1 a，糖化血紅蛋白大于6.5%.若空腹血糖經(jīng)常<3.9 mmol/L，和/或經(jīng)常>16.9 mmol/L以上，和/或糖化血紅蛋白≥11.5%均排除.所有志愿者無明顯心血管疾病、精神疾病史，均未服用任何影響身心健康的藥物，3個(gè)月內(nèi)沒有參加過森林康養(yǎng)或其他類似的旅行.康養(yǎng)過程中，三餐固定，營養(yǎng)搭配合理.志愿者在森林康養(yǎng)期間不允許飲用含有酒精的飲品.該項(xiàng)研究符合北華大學(xué)醫(yī)學(xué)倫理學(xué)要求，康養(yǎng)前，所有志愿者均親自簽署知情同意書并詳細(xì)填寫調(diào)查問卷，包括總體狀況(年齡、性別和職業(yè))、生活方式(飲酒、吸煙、睡眠時(shí)間、吃早餐情況、工作時(shí)間、體育鍛煉、營養(yǎng)和精神壓力)等.

1.3 康養(yǎng)過程

受試者被安排在康養(yǎng)地附近的神龍溫泉度假酒店，為了防止由于情緒劇烈變化對結(jié)果產(chǎn)生不良影響，受試者入睡前避免劇烈運(yùn)動(dòng)，避免長時(shí)間看電視、瀏覽手機(jī)及從事其他刺激性活動(dòng).參考國際上常用的森林康養(yǎng)方式，該研究于2019年7月上旬按照預(yù)案進(jìn)行了為期3周的森林康養(yǎng)活動(dòng).所有康養(yǎng)者每天上午和下午均在森林中漫步約2.5 km，期間進(jìn)行60 min森林冥想、30 min森林體操、60 min森林休憩.參與者在康養(yǎng)前、后1周、2周和3周末均填寫心境狀態(tài)量表(Profile of Mood States，POMS)，同時(shí)采集血液，分離血清以備檢測應(yīng)激激素水平.

1.4 POMS問卷調(diào)查

心境的主觀評(píng)估通常使用被國際上廣泛接受的POMS量表.POMS可反映焦慮、抑郁、憤怒、活力、疲勞和困惑等情緒變化，每個(gè)情緒狀態(tài)又包括不同水平.

1.5 主要試劑

多巴胺(100070-200405，純度99.99%)、去甲腎上腺素(100169-9402，純度99.99%)、腎上腺素(100071-200401，純度99.99%)、皮質(zhì)醇(103270-200002，純度99.99%的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)購自上海恒遠(yuǎn)生物科技有限公司，乙腈(色譜純)、乙酸乙酯(分析純)、甲醇(色譜純)、丙酮(分析純)、氯化鈉(分析純)、濃鹽酸(分析純)、無水硫酸鈉(分析純，用前烘干4 h)為國產(chǎn)或進(jìn)口試劑.

1.6 液相色譜-質(zhì)譜分析

血清中多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素和皮質(zhì)醇濃度通過液相色譜-質(zhì)譜法進(jìn)行檢測(島津超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀).定性檢測：定性的判定標(biāo)準(zhǔn)是檢出的色譜峰保留時(shí)間要與標(biāo)準(zhǔn)品中色譜峰保留時(shí)間一致，滿足這個(gè)條件才可以進(jìn)行定性檢測；定量檢測：釆用外標(biāo)法對樣品中的目標(biāo)組分進(jìn)行定量計(jì)算，兒茶酚胺的響應(yīng)值應(yīng)在儀器的線性響應(yīng)范圍之內(nèi).

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

利用t檢驗(yàn)比較森林康養(yǎng)前、后及糖尿病患者與健康志愿者各指標(biāo)的差異，以P<0.05作為差異具有顯著性的標(biāo)準(zhǔn).

2 結(jié) 果

2.1 室外溫泉區(qū)森林揮發(fā)物種類

通過吸附劑富集法鑒定出室外溫泉區(qū)共有87種揮發(fā)物，其中，9：00—10：00檢測出61種，8類，按相對含量排序依次為芳香類、含N化合物、烷烴、酮類、烯烴、醇類、酯類、醛類.其中，芳香類化合物最多，有20種，相對含量為85.66%；其次為含N化合物，有12種，相對含量為7.22%；烷烴、酮類、烯烴相對含量均大于1%.

15：00—16：00共鑒定出揮發(fā)物25種，9類，按相對含量排序依次為酯類>烷烴>芳香類>酮類>醇類>其他類>含O雜環(huán)化合物>醚類>含N化合物.酯類化合物相對含量最高，為30.01%；其次為烷烴類，為29.47%；芳香類化合物種類最多，為7種，相對含量為15.95%.

19：00—20：00檢測出揮發(fā)物28種，11類，按相對含量排序依次為酯類>酮類>醇類>芳香類>含O雜環(huán)化合物>烷烴>烯烴>其他類>羧酸類>含S化合物.酯類化合物相對含量最高，為44.65%；其次為酮類，為21.57%.室外溫泉區(qū)揮發(fā)物種類及相對含量見表2.

表2 室外溫泉區(qū)揮發(fā)物種類及相對含量Tab.2 Types and relative contents of volatiles detected in outdoor hot spring area

2.2 人工落葉松林區(qū)森林揮發(fā)物種類

人工落葉松林區(qū)共鑒定出88種揮發(fā)物.9：00—10：00檢測出63種，9類，其中，烷烴化合物種類最多，有21種；其次為芳香類，有18種.從相對含量看，芳香類化合物最多，為81.07%；其次為烷烴類，為7.46%.15：00—16：00共鑒定出揮發(fā)物成分7類24種，酯類、酮類、醇類相對含量較多，分別為36.88%、26.55%和23.31%.19：00—20：00檢測出揮發(fā)物成分8類22種，相對含量大于1%的揮發(fā)物由多到少依次為酯類、酮類、醇類、烷烴類、烯烴、芳香類，其中酯類化合物為53.35%.人工落葉松林區(qū)森林揮發(fā)物種類及相對含量見表3.

表3 人工落葉松林區(qū)揮發(fā)物種類及相對含量Tab.3 Types and relative contents of volatiles detected in man-made Larch plantations

2.3 白樺林區(qū)森林揮發(fā)物種類

白樺林區(qū)共鑒定出65種揮發(fā)物.9：00—10：00檢測出8類45種，其中，烷烴、芳香類化合物種類最多，為11種，芳香類化合物相對含量最高，為72.34%；15：00—16：00鑒定出揮發(fā)物成分8類22種，酯類、酮類、醇類相對含量較高，分別為48.68%、24.55%和10.29%；19：00—20：00鑒定出揮發(fā)物成分7類22種，酯類、醇類、烷烴類相對含量較高，分別為53.53%、22.31%和13.47%.白樺林區(qū)森林揮發(fā)物種類及相對含量見表4.

表4 白樺林區(qū)揮發(fā)物種類及相對含量Tab.4 Types and relative contents of volatiles detected in Betula platyphylla forest region

2.4 闊葉混交林區(qū)森林揮發(fā)物種類

闊葉混交林區(qū)共鑒定出50種揮發(fā)物.9：00—10：00檢測出8類30種，其中，芳香類、酯類、酮類、醇類化合物相對含量均高于10%，分別為44.15%、22.2%、13.33%和12.29%；15：00—16：00共鑒定出揮發(fā)物成分8類28種，酯類、酮類、醇類化合物相對含量均高于10%，分別為47.41%、20.51%和14.79%；19：00—20：00檢測出揮發(fā)物成分8類21種，酯類、酮類相對含量較高，分別為31.85%和26.76%，其他揮發(fā)物相對含量均在1%～10%.闊葉混交林森林揮發(fā)物種類及相對含量見表5.

表5 闊葉混交林區(qū)揮發(fā)物種類及相對含量Tab.5 Types and relative contents of volatiles detected in broad leaf mixed forest region

2.5 不同康養(yǎng)區(qū)域森林揮發(fā)物差異

2.5.1 種類差異

對4個(gè)區(qū)域揮發(fā)物種類進(jìn)行對比分析，見圖1.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：室外溫泉區(qū)的森林揮發(fā)物中芳香類、含N類化合物、酮類化合物種類高于人工落葉松林區(qū)、白樺林區(qū)和闊葉混交林區(qū).其中，芳香類、酮類在各區(qū)域由多到少依次為室外溫泉區(qū)>人工落葉松林區(qū)>白樺林區(qū)>闊葉混交林區(qū)；含N類化合物在闊葉混交林區(qū)未檢測到；烷烴類在人工落葉松林區(qū)最多有21種，由多到少依次為人工落葉松林區(qū)>室外溫泉區(qū)>白樺林區(qū)>闊葉混交林區(qū)；醇類在人工落葉松林區(qū)、白樺林區(qū)和闊葉混交林區(qū)均為4種，室外溫泉區(qū)有3種；酯類在白樺林區(qū)種類最多，為5種，在室外溫泉區(qū)、人工落葉松林區(qū)、闊葉混交林區(qū)分別為3種、2種和1種；烯烴類在闊葉混交林區(qū)有3種，人工落葉松林區(qū)和白樺林區(qū)各有2種，室外溫泉區(qū)有1種；醛類只在室外溫泉區(qū)檢測到少量；含O雜環(huán)化合物、羧酸類只在人工落葉松林區(qū)可以檢測到.

圖1 不同區(qū)域森林揮發(fā)物種類Fig.1Species of forest volatiles in different regions

2.5.2 相對含量差異

分析4個(gè)區(qū)域相對含量大于1%的森林揮發(fā)物種類，見圖2.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：室外溫泉區(qū)、人工落葉松林區(qū)、白樺林區(qū)芳香類化合物相對含量均在70%以上，闊葉混交林區(qū)僅為12.29%；闊葉混交林區(qū)醇類、烷烴類化合物相對含量最高，分別為22.20%和13.33%，而在其他區(qū)域相對含量較低；含N化合物在室外溫泉區(qū)相對含量高于其他區(qū)域；酮類、酯類在白樺林區(qū)相對含量較高；烯烴類在人工落葉松林區(qū)、室外溫泉區(qū)和闊葉混交林區(qū)相對含量較高，白樺林區(qū)相對含量較少.

圖2 不同區(qū)域相對含量>1%的森林揮發(fā)物Fig.2Volatile content more than 1% in different forest regions

圖3 不同區(qū)域森林揮發(fā)物種類日變化Fig.3Diurnal variation of forest volatiles in different regions

2.6 森林揮發(fā)物日變化

分析4個(gè)區(qū)域森林揮發(fā)物種類在一天中不同時(shí)間段的變化規(guī)律，見圖3.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：4個(gè)區(qū)域森林揮發(fā)物的總體變化趨勢是上午種類多，而后逐漸減少.室外溫泉區(qū)、人工落葉松林區(qū)和白樺林區(qū)在上午隨時(shí)間推移揮發(fā)物種類減少明顯；室外溫泉區(qū)在下午有小幅上升，而人工落葉松林區(qū)、白樺林區(qū)則持續(xù)緩慢減少；闊葉混交林區(qū)揮發(fā)物種類一直緩慢持續(xù)減少.

分析4個(gè)區(qū)域森林揮發(fā)物相對含量大于10%的種類日變化規(guī)律，見圖4.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：芳香類化合物相對含量在4個(gè)區(qū)域的變化規(guī)律基本相同，即上午相對含量最高，下午急速下降，而后緩慢持續(xù)下降，晚上只在人工落葉松林區(qū)略有上升；酯類在室外溫泉區(qū)、人工落葉松林區(qū)和白樺林區(qū)呈逐漸增加趨勢，在闊葉混交林區(qū)先增加后減少；醇類在室外溫泉區(qū)和白樺林區(qū)呈逐漸增加趨勢，在人工落葉松林區(qū)和闊葉混交林區(qū)呈現(xiàn)先增加后減少趨勢；酮類在室外溫泉區(qū)和闊葉混交林區(qū)呈逐漸增加趨勢，在人工落葉松林區(qū)和白樺林區(qū)呈先增加后減少趨勢.烷烴類變化較復(fù)雜，在室外溫泉區(qū)上午至下午逐漸增加，下午至晚上逐漸減少；在白樺林區(qū)白天相對含量處于較低水平，比較平緩，下午至晚上逐漸上升；闊葉混交林區(qū)白天至晚上相對含量一直呈上升趨勢.

圖4 不同區(qū)域相對含量>10%的森林揮發(fā)物日變化Fig.4Diurnal variation more than 10% forest volatiles in different areas

2.7 森林康養(yǎng)緩解心理應(yīng)激情況

有研究[6-8]證實(shí)，森林漫步、溫泉浴等可對人的認(rèn)知及身體產(chǎn)生有益作用，延緩衰老及預(yù)防殘疾的發(fā)生、增強(qiáng)認(rèn)知功能、改善抑郁狀態(tài)，并可以逆轉(zhuǎn)某些代謝性疾病，適當(dāng)運(yùn)動(dòng)可改善睡眠質(zhì)量.本次研究表明：與康養(yǎng)前比較，無論是健康志愿者還是糖尿病患者在康養(yǎng)2周、3周后均可改善睡眠質(zhì)量，改善認(rèn)知功能以及心理應(yīng)激指數(shù)，如降低焦慮、抑郁和憤怒情緒，提高活力等.相關(guān)結(jié)果見表6～表8.

表6 森林康養(yǎng)前、后受試人群睡眠質(zhì)量Tab.6 Sleep quality before and after forest rehabilitation /分

表7 森林康養(yǎng)對健康志愿者心理應(yīng)激的影響Tab.7 Effects of forest rehabiliation on cognitive stress in healthy volunteers /分

表8 森林康養(yǎng)對糖尿病患者心里應(yīng)激的影響Tab.8 Effects of forest rehabiliation on cognitive stress in diabetic patients /分

3 森林康養(yǎng)對相關(guān)應(yīng)激激素釋放的影響

3.1 降低多巴胺及腎上腺素釋放

兒茶酚胺是典型的應(yīng)激激素，包括腎上腺素、去甲腎上腺素和多巴胺.兒茶酚胺主要由腎上腺分泌，應(yīng)激反應(yīng)時(shí)釋放量增加.持續(xù)性兒茶酚胺分泌增加，可誘發(fā)高血壓及心肌梗死.此外，兒茶酚胺可抑制胰島素釋放，但刺激胰高血糖素的分泌.因此，慢性應(yīng)激反應(yīng)與糖尿病的發(fā)生密切相關(guān)，即慢性應(yīng)激可使血糖水平增高.

健康人多巴胺血清水平一般低于1.31 nmol/L.本次研究結(jié)果表明：在健康志愿者及2型糖尿病患者血清中多巴胺均在正常范圍.進(jìn)行為期1周的森林康養(yǎng)可明顯降低糖尿病患者血清中多巴胺的含量，康養(yǎng)3周后，其血清水平與康養(yǎng)1周比較差異顯著(P<0.05)；與康養(yǎng)前比較，健康志愿者康養(yǎng)3周的血清多巴胺水平明顯降低(P<0.05)(圖5 a).

健康人腎上腺素血清濃度一般低于1.53 nmol/L.本次研究結(jié)果顯示：無論2型糖尿病患者還是健康人群，血清腎上腺素的水平均維持在正常范圍內(nèi).糖尿病患者進(jìn)行為期1周的森林康養(yǎng)后其血清腎上腺素水平明顯降低(P<0.05)；與康養(yǎng)前比較，健康志愿者康養(yǎng)2周后血清腎上腺素水平明顯下降(P<0.05)(圖5 b).

圖5 森林康養(yǎng)對多巴胺及腎上腺素釋放的影響Fig.5Effect of forest rehabiliation on reducing the release of dopamine and adrenaline

3.2 減少去甲腎上腺素及皮質(zhì)醇釋放

健康人血清去甲腎上腺素含量一般低于10.05 nmol/L.本研究證實(shí)：健康志愿者及2型糖尿病患者森林康養(yǎng)前血清去甲腎上腺素水平均在正常范圍之內(nèi)，兩者無明顯差異.康養(yǎng)1周，糖尿病患者血清去甲腎上腺素水平顯著降低(仍在正常范圍內(nèi))，與康養(yǎng)前比較差異顯著(P<0.05)；健康志愿者康養(yǎng)1周及3周后去甲腎上腺素降低較明顯(仍在正常范圍內(nèi))(P<0.05) (圖6 a).

皮質(zhì)醇是腎上腺皮質(zhì)產(chǎn)生的主要糖皮質(zhì)激素，對許多生理功能發(fā)揮重要的調(diào)控作用.血清皮質(zhì)醇含量晝夜變化大，上午在138～693 nmol/L，下午在69～349 nmol/L.本研究證實(shí)：無論健康志愿者還是2型糖尿病患者，早8：00血清皮質(zhì)醇含量均維持在正常水平，森林康養(yǎng)2周后，血清皮質(zhì)醇含量明顯降低，與康養(yǎng)1周比較差異顯著(P<0.05)，而健康志愿者無明顯差異(P>0.05).森林康養(yǎng)3周后，糖尿病患者和健康志愿者均較康養(yǎng)1周有所下降，差異顯著 (P<0.05)(圖6 b).

圖6 森林康養(yǎng)對去甲腎上腺素及皮質(zhì)醇釋放的影響Fig.6Effect of forest rehabiliation on reducing the release of norepinephrine and cortisol

4 結(jié)論與討論

4.1 森林環(huán)境對健康的促進(jìn)作用

森林空氣清潔、濕潤、氧氣充裕，對人體具有保健功能，如增強(qiáng)大腦α波、穩(wěn)定情緒、輔助呼吸到正常狀態(tài)、抑制交感神經(jīng)、消除失眠并獲得舒適的睡眠效果等，這些保健功能是借助多種環(huán)境因子(如溫度、濕度、空氣、光照、聲音等)協(xié)同作用，通過人的五感(視覺、嗅覺、聽覺、觸覺以及味覺)對人體產(chǎn)生影響，其中，植物揮發(fā)物中的“芬多精”影響較大.森林中許多植物在生長過程中可不斷散發(fā)芳香濃烈的揮發(fā)性物質(zhì)，如檸檬油、肉桂油、有機(jī)酸、醚、醛和酮等，這些物質(zhì)能殺死細(xì)菌、真菌和原生動(dòng)物，被稱為“植物殺菌素”或“芬多精”.李卿等[9]認(rèn)為，芬多精主要通過嗅覺途徑影響人體生理機(jī)能，如通過鼻黏膜內(nèi)毛細(xì)血管進(jìn)入血液，通過循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入大腦，刺激下丘腦調(diào)節(jié)相關(guān)激素分泌；另一方面，芬多精刺激丘腦，通過改變腦電活動(dòng)來控制大腦邊緣系統(tǒng)，進(jìn)而影響情緒[10-11].多種植物可釋放芬多精，如1 hm2的山楊、櫸、槐等林木，每天可分泌芬多精30～60 kg，均勻分布于周圍約2 km的廣泛區(qū)域[11]，這些芬多精包括萜烯類、醇類、酚類、酮類和脂類化合物等；銀杏、柏樹、樺樹、桉和冷杉等樹木亦可分泌大量殺菌素，如有機(jī)酸、醚和酮類物質(zhì)等，具有抑制或殺滅肺炎球菌、白喉?xiàng)U菌、肺結(jié)核球菌等病原體效應(yīng).

芬多精的釋放受多種因素影響，如植物遺傳性和發(fā)育階段等生物因素，溫度、光照、水分、營養(yǎng)和空氣濕度等非生物因素.樹種組成不同，揮發(fā)物的組分和相對含量也不盡相同.芬多精主要由樹葉釋放，不同樹種葉片釋放的濃度不同，如闊葉林中植物殺菌素主要是異戊二烯，而針葉林中主要是α-蒎烯.溫度是調(diào)節(jié)芬多精釋放最為明顯的環(huán)境因素之一，隨著溫度的升高，芬多精釋放率提高；光照是影響植物揮發(fā)物合成和釋放的主要因素之一，在溫度一定時(shí)，異戊二烯釋放率隨光照強(qiáng)度的提高而增加，在遮陰條件下，櫟屬植物和歐洲山楊的異戊二烯釋放明顯減少，主要是由于合成異戊二烯的碳源主要來自光合作用近期固定的碳，對光的依賴性還基于異戊二烯合成酶.但有些芬多精的釋放對光照的依賴性不大，如松樹、冷杉等釋放萜類化合物.

敦化雁鳴湖鎮(zhèn)位于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi)，冬季漫長，氣溫極低，1月平均最低溫度在-20 ℃以下；夏季短暫潮濕，7月份是康養(yǎng)的最佳時(shí)期，氣溫較高，空氣濕度大，光照充足，康養(yǎng)區(qū)內(nèi)的松、柞、楊、落葉松、紅松、楊樹和樟子松等植物釋放的揮發(fā)物種類多，相對含量大，負(fù)氧離子平均濃度也高，促進(jìn)健康的作用明顯.

4.2 不同康養(yǎng)區(qū)植物揮發(fā)物釋放規(guī)律

本研究通過吸附劑富集法，結(jié)合液相色譜-質(zhì)譜法分析了雁鳴湖室外溫泉區(qū)、人工落葉松林區(qū)、白樺林區(qū)、闊葉混交林區(qū)4個(gè)區(qū)域的森林揮發(fā)物成分，研究了森林揮發(fā)物種類組成和相對含量，以及森林揮發(fā)物的日變化規(guī)律，比較了不同區(qū)域森林揮發(fā)物的差異.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：室外溫泉區(qū)共鑒定出揮發(fā)物87種，人工落葉松林區(qū)88種，白樺林區(qū)65種，闊葉混交林區(qū)50種.揮發(fā)物分為芳香類、酯類和醇類等14種，其中，芳香類、酯類、醇類、酮類、烷烴類相對含量較多，而這些化合物是芬多精的主要成分，具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng).

室外溫泉區(qū)、人工落葉松林區(qū)、白樺林區(qū)芳香類化合物相對含量均在70%以上；酮類和酯類在白樺林區(qū)相對含量較高.4個(gè)區(qū)域森林揮發(fā)物的總體日變化趨勢是上午揮發(fā)物種類多，而后逐漸減少.室外溫泉區(qū)、人工落葉松林區(qū)、白樺林區(qū)在上午隨著時(shí)間推移揮發(fā)物種類減少明顯，室外溫泉區(qū)在下午有小幅上升，而人工落葉松林區(qū)、白樺林區(qū)則持續(xù)緩慢減少；闊葉混交林區(qū)揮發(fā)物種類一直緩慢持續(xù)減少.由此可知：敦化雁鳴湖鎮(zhèn)森林康養(yǎng)區(qū)日最佳康養(yǎng)時(shí)間為上午，隨著溫度的升高，森林揮發(fā)物種類和數(shù)量不斷增加，下午多數(shù)處于下降狀態(tài)；上午康養(yǎng)地點(diǎn)最好在室外溫泉區(qū)和人工落葉松林區(qū)，這兩個(gè)地點(diǎn)的芳香類化合物和酮類相對含量較多；脂類化合物在室外溫泉區(qū)和人工落葉松林區(qū)午后相對含量逐漸增加，因此，下午應(yīng)選擇在落葉松林區(qū)進(jìn)行活動(dòng).

4.3 森林康養(yǎng)對睡眠及心境的影響

本次研究證實(shí)，通過3周森林康養(yǎng)可顯著提高受試者的睡眠質(zhì)量，改善應(yīng)激相關(guān)心境指數(shù).對于健康志愿者，康養(yǎng)3周后焦慮和抑郁情緒較康養(yǎng)前得到明顯緩解，憤怒情緒在康養(yǎng)2周后得到緩解；對于2型糖尿病患者，其困惑及焦慮情緒在康養(yǎng)3周后明顯緩解，而2周后明顯提高了患者活力，抑郁狀態(tài)明顯緩解.研究認(rèn)為：森林中安靜的氣氛、美麗的自然景色、溫和濕潤的氣候、清新的空氣，尤其是空氣中彌漫的芬多精對情緒產(chǎn)生了有益影響.芬芳的氣味可改善人的情緒，尤其是對中老年人能夠發(fā)揮重要作用.有研究證實(shí)：薰衣草的香味使人精力充沛，富有活力[12]；使用精油進(jìn)行芳香按摩可提高POMS活力.我們在人群康養(yǎng)期間同時(shí)檢測了森林揮發(fā)物，發(fā)現(xiàn)室外溫泉區(qū)、人工落葉松林區(qū)含有大量蒎烯類、酮類和脂類等芬多精，表明樹木揮發(fā)的芬多精可在一定程度上緩解應(yīng)激，具有放松情緒的效果.此外，欣賞森林中的美景也可顯著提高活力并降低焦慮、抑郁、憤怒情緒，同時(shí)降低應(yīng)激水平，在一定程度上抑制交感神經(jīng)系統(tǒng)活性，提高副交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng).

4.4 森林康養(yǎng)對應(yīng)激激素釋放的影響

本研究對比分析了健康志愿者和2型糖尿病患者血清應(yīng)激相關(guān)激素水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與康養(yǎng)前比較，森林康養(yǎng)1周可顯著降低糖尿病患者血清多巴胺水平(P<0.05)，之后逐漸降低，康養(yǎng)3周后效果更加顯著(P<0.05)；與康養(yǎng)前比較，健康志愿者康養(yǎng)3周后多巴胺的含量顯著降低(P<0.05)，說明森林康養(yǎng)可顯著降低健康人群及糖尿病人群血清多巴胺水平.2型糖尿病患者血清腎上腺素水平在康養(yǎng)1周后顯著降低(P<0.05)，而后維持在較低水平(在正常范圍內(nèi))；健康志愿者森林康養(yǎng)2周后其血清腎上腺素水平明顯降低(P<0.05).由此可見：森林康養(yǎng)可在一定程度上抑制腎上腺素和多巴胺分泌，血清中的激素水平有所降低.

去甲腎上腺素和皮質(zhì)醇也是重要的應(yīng)激激素.本研究證實(shí)：2型糖尿病患者和健康志愿者在康養(yǎng)1周后血清去甲腎上腺素水平均明顯降低(P<0.05)，而后維持在較低水平(在正常范圍內(nèi))；血清皮質(zhì)醇在糖尿病患者的基線水平較健康志愿者水平偏高，康養(yǎng)1周后，糖尿病患者和健康志愿者血清皮質(zhì)醇含量有增加趨勢，但與康養(yǎng)前相比差異不顯著(P>0.05)，而后逐漸降低，至康養(yǎng)3周后其水平明顯下降，與康養(yǎng)1周相比，差異顯著(P<0.05)(在正常范圍內(nèi)).由此可見，森林康養(yǎng)可在一定程度上抑制去甲腎上腺素和皮質(zhì)醇分泌，導(dǎo)致血清中的水平降低.

應(yīng)激反應(yīng)是影響上述激素水平變化的重要因素.應(yīng)激反應(yīng)是指機(jī)體在受到內(nèi)、外環(huán)境因素及社會(huì)、心理因素刺激時(shí)出現(xiàn)的全身性非特異性適應(yīng)反應(yīng).足夠引起應(yīng)激反應(yīng)的任何刺激都有可能成為應(yīng)激原，根據(jù)來源分為外環(huán)境因素、內(nèi)環(huán)境因素和心理社會(huì)因素.除遺傳、飲食和運(yùn)動(dòng)影響糖尿病發(fā)生、發(fā)展外，生活中的劣性應(yīng)激原，如家庭生活不如意、社交困難和負(fù)性生活事件過多等強(qiáng)刺激，也是引起2型糖尿病發(fā)生、發(fā)展的重要因素.

腦橋藍(lán)斑是中樞神經(jīng)系統(tǒng)對應(yīng)激反應(yīng)最敏感的部位，其中的去甲腎上腺素能神經(jīng)元具有廣泛的上、下行纖維聯(lián)系，其上行纖維投射到杏仁復(fù)合體、海馬、邊緣皮質(zhì)及新皮質(zhì)，是應(yīng)激時(shí)情緒變化及行為改變的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；藍(lán)斑中腎上腺素能神經(jīng)元的下行纖維主要分布于脊髓側(cè)角，調(diào)節(jié)交感神經(jīng)張力及腎上腺髓質(zhì)兒茶酚胺的釋放.作為下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸的中樞部位，室旁核上行神經(jīng)纖維與邊緣系統(tǒng)的杏仁復(fù)合體、海馬結(jié)構(gòu)和邊緣皮層有著廣泛的中樞部位，是情緒反應(yīng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；下行神經(jīng)纖維通過腎上腺皮質(zhì)激素釋放控制腺垂體釋放促腎上腺皮質(zhì)激素，進(jìn)而調(diào)控腎上腺皮質(zhì)激素的合成與分泌.腎上腺皮質(zhì)激素包括糖皮質(zhì)激素和鹽皮質(zhì)激素.皮質(zhì)激素主要指皮質(zhì)醇.糖皮質(zhì)激素分泌增多可促進(jìn)蛋白質(zhì)分解及糖異生，同時(shí)糖皮質(zhì)激素可降低肌肉組織對胰島素的敏感性而抑制外周組織對葡萄糖的利用，提高血糖水平，與2型糖尿病的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切.此外，腎上腺皮質(zhì)激素分泌持續(xù)升高可引起焦慮、抑郁甚至自殺傾向等行為改變[13].外界環(huán)境的劇烈變化和長期的心理、生理應(yīng)激還可抑制胰島素分泌，升高血糖水平，甚至引起糖尿病.此外，高血糖也由肝臟葡萄糖輸出量高引起，這是由兒茶酚胺、皮質(zhì)醇和細(xì)胞因子等激素復(fù)雜的相互作用引起的.

有研究證實(shí)：芬多精能顯著降低尿液中腎上腺素和去甲腎上腺素水平，抑制交感神經(jīng)活動(dòng)，增強(qiáng)副交感神經(jīng)活動(dòng)[4].吸入芬多精還能緩解高血壓患者的精神緊張與軀體緊張，改善機(jī)體紊亂，平衡交感及副交感神經(jīng)活性，使血壓下降[14-15].本研究發(fā)現(xiàn)，森林康養(yǎng)可降低血清應(yīng)激激素水平，緩解應(yīng)激反應(yīng).其機(jī)理可能是森林漫步促進(jìn)了人體新陳代謝，葡萄糖消耗相對增加，能量消耗增加，肌肉組織對胰島素的抵抗降低；夏季溫度高，外周血管擴(kuò)張，外周阻力有一定程度降低，加速血液流動(dòng)，增加回心血量，提高心輸出量.同時(shí)，腦血管擴(kuò)張，促進(jìn)腦供血，改善腦細(xì)胞功能.林木中揮發(fā)物相對含量高，尤其是芬多精對人體健康非常有益，使得睡眠質(zhì)量提高、心理應(yīng)激得到緩解，進(jìn)而降低交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)，一方面緩解緊張焦慮等情緒；另一方面降低血清相關(guān)激素的水平，使得身心愉悅.廣袤的草原、郁郁蔥蔥的森林、清澈的湖水和清脆的鳥鳴完美結(jié)合，可以刺激人的五官，減輕交感腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)的緊張，減輕壓力、焦慮和煩躁情緒.

綜上可知：敦化雁鳴湖鎮(zhèn)7月份溫泉區(qū)、人工落葉松林區(qū)最適合森林康養(yǎng)，其次是闊葉混交林區(qū)和白樺林區(qū)；日康養(yǎng)時(shí)間以上午為宜.森林康養(yǎng)可顯著降低應(yīng)激反應(yīng)，提高睡眠質(zhì)量，緩解不良情緒.