甘蔗叶的药用价值评价与综合利用浅析

魏纪湖 蓝 崇 田 林

（广西中医药大学，广西 南宁 530001）

甘蔗叶的药用价值评价与综合利用浅析

魏纪湖 蓝 崇 田 林

（广西中医药大学，广西 南宁 530001）

甘蔗叶作为甘蔗种植区域的主要农作物副产物，其含有氨基酸，多糖、还原糖、酚类、苷类、有机酸、植物甾醇、黄酮类、香豆素或内酯等多种化学物质，具有很高的药用价值和综合利用潜力。文章对甘蔗叶的功效成分、药用价值及综合利用情况进行综述，为对其进行深入研究和综合利用提供借鉴。

甘蔗叶；药用价值；开发利用；综述

甘蔗（Saccharum officinarum Roxb）为禾本科多年生甘蔗属植物，广泛种植于海拔低于1600m以下的温带和亚热带地区，我国主要产于广西、广东、福建、云南及台湾等地，其中广西的甘蔗产量占全国产量的一半以上［1-2］。甘蔗除了作为重要制糖原料外，还具有很高的综合利用价值［3］。甘蔗叶中含有黄酮类、有机酸、多酚、维生素、甘蔗多糖等多种化学成分［4-6］，可被广泛用于制药、养酵母、制酒精等［1-2］。作为农作物废弃物，我国甘蔗叶年产量高达 400万吨，资源十分丰富，如此大量的甘蔗叶除少部分作为动物饲料外，大部分被蔗农就地焚烧，造成资源的极大浪费和严重环境污染［7-8］。为推动甘蔗叶的合理利用与开发，响应中央“绿色化”发展战略，本文主要从现代药理学研究方面对甘蔗叶的药用价值和开发前景进行综述。

1 化学成分与提取技术

查阅近10年的文献资料，各化学成分试验结果显示，甘蔗叶所含成分类别基本相同，主要含有氨基酸，多糖、还原糖、酚类、苷类、有机酸、植物甾醇、黄酮类、香豆素或内酯等多种化学物质［8-13］。本文将主要介绍甘蔗叶中具有重要药用价值的黄酮类和多糖类化学成分。

1.1 黄酮类化合物

黄酮类化合物（flavonoids）又称黄碱素或黄酮，是具有2-苯基色原酮（flavone）结构的化合物。黄酮类化合物在植物体中通常与糖结合成苷类，小部分以游离态（苷元）的形式存在。绝大多数植物体内都含有黄酮类化合物，它在植物的生长、发育、开花、结果以及抗菌防病等方面起着重要的作用，具有很广泛的药用功效。吴建中［8］等人研究发现甘蔗叶中富含黄酮类物质，对甘蔗叶进行干燥粉碎处理后，采用乙醇-水热回流提取、正丁醇萃取的方法，每 10g干燥甘蔗叶中可以提取0.31g黄酮类提取物。以芦丁为标准品，采用硝酸铝-亚硝酸钠比色法检测总黄酮含量［9］，甘蔗叶黄酮类提取物中黄酮平均含量为12.5%。并检测出其中的黄酮物质主要是花青素、花黄素。阎欲晓［10］等利用超声技术提取甘蔗叶活性成分的研究发现，最佳工艺条件为乙醇浓度为80%，提取温度60℃，超声提取时间为60min，料液比1:40，超声波功率为104W。该工艺制备得到甘蔗叶黄酮含量为22.13mg/g。证实甘蔗叶富含大量的黄酮类物质。Jerzy Gajdus［11］用LC-UV法测定甘蔗叶、渣、汁和转基因甘蔗中的黄酮含量。鲜甘蔗叶（fresh sugar cane leaves）中，总黄酮平均含量达1.10mg/g。

侯小涛［12-13］等在甘蔗叶成分测定试验中发现，利用正交实验法甘蔗叶总黄酮最佳提取工艺为乙醇体积分数50%，提取温度80℃，料液比1:25，提取时间每次2h；甘蔗叶提取物中糖类和黄酮类的显色和沉淀反应现象较明显。证实甘蔗叶中含有黄酮类化合物、多糖化合物等药理作用广泛的化学成分。

1.2 多糖类物质

多糖类物质（polysaccharide）作为生命主体的四大类基本物质之一，大量存在于动植物、微生物、海藻类等生物中。多糖在抗病毒、抗肿瘤、加强免疫、抗感染、降血糖、抗氧化等方面发挥着重要作用。具有免疫活性的多糖其衍生物常常还具有其它的活性，如硫酸化多糖具有抗HIV活性及抗凝血活性，羧甲基化多糖具有抗肿瘤活性。江恒［14-15］等人用水提醇沉法和DEΑE-纤维素层析柱法得到纯化的甘蔗叶多糖，经蒸馏水洗脱，仅出现单一吸收峰，且峰形集中，说明甘蔗叶多糖经 DEΑE-纤维素层析柱仅分离出一个组分。采用SephadexG-100柱层析法及红外光谱检测后，经鉴定成分为多糖。甘蔗叶多糖的提取率为5.42%，含糖量为70.2%。多糖本身尚还有许多问题有待于进一步研究解决，如有的多糖类物质在天然产物中含量很低，提取分离困难，有的多糖类质量不容易控制。

1.3 其他

甘蔗叶含有的氨基酸、酚类、有机酸、内酯等化学物质也是药理、药物分析等的相关学科领域的研究重点。Colombo等［16-17］通过online HPLC-UV and MS数据，鉴定了甘蔗渣、甘蔗叶和甘蔗汁中多个黄酮苷及苷元。采用 Folin-酚法测定甘蔗叶粗多糖中的蛋白质含量，根据测定供试品溶液的光密度值，按线性回归方程计算甘蔗叶粗多糖中的蛋白含量为4.37%。

2 药理研究与临床价值

2.1 中医药价值

中医认为：甘蔗味甘性凉，入肺、胃经。有清热生津、润燥解酒等功效，可用于热病津伤、肺燥咳嗽、反胃呕吐、心烦口渴、大便燥结等症［3-4］。

2.2 抗氧化作用

甘蔗叶中含有大量具有抗氧化活性的黄酮类物质，而黄酮类化合物是人体必需的天然营养素，黄酮类化合物还能降低血管的脆性，及改善血管的通透性、降低血脂和胆固醇。它对人体的健康具有重要的作用，具有抗炎镇痛、抑制细菌、抗过敏、抑制病毒、抗氧化自由基活性、保肝护肝、防止血栓形成、抗肿瘤、防治心脑血管病等功效，是一种潜在的外源性抗氧化剂原料。因此利用甘蔗叶中生产黄酮类提取物具有广阔的应用前景［7，18-19］。

2.3 抗菌作用

在抗菌方面，甘蔗叶具有的黄酮类等成分具有抑制相关酶的活性、降低细菌耐药性等直接作用。侯小涛［18］等人研究发现甘蔗叶提取物能有效抑制金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌；甘蔗叶的50%醇提物和70%醇提物对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、伤寒沙门氏菌、大肠埃希氏菌、枯草芽孢杆菌和肺炎克雷伯氏菌有较好的抑制作用。赖秀娟［20］等实验发现甘蔗叶黄酮类成分中有多种抗菌成分，对口腔常见致龋菌均有抑制作用，其中总黄酮95%乙醇洗脱流份（S5）和0.1%乙酸醇溶液洗脱流份（S6）对变异链球菌和粘性放线菌有抑菌效果，与茶多酚效果相当；0.1%乙酸醇溶液洗脱流份（S6）对变异链球菌有杀菌效果，与茶多酚相当。

2.4 抗炎作用

相关研究已表明甘蔗叶总黄酮有抗炎作用，但是对于抗炎作用的物质基础及机制仍不明确，有待进一步研究。侯小涛［12］在进行相关动物实验后发现：甘蔗叶总黄酮能明显抑制小鼠耳廓炎症，对醋酸所致的小鼠腹腔毛细血管通透性增高有显著的抑制作用，对小鼠棉球肉芽肿增生有显著的抑制作用。在炎症渗出和肿胀模型中，甘蔗叶总黄酮能有效抑制二甲苯（抑制率为27%～36%），在小鼠试验中发现其具有致小鼠耳廓肿胀的作用，且能显著拮抗醋酸（抑制率在23%左右），从而导致小鼠腹腔毛细血管通透性增高，经给药量对比后发现，在中、高剂量的给药情况下，能显著抑制小鼠棉球肉芽肿（抑制率分别为16.2%、23.59%）。

2.5 降血糖作用

甘蔗叶的水提物对小鼠血糖有一定抑制作用，侯小涛［21］等对四氧嘧啶所致的小鼠糖尿病模型进行甘蔗叶各种提取物灌胃实验。结果显示:甘蔗叶水提物等多种提取物能够抑制肾上腺素引起的小鼠血糖升高，因此，可推测甘蔗叶可能有抑制肌糖原酵解、肝糖原分解，抑制糖异生的作用。

2.6 抗肿瘤作用

纯化的甘蔗叶多糖成分均一，具有提高机体免疫力、抗氧化活性和抑制肿瘤DNΑ、RNΑ的合成的作用，因此对肿瘤细胞有抑制或杀伤作用，而不损伤正常细胞。江恒［14］等利用MTT法观察其对鼻咽癌细胞株CNE2的生长抑制情况。其对人鼻咽癌CNE2细胞的生长有抑制作用，且呈明显的剂量依赖关系。研究表明甘蔗叶提取物对人胃癌、宫颈癌、肝癌细胞株具有明显的体外抑制作用，甘蔗叶多糖具有针对肿瘤细胞的体外细胞毒作用，在10～160μg/ml的剂量范围内，可显著抑制人鼻咽癌CNE2细胞的生长增殖，而对人正常细胞无明显杀伤作用。其机制可能是通过提高Bax基因表达及降低Bcl-2基因的表达，从而诱导肿瘤细胞凋亡而发挥其抗肿瘤作用。

2.7 抗自由基作用

过量的自由基是导致衰老、癌症、心血管疾病等疾病的的重要原因。通过补充外源性抗氧化剂，能够有效清除过量的自由基，阻抑脂质过氧化反应，减少生物膜的损伤，有效预防由过量自由基所引发的疾病［8］。甘蔗叶中含有大量具有抗氧化活性的黄酮类物质，是一种潜在的外源性抗氧剂原料。吴建中［8］等进行的对照试验表明：甘蔗叶黄酮类提取物的清除二苯基苦基苯脐自由基（DPPH）自由基的能力略为茶多酚的 1/2到2/3。鉴于茶多酚为成熟化的高效抗氧化剂，可以认为甘蔗叶中富含的黄酮提取物具有极强的清除自由基和防止油脂氧化的能力，从而为甘蔗叶应用于制配抗氧化剂提供理论依据。阎欲晓［10］等人的相关研究表明：甘蔗叶黄酮具有较强的羟自由基清除作用，且清除率与黄酮质量浓度呈正相关性。甘蔗叶黄酮提取物清除羟自由基的 IC50（清除率为 50%时的浓度）为 0.038mg/mL，而抗坏血酸清除羟自由基的 IC50为0.042mg/mL，表明甘蔗叶黄酮清除羟自由基的能力高于抗坏血酸，清除率在一定范围内与黄酮浓度呈正相关性。

3 讨论与展望

综上所述，甘蔗叶因富含黄酮类化合物、多糖、氨基酸，还原性多糖等多种药用物质成分，具有抗氧化自由基、抗菌、降低肿瘤细胞耐药性及诱导肿瘤细胞凋亡等作用，可被广泛应用于心脑血管防治、养肝护肝、抗肿瘤、血糖控制等领域。甘蔗叶的有效成分提取可以采用煮水萃取法、回流法、浸渍法、超声波空化法，现代制药技术完全可以满足工业化生产需求。随着可持续发展的不断深入和对生物资源的进一步开发利用，甘蔗叶这一农作物废弃物，将为临床药物研究提供新的方向及大量的植物资源，对甘蔗叶走向药用开发具有重要的意义，同时对新型农业化、新型绿色化的可持续发展具有积极的推动作用。

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Analysis and evaluation of medicinal value and comprehensive utilization of sugarcane leaves

Sugarcane leaves as one of a main crop by-products of sugarcane planting area containing amino acid， polysaccharide，reducing sugar， phenols， glycosides， organic acids， phytosterols， flavonoids， coumarins and lactones and other variety of chemical substances，， with very high medicinal value and potential of comprehensive utilization. In this paper， the effects of sugarcane leaves on the composition， medicinal value and comprehensive utilization of the situation are reviewed， for its in-depth study and comprehensive utilization to provide reference.

Sugarcane leaves； medicinal value； exploitation and utilization； review

S38

Α

1008-1151（2016）06-0084-03

2016-05-12

魏纪湖，广西中医药大学中医骨伤科学专业在读硕士研究生。

田林，男，广西中医药大学中医骨伤科学专业在读硕士研究生，研究方向为骨关节炎的基础与临床研究。