桑资源中黄酮类化合物的类型与功能及应用

李文馨, 王雪雅, 陆 敏, 孙小静

（贵州省蚕业研究所，贵州 贵阳 550006）

桑（MorusalbaL.）为蔷薇目（Ro⁃sales）、桑科（Moraceae）、桑属（Morus Linn.）的多年生落叶木本植物，是一种兼具食用、药用、观赏、材用及生态应用等利用价值的经济作物［1］，《本草纲目》等书籍中对桑资源的药用价值等均有记载。我国不仅桑树种植面积最广，约有66.7 万hm2［2］，同时种质资源也最为丰富，品种超400 多个［3］。桑资源主要包括桑叶、桑枝、桑葚和桑黄等。近六年来国内外关于桑资源生物活性物质的报道逐渐增多，主要集中在黄酮类物质、多酚、多糖和生物碱［4-6］，其中黄酮类化合物已从桑叶、桑枝、桑葚和桑黄等桑资源中发现。黄酮类化合物作为植物的次生代谢产物，广泛存在于植物的花、茎和叶中［7］，其在不同领域均得到广泛利用。在畜牧业生产中，其对提高牛和羊的生产力，鸡肉和鸡蛋的品质，猪的生长性能、免疫能力和肉质等有积极作用［8-10］。在食品工业中，因其具备抗氧化、抑菌功能而被广泛用于食品防腐与保鲜［5，11-12］。在医药领域，已被用于治疗人类心血管疾病，具有抗氧化、抗菌、抗炎和降血脂等功效［13］，同时以黄酮为主要成分的中成药已广泛应用，并具有良好疗效。如通过化学合成的乙氧黄酮（又名心脉舒通），具有扩张冠状血管、增加冠脉流量的作用［14］；基于黄酮类化合物结构母核进行药物设计并研发而得的药物，如抗过敏药物色甘酸钠和用于预防性治疗哮喘、喘息性支气管炎的奈多罗米等［15-16］已应用多年。黄酮类化合物还能通过抑制人体酪氨酸酶活性，减少色素沉着，预防雀斑和黄褐斑等的形成，具有美白、保湿和抗炎的作用，且无毒无副作用［17-18］，因而在化妆品制造领域也得到应用。

基于我国桑树种植面积较大和种质资源丰富的优势条件，结合黄酮类化合物在多领域广泛应用的良好前景，开发和利用桑资源中的黄酮类化合物，有利于提升我国桑资源的综合效益，进而促进桑产业的高质量发展。目前针对桑资源中黄酮化合物的研究较少，为桑资源的综合利用和桑产业的发展提供借鉴，对桑资源分类、桑资源中黄酮类化合物的种类和生理功能进行介绍。

1 桑资源分类

1.1 桑叶

桑叶是桑树的主要产物。我国桑叶产量丰富，年产量超过1 500万t［2］。桑叶被列入中华人民共和国国家卫生健康委员会发布的《既是食品又是药品的物品名单》，具有降血糖、抗炎、抗衰老、抗肿瘤、减肥等药理作用［19］，同时可用于制作桑叶面、桑叶豆腐、桑叶果糖等功能性食品［20］。

1.2 桑枝

桑枝中含有多种生物活性成分，其中黄酮类化合物含量最高［21］。由于其不含对食用菌有害的物质，也几乎不存在农药残留，常用作基料栽培食用菌［22］，如以桑枝为主要基料栽培灵芝等［23］。

1.3 桑葚

桑葚是桑树的果实，又名桑椹子、桑椹等，颜色常见有紫黑色、白色、红色等［24］。截至2020 年，我国已选育果桑品种60 余种，年产量超过60 万t［25］。桑葚富含多种生物活性成分［26］，在食品工业中，桑葚可用于生产果汁、酒类、罐头、果酱等，还可用于提取色素［27］。

1.4 桑黄

桑黄为多年生药用真菌，又名桑黄菇、桑耳等，因其主要寄生、腐生于桑树而得名［28］。除桑树外，还可生长在杨树、松树、白桦树等。桑黄主要功能成分为黄酮、多糖和萜类，具有调节免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗菌等作用［29-30］。有研究对比不同树种桑黄生物活性物质含量发现，来源树种不同的桑黄生物活性物质含量差异较大，其中桑树桑黄含量相对突出，其子实体多糖、黄酮及三萜含量均高于暴马丁香树、白桦树等树种［31］。

2 桑资源中黄酮类化合物的种类

桑资源中的黄酮类化合物主要可分为7 个大类共34 种。其中黄酮类7 种、黄酮醇类8 种、二氢黄酮类3 种、二氢黄酮醇类2 种、黄烷醇类8种、花色素类4种、查尔酮类2种。黄酮类化合物的种类和含量受植物种类、生长环境及成熟度等不同而有所区别。从黄酮类化合物的主要来源部位看，桑叶中以黄酮类和黄酮醇类为主，包括桑辛素、环桑素、山柰酚、异槲皮苷、芦丁、桑色素等；桑枝中主要是黄酮类、黄酮醇类以及二氢黄酮类，如桑辛素、槲皮素、芦丁、桑色素、二氢山柰酚等；桑葚中以花色素类和黄酮醇类为主，包括紫云英苷、芦丁、桑色素、儿茶素、原花青素、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷等［31-41］（表1）。

表1 桑资源中主要黄酮类化合物的种类及来源

3 桑资源中黄酮类化合物的生理功能

3.1 降血糖

有研究表明，桑叶黄酮类化合物能降低血糖，同时提高胰岛素敏感性。苏言辉等［42］通过饲养试验观察桑叶黄酮对II 型糖尿病胰岛素抵抗大鼠氧化应激作用，并探讨其改善胰岛素抵抗的分子机制，发现与糖尿病模型组比较，桑叶黄酮治疗组能降低病鼠胰岛素活性和胰岛素抵抗指数，提高胰岛素敏感指数，降低空腹血糖和血清丙二醛含量，增强SOD 活性，认为桑叶黄酮能改善II 型糖尿病胰岛素抵抗大鼠高胰岛素血症，降低血糖，提高胰岛素敏感性。THABTI 等［43］将桑枝黄酮类提取物应用于II 型糖尿病大鼠，发现其具有非常显著的降血糖作用。

3.2 抗氧化

抗氧化作用是黄酮类化合物的主要功能之一。王芳等［44］采用碘—硫代硫酸钠滴定法测定黄酮类化合物对猪油的抗氧化活性发现，桑叶黄酮可明显抑制猪油的氧化，经纯化工艺处理后的黄酮类化合物，其抗氧化效果显著，是良好的天然抗氧化剂。钱骅等［45］对桑黄体外抗氧化能力，以及多糖、黄酮和多酚含量进行测定发现，黄酮类化合物是桑黄的主要抗氧化物质，其含量与桑黄的抗氧化活性呈正相关。除桑叶桑黄外，还有研究证实了桑枝黄酮抗氧化的作用机理［46］。

3.3 抑菌抗炎

刘凡等［47］通过比较桑黄液体发酵菌丝体的不同溶剂提取物及不同极性部位对5 种常见致病菌的抑菌作用发现，各极性部位的抑菌活性以乙酸乙酯萃取部位的为强，且其主要含有黄酮类化合物，推断桑黄菌丝体的抑菌活性可能与其含有的黄酮类化合物有关。李帅帅［48］对桑黄乙醇提取物乙酸乙酯萃取层和正丁醇萃取层分离所得化合物进行抗炎活性试验发现，啤酒甾醇、3β，6β，16β三羟基-羽扇豆烷、乙基-α-D-半乳糖苷、女贞甙、橄榄苦苷、6，6′-二乙基邻苯二甲酸二己酯在浓度为3 μM、10 μM 和30 μM 时可显著抑制LPS 诱导的RAW264.7 产生NO、IL-6 和TNF-α的含量，从而减少炎症反应。MAHMOOD等［49］通过动物试验表明，桑枝黄酮对小鼠肿胀、浮肿、腹腔渗液等均具有良好抑制作用。章丹丹等［50］通过灌胃给药试验证实，桑枝黄酮类具有良好的抗炎作用。其原理是桑枝总黄酮部分通过MAPK 中的ERK 信号转导通路抑制iNOS 基因和蛋白的表达从而抑制NO 的产量，提高细胞总抗氧化能力，同时下调COX-2、IL-1β、IL-6 等炎症介质和上调抗炎介质HO-1的表达。

3.4 抗肿瘤

桑黄中的黄酮能直接作用于HepG-2 肿瘤细胞，抑制其增殖，并能调节机体免疫力，从而间接达到抗癌作用。黄罗丹等［51］采用MTS 法检测总黄酮的细胞活力及对小鼠成纤维细胞L929 细胞及肿瘤细胞HepG-2 细胞的抑制情况，并使用流式细胞仪测定不同质量浓度总黄酮对正常细胞及肿瘤细胞的周期影响，发现不同质量浓度总黄酮对小鼠成纤维细胞L929 细胞无抑制作用，对HepG-2细胞有直接抑制作用。近年随着相关研究与医疗实践的发展，桑黄越来越多地被作为化疗药物应用于抗肿瘤治疗。

4 小结

我国作为桑蚕大国，桑资源品种、种植面积及产量均稳居世界首位，桑资源的进一步开发利用前景广阔，因而也亟待深入开展相关研究。近年来，桑资源中的黄酮类化合物及其功能的相关研究广泛开展，但应用研究相对较少，主要集中在畜牧业领域。桑资源中黄酮类化合物的种类、含量和功能一方面易受桑品种差异的影响，另一方面也受提取、贮藏、加工等技术因素的影响，提取纯化工艺的不够完善和成本较高等问题很大程度上制约其在食品、医药和化妆品等其他领域中的广泛应用与推广。因此，未来不仅须对其药理功效和作用机制作进一步深入研究，同时应在完善其提取、贮藏、加工等处理技术层面加大研究，从而提高其利用方式的合理性和利用率，促进对桑资源的高效利用，推进桑产业及其他行业应用桑资源的发展。