硬头黄竹叶黄酮生物活性成分研究

摘要：该研究测定了宜宾硬头黄竹叶黄酮提取物中多糖、蛋白质、总酚、粗脂肪、挥发性物质等基本化学成分，探究了竹叶黄酮提取物中黄酮有效成分。结果表明，竹叶黄酮提取物中除黄酮外，还含有较多的糖类和酚类物质，通过HS-SPME检测出6种醛类（24.87%）、3种酸类（18.13%）、4种酯类（13.87%）、5种酮类（32.31%）和1种酚类（7.92%）共20种挥发性物质；通过UHPLC-Q-TOF-MS检测出竹叶黄酮提取物中有609种物质，其中黄酮类化合物中共鉴定出43种，占比达60.6%，黄酮类物质中主要以异牡荆苷、异荭草苷为主。因此，该研究为竹叶黄酮生物活性成分的开发利用奠定了理论基础。

关键词：硬头黄竹；竹叶黄酮；成分研究；生物活性

中图分类号：TS201.2""""" 文献标志码：A"""" 文章编号：1000-9973（2024）10-0194-05

Study on Bioactive Components of Flavonoids from Leaves of Bambusa rigida

LUO Tian， HE Yi-guo， CHEN Yu， TANG Zheng， WANG Yan-yu，

NIE Yi-ming， ZHAO Xing-xiu*

（College of Biological Engineering， Sichuan University of Science and Engineering，

Yibin 644005， China）

Abstract： In this study， the basic chemical components such as polysaccharides， protein， total phenols， crude fat and volatile substances in the flavonoid extracts of Yibin Bambusa rigida leaves are determined， and the effective components of flavonoid extracts from bamboo leaves are explored. The results show that besides flavonoids， extracts from bamboo leaves also contain a significant amount of carbohydrates and phenols. A total of 20 volatile substances are detected by HS-SPME， including 6 aldehydes （24.87%）， 3 acids （18.13%）， 4 esters （13.87%）， 5 ketones （32.31%） and 1 phenol （7.92%）. There are 609 substances in flavonoid extracts of bamboo leaves detected by UHPLC-Q-TOF-MS， among which， 43 flavonoids are identified， accounting for 60.6%. Flavonoids are mainly composed of isovitexin and isoorientin. Therefore， this study has laid a theoretical foundation for the development and utilization of bioactive components of flavonoids from bamboo leaves.

Key words： Bambusa rigida; flavonoids from bamboo leaves; study on components; bioactivity

竹子是禾本科（Poaceae）竹亚科（Bambusoideae）多年生常绿植物，世界竹资源丰富，有130余属1 700多种，主要分布于亚太、美洲和非洲地区，其中亚太地区占有80%以上竹种，竹林面积占比达45%[1]。我国是世界上主要产竹国和竹资源利用大国，被誉为“竹子王国”，竹种类位居世界之首，竹林面积达641.16万公顷，占全世界的30%，主要分布于四川、浙江、福建、安徽、江西、湖南、广西、广东[2-3]。

竹叶是一种再生速度快、产量高的自然绿色资源，竹叶中含有大量的黄酮类物质，竹叶黄酮可药食两用，《中华本草》和《中国中药资源志要》分别早有记录药用竹种17种和31种。竹叶黄酮具有抗氧化、抑菌、防腐、抗肿瘤、抗炎、调节血脂等药理特性和抗辐射、美白、吸湿保湿等日化特性[4]。硬头黄竹在宜宾种植面积大，主要以竹笋的形式呈现在餐桌上，但对于其竹叶中的有效成分却鲜有研究，因此，有必要对其中所含的竹叶黄酮类物质进行深入研究，以期为其在食品、医药及其他方面的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 实验材料

竹叶黄酮：实验室前期从硬头黄竹叶中提取的竹叶粗黄酮；茶多酚、VC、熊果苷（均为实验级）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；大肠杆菌、金黄色葡萄球菌：实验室储存指示菌。

1.1.2 实验设备

UV-2450分光光度计 日本Shimadzu公司；K9840自动凯氏定氮仪、SOX406索氏提取仪 济南海能仪器股份有限公司；7890A气相色谱-质谱联用仪（GC-MS） 安捷伦科技（中国）有限公司；超高效液相色谱-串联飞行时间质谱联用仪（UHPLC-Q-TOF-MS） 上海派森诺生物科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 竹叶黄酮提取物中多糖含量的测定

采用苯酚-硫酸法测定竹叶黄酮提取物中多糖含量[5]。

1.2.2 竹叶黄酮提取物中蛋白质含量的测定

采用凯氏定氮仪测定竹叶黄酮提取物中蛋白质含量[6]

1.2.3 竹叶黄酮提取物中总酚含量的测定

采用Folin法测定竹叶黄酮提取物中总酚含量[7]。

1.2.4 竹叶黄酮提取物中灰分含量的测定

采用重量法进行测定。

1.2.5 竹叶黄酮提取物中水分含量的测定

采用恒重法进行测定。

1.2.6 竹叶黄酮提取物中粗脂肪含量的测定[8]

采用石油醚抽提竹叶黄酮提取物中的粗脂肪含量。

1.3 竹叶黄酮提取物挥发性物质的测定

采用顶空固相微萃取-气质联用法（HS-SPME-GC/MS）测定竹叶黄酮提取物中的挥发性物质[9]。称取1.0 g竹叶黄酮样品加入顶空瓶中，封盖，将老化后的萃取头放入顶空瓶中，使其暴露在样品上方约0.5 cm处，60 ℃恒温萃取30 min，再将萃取头放入GC-MS中解吸5 min 后进行GC-MS分析。

1.4 竹叶黄酮提取物非靶向物质研究

利用UHPLC-Q-TOF-MS测定竹叶黄酮中的物质，将分子质量（误差lt;0.01‰）、保留时间、二级碎裂谱图、碰撞能等信息与数据库进行比对。

2 结果与讨论

2.1 竹叶黄酮提取物中基本成分的测定

竹叶黄酮提取物中总黄酮、多糖、蛋白质、总酚、灰分、水分、粗脂肪含量的测定结果见表1。

由表1可知，总黄酮含量为（9.16±0.21）%，多糖含量为（17.75±0.31）%，蛋白质含量为（6.83±0.14）%，总酚含量为（15.58±0.22）%，灰分含量为（12.86±0.21）%，水分含量为（7.14±0.11）%，粗脂肪含量为（9.02±0.23）%。除黄酮外，竹叶黄酮提取物中还含有较多的糖类和酚类物质，这些物质可能与黄酮类物质结合或者单独存在于提取物中，使竹叶黄酮提取物具有良好的生物活性。

2.2 竹叶黄酮提取物挥发性物质的测定

由表2可知，竹叶黄酮提取物中共检测出20种挥发性物质，其中醛类6种，占24.87%；酸类3种，占18.13%；酯类4种，占13.87%；酮类5种，占32.31%；酚类物质1种，占7.92%。酮类化合物占比最高，其次为醛类化合物。竹叶黄酮中检测出的20种挥发性物质均符合GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》。醛类物质大多具有愉悦的香味，常被用于日化品中，如2-己烯醛具有特殊青叶香气，苯乙醛具有风信子香气和水果香，壬醛具有玫瑰香气，癸醛具有甜橙和橘子香气[10]。其中2-己烯醛常用作清鲜头香剂；壬醛和癸醛都能抑制黄曲霉的活性，壬醛还具有止泻活性，对蜡样双歧杆菌和单核细胞增生李斯特氏菌具有显著抑制活性[11-12]。酸类物质中，月桂酸及其衍生物具有优良的抑菌活性，特别是对金黄色葡萄球菌有显著抑制作用[13]。酯类物质都具有愉悦的香气，癸酸乙酯具有良好的果香（梨香）和酒香（白兰地香）等；二氢猕猴桃内酯具有凉香；肉豆蔻酸乙酯具有蔻鸢尾油香气，常作为定香剂；棕榈酸乙酯具有调理皮肤和头发的功效[14]。酮类化合物中，α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮都具有紫罗兰香等花香，广泛用于日化和食品香精中，β-紫罗兰酮还具有抗氧化、抗肿瘤和抗癌等特性[15]。香叶基丙酮因具有清除自由基的功能常被用作医药中间体[16]，法尼基丙酮也是重要的胃黏膜保护药物的中间体，是一些治疗胃炎、胃溃疡药物不可缺少的成分[17]。植酮（6，10，14-三甲基-2-十五烷酮）也具有抗菌、抗炎、止痛等作用，常用于医药行业[18-19]。酚类物质2，4-二叔丁基苯酚可作抗氧化剂、稳定剂、紫外线吸收剂的中间体，因此，它能提高竹叶黄酮的抗氧化能力和抗紫外线能力，并能增强竹叶黄酮产品的稳定性[20]。综合以上分析，竹叶黄酮提取物中的挥发性物质可能使其具有抗氧化性、日化特性、药理特性、抑菌性能等生物活性。

2.3 竹叶黄酮提取物非靶向物质研究

UHPLC-Q-TOF-MS检测的正负离子模式TIC图谱见图1和图2。

由图1和图2可知，竹叶黄酮提取物中共检测出609种物质，其中包含9个大类，分别是糖类和多酮类化合物、脂质和类脂分子、有机氧化合物、有机酸及其衍生物、苯环类化合物、有机杂环类化合物、核苷酸及其类似物、有机氮化合物、生物碱及其衍生物。糖类和多酮类化合物共鉴定出71种，包括黄酮类、丹宁酸、鞣酸类、异黄酮类、二芳基庚烷类、香豆素及其衍生物、肉桂酸及其衍生物、苯丙酸、新黄酮类聚合物、芪类，其中黄酮类化合物共鉴定出43种，占比达60.6%。竹叶提取物中含有丰富的黄酮类化合物，使其具有抑菌防腐、抗氧化、美白、吸湿保湿等生物活性和抗肿瘤、抗炎、调节血脂等药理特性，最新研究还表明摄入富含黄酮的食物可以降低帕金森病患者的死亡风险[21]。

由表3可知，在黄酮类化合物中，异荭草苷、异牡荆苷及牡荆苷的衍生物均被检测出，竹叶黄酮特征性成分有4种，其中碳苷黄酮占了3种，未检测出的荭草苷可能不存在于宜宾硬头黄（箣竹属）竹叶中，因为目前箣竹属竹叶黄酮还未见报道荭草苷含量。黄酮类化合物中占比最高的为异牡荆苷，达43.965%。Kimura等和He等[22-23]综述了近年对异牡荆苷的研究，大量的体内体外研究都表明异牡荆苷具有可靠的安全性和丰富的生物活性，该物质具有抗氧化、抑菌、抗炎、抗肿瘤、神经保护等功效，可能成为许多疾病或综合征的潜在治疗候选药物。Khole等[24]的研究表明异牡荆苷具有强抗氧化性，特别是在清除超氧阴离子自由基方面，Lyu等[25]的研究表明异牡荆苷在预防肝癌方面具有一定效果，Rosa等[26]的研究表明异牡荆苷能通过抑制NO、PGE2等发挥其抗炎作用，侯春莲[27]研究了异牡荆苷的抗菌活性，其能有效抑制枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌。占比较高的牡荆素-2-O-鼠李糖苷（6.352%）对一些氧化应激损伤具有保护作用，已经被广泛应用于心血管系统疾病的研究[28]， 表3中其他黄酮类物质虽然占比较少，但基本都具有重要的生物活性，在抗氧化、抑菌、降血脂、抗炎、抗肿瘤、神经保护以及众多心血管疾病中都起着重要的作用[29]，如异荭草苷（1.541%）是碳苷黄酮的代表物之一，在食品和医药中被广泛应用；序号2，3，4，10，12，16，18，19，20，26，28，29，38均具有抗氧化活性，序号16，17，20，36均具有抑菌活性，序号4，6，10，11，12，13，16，17，18，19，20，24，25，26，28，29，32，34，36，37在医药研究方面都是具有重要药理特性的物质。

除黄酮类物质外，竹叶提取物中的其他物质也具有重要的生物活性，如葫芦巴碱（生物碱类）的体外、体内、细胞以及动物研究都表明其具有抗糖尿病的巨大潜力[30]。3-羟基-3-甲基谷氨酸（脂类）是一种抗血脂剂，通过抑制羟甲基戊二酰辅酶A控制胆固醇合成，达到降甘油三酯、胆固醇的效果[31]。

3 结论

竹叶黄酮提取物基本成分中主要成分为多糖、多酚以及黄酮类化合物，竹叶黄酮提取物中共检测出20种挥发性物质，包括醛类、酸类、酯类、酮类、酚类，其中酮类化合物占比最高，其次为醛类化合物。采用UHPLC-Q-TOF-MS共检测出竹叶黄酮提取物中非靶向物质609种，糖类和多酮类化合物71种，黄酮类化合物43种，由质谱检测可知竹叶黄酮提取物中酮类物质占比最高，后期可以将其应用于食品、医药等方面，进一步深入研究其抗氧化性、DPPH自由基和超氧阴离子自由基清除能力以及配制成竹叶黄酮水的稳定性等，为充分利用硬头黄竹叶资源提供了参考依据。

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收稿日期：2024-03-06

基金项目：四川省科技厅苗子工程（2021JDRC0129）；大学生创新创业训练计划项目（CX2021133，S2022106，S2022079，CX2022135）

作者简介：罗田（1997—），男，硕士研究生，研究方向：食品加工与安全。

*通信作者：赵兴秀（1977—），女，教授，硕士，研究方向：食品科学工程。