何德华,王家佩,次旺仁真,许 青,赵云帆,杨 平
(沈阳师范大学,沈阳 110034)
桑叶被誉为植物之王,桑叶富含黄酮类化合物、生物碱、氨基酸、有机酸和维生素等,具有降血糖、降血压、降血脂、延缓衰老等功效,是国家卫生部确认的“药食同源”植物,被国际食品卫生组织列入人类21世纪十大保健食品之一。全球约有16种桑科桑属植物,我国约有12种,分布在四川、云南、西藏、贵州等地区。当前,国外学家从天然桑叶中初步分离出6种天然桑叶生物碱,并初步确定其主要组成分子式及化学性质。分析桑叶的有效成分及其功效作用,探讨茶和饮料等功能性食品的研究现状,为桑叶产品的进一步开发利用提供技术参考。
多糖为多羟基醛或多羟基酮的高分子有机化学聚合物,在哺乳动物、植物和各类微生物中广泛存在,是维持基本植物生命周期的化学物质之一。桑叶多糖具有多种生物活性,如抗肿瘤、抗衰老、抗病毒、降血糖和降血脂等。程莹等通过薄层色谱法将桑叶中的多糖分解成单糖,确定桑叶中含有单糖甘露糖、鼠李糖、木糖、葡萄糖和半乳糖,同时得出多糖最优水解条件。
生物碱主要存在于植物中,动物和微生物分布较少,大多数是复杂环状结构。生物碱是一类结构中含有氮的碱性有机化合物,具有显著的生物活性,是中药的重要有效成分之一。目前,桑叶中生物碱的检测方法有多种。其中:雷氏盐比色检测法较稳定可靠;柱前衍生化高效液相色谱检测法和柱前衍生化反相高效液相色谱检测法重现性高,但结果误差率也高;高效液相质谱联机检测法操作复杂,易产生误差;亲水作用色谱蒸发光散射检测法的实验因素难操控。
桑叶生物碱主要属于多羟基哌啶类。日本学者ASano等通过离子交换色谱从桑叶中分离出多种生物碱,并发现这类成分是以1-DNJ为母核的衍生物,包括N-甲基-1-DNJ,2-氧-α-D-半乳吡喃糖苷-1-DNJ,荞麦碱,1,4-二脱氧-1,4-亚氨基-D-阿拉伯糖醇,1,4-二脱氧-1,4-亚氨基-(2-氧-β-1)-吡喃葡萄糖苷-D-阿拉伯糖醇和1α,2β,3α,4β-四羟基-去甲莨菪。
黄酮是以2-苯基色原酮为基本母核的一类化合物。许多学者研究桑叶的化学成分,黄酮及黄酮类化合物的结构和成分都已比较明确。黄酮是桑叶中重要的天然活性成分之一,一部分与糖结合,一部分以游离态的形式存在。黄酮在桑的茎叶中含量较高,占据桑叶干重的1%~3%。俞坚等通过微波辅助提取法探索提取桑叶黄酮的最佳工艺条件,使黄酮提取率达到22.8 mg/g,并分离鉴定出5类黄酮类化合物。
桑叶中的氮含量为3.3%~4.3%,蛋白质占桑叶干重的15%~34%,由此可以看出桑叶拥有具有较高的粗蛋白含量。桑叶中的氨基酸含量丰富,含有18种重要的氨基酸,其中谷氨酸和天冬氨酸含量最高。每100 g桑叶干品中含谷氨酸2 323 mg,天冬氨酸2 049 mg。桑叶中的氨基酸组成与人体相似,便于人体吸收。
桑叶中富含矿物质且含量较高,包括钙、钾。锌、铜、硼、锰、铁等人生长发育必需的微量元素。
维生素是维持人体生理活动与身体健康的重要生物活性成分。桑叶中含有VA,VB1,VB2,VB3,VC,VE、胡萝卜素、β-胡萝卜素、视黄醇、烟酸等多种维生素,且含量不会受收获期的影响。
桑叶在《神农本草经》中被称之为"神仙草",它的根皮、枝、叶甚至果实皆可入药。桑树的根皮在中药中被称为"桑白皮",是治疗泻肺平喘和利水消肿的常见用药;桑枝具有祛除风湿、通顺经络、行气化水的功效;桑叶有疏风散热、平肝明目的神奇功效;桑堪可滋阴养血,开胃生津,润肠通便。在现代药学的研究中,桑叶还具有降低血糖、血脂、血压、胆固醇和抗衰老等多种生物活性。
糖尿病是一种以慢性高血糖为特征的多因素代谢性疾病,会因胰岛素分泌或功能缺陷导致葡萄糖、脂肪和蛋白质代谢受损。方晓等将桑叶提取物用于糖尿病大鼠,每天按照0.8 g/d进行灌胃,大鼠的血糖浓度从(18.95±4.28)mmol/L降低到(10.82±3.22)mmol/L,表明桑叶提取物有显著的降血糖作用。
陈福君等提取桑叶总多糖用于糖尿病小鼠腹腔注射,得出的结论有:1)桑叶多糖具有显著的降低血糖作用;2)桑叶多糖可调节糖尿病小鼠的糖代谢,提高糖耐量和储糖能力,增加肝糖原,降低肝糖。3)桑叶多糖促进正常小鼠胰岛B细胞分泌胰岛素,在血糖水平降低的同时,胰岛素水平显著升高。荞麦碱作为桑叶中的一种含氮假糖,在浓度达到1 mmol/L以上时能显著刺激胰岛素分泌,从而达到降低血糖的效果。
高血脂症会引起慢性脂肪肝、肾功能衰竭、肝硬化、胆结石和结肠癌等疾病。桑叶提取物对于摄入高脂食物造成大鼠体内血脂的浓度明显升高有良好的辅助改善作用。仝义超用桑叶提取物通过超高脂肪饮食给SD大鼠灌胃,其中的甾醇阻止胆汁酸中的胆固醇溶解,丁醇提取物阻止人或兔体内的低密度脂蛋白活性氧化,对降血脂有辅助作用。粗提物分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水提取,通过小鼠试验判定正丁醇相和水相有辅助降血脂的作用。
近年来,我国的糖尿病患者快速增长,1980年发病率不到1.0%,2002年发病率达2.6%,2019年更是高达10.9%,患者人数为全球最多。在此情况下,具有降血糖作用的桑叶产品成为研发热点。
桑茶含有丰富的营养素与多种活性物质,包括多种人体必须氨基酸、矿物质和维生素。初冬或晚秋时收获的桑叶营养成分含量最高,因此选择霜后桑叶制茶最佳。同时,茶中含有的多种活性物质,使桑叶茶具有多种功效,是天然纯正的营养品,被称作“长寿茶”。
当前,桑叶与其他物质结合制备桑叶饮料是桑叶加工利用的趋势和主流。王蔚新等用桑叶和金银花制备的新型饮料,具有凉血、明目、清热解毒和利咽喉的功效。在饮料中加入金银花,可以去除桑叶汁中原有的苦味和生青味。刘万顺等以桑叶、竹叶、石膏为原料制备新型饮料,具有抗炎消毒和清热解毒的效果,可辅助治疗牙痛、口臭、心烦等症状。
虽然桑叶饮料有较大发展,但仍处于初级加工阶段。想使桑叶饮料保持较强的稳定性,需要在避光、排氧、杀菌消毒等方面采取严格的工艺。只有对相关工艺开展进一步的探究,才能使桑叶饮料具有较好的饮用效果。
桑叶为桑科植物桑的干燥叶,在我国分布广泛,种植历史悠久。数千年来主要作为蚕的饲料,其功能性特性常被忽视。随着研究人员对桑叶的研究的不断深入,其降血糖、降血脂等功效逐渐被证明,桑叶相关产品的研发具有广阔前景。