陈雅妮 李琼 任顺成

摘要 玉米须是我国传统的中草药，含有多种功能成分，黄酮类化合物是其主要功能性成分之一，具备开发潜力。主要综述玉米须黄酮在提取、种类以及药理功效方面的研究进展，以期为玉米须黄酮的进一步研究及开发利用提供理论依据。

关键词 玉米须；黄酮；提取方法；药理功效

Research Progress of Flavonoids in Corn Silk

CHEN Ya-ni，LI Qiong，REN Shun-cheng （Department of Food Science and Engineering，Moutai University，Renhuai，Guizhou 564507）

Abstract Corn silk is a traditional Chinese herbal medicine and contains a variety of functional components.Flavonoids are one of its main functional components and have development potential.In this paper，the research progress on the extraction，species and pharmacological efficacy of flavonoids in corn silk are reviewed in order to provide a theoretical reference for the further study and development utilization utilization of flavonoids in corn silk.

Key words Corn Silk；Flavonoids；Extraction method；Pharmacological efficacy

玉米須，又名玉麦须、棒子毛、五蜀黍蕊、苞米须，为禾本科一年生草本植物玉蜀黍（Zea mays）的花柱和柱头[1]。玉米须是我国传统中草药的一种，研究发现玉米须含有多种生物活性成分，具有广泛的药理功效，其中黄酮类化合物的药理功效尤为显著，其具有抑菌[2]、抗炎[3]、抗癌[4]、抗氧化[5]、抗疲劳[6]、降血糖[7]、降血脂[8-9]等作用。笔者重点就玉米须黄酮的提取工艺、种类以及药理功效方面的研究进展进行综述，以期为玉米须黄酮今后的研究和开发利用提供理论依据。

1 玉米须黄酮的提取

黄酮类物质在植物体中通常与糖结合成苷类，小部分以游离态的形式存在，易溶于乙醇等有机溶剂，因此黄酮提取通常采用乙醇回流提取的方法。近年来，随着微波、超声波、真空减压和酶解等技术的蓬勃发展，很多研究者将其作为黄酮提取的辅助技术，以期省时、有效、最大限度地提高黄酮提

取率。

1.1 乙醇回流提取法

乙醇回流提取法是黄酮提取的传统方法，广泛应用于黄酮类化合物的提取。因为黄酮苷元一般难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂，并且利用乙醇价格低、无毒等特点，采用乙醇回流的方法将黄酮从玉米须中提取出来。影响玉米须黄酮提取的因素主要包括提取时间、提取温度、提取次数、料液比、乙醇浓度等[10-12]。采用乙醇回流提取法提取玉米须黄酮的研究比较多，经过优化后的最佳提取工艺差异较小，玉米须黄酮提取率比较稳定（表1）。也有学者报道，提取过程中加入电压，闪式提取玉米须黄酮可以大大缩短提取时间，提取时间为6 min[2]，乙醇回流提取法虽具有操作简单、提取效果较好等优点，但由于在提取时消耗大量的提取液，并且提取时间较长，不利于节约能源和成本，因此并不适用于规模化生产。

1.2 微波辅助提取法

微波是频率介于300 MHz～300 GHz的电磁波，波长介于1 mm～1 m。微波提取过程中，微波辐射导致植物细胞内的极性物质吸收微波能产生大量热量，从而使细胞内温度迅速上升并产生压力，压力将细胞膜和细胞壁冲破，细胞内物质溶解释放到提取液中[13]。王燕等[14]采用Box-Behnken Design优化微波辅助法提取玉米须总黄酮的工艺条件，获得最优工艺参数：以体积分数70%的乙醇为提取剂，微波功率240 W，提取时间11 min，料液比1∶14 （g∶mL）。

1.3 超声波辅助提取法

超声波是一种频率高于20 000 Hz的声波，超声波在物质介质中形成介质粒子的机械振动，可引起媒质的相互作用，超声波的热作用、机械作用和空化作用是超声波在液体内的主要作用[15]，这有利于增加黄酮的溶出。采用超声波辅助提取法，试验中不需要外加任何化学试剂，也不会破坏黄酮结构，因此被认为是良好的辅助提取方法。吕萍等[16]采用超声波辅助法提取玉米须总黄酮的工艺条件，获得最优工艺参数：乙醇浓度为50%，提取时间为6 min，提取温度为50 ℃，料液比为1∶30 （g∶mL），黄酮提取率达2.22%，此方法省时、操作简单。

1.4 酶辅助提取法

酶辅助提取是近几年发展起来的一种新技术，通常采用纤维素酶、半纤维素酶、木瓜蛋白酶、果胶酶等分解细胞壁的酶辅助其他提取方法提取黄酮。王宁等[17]采用纤维素酶酶解的方法从玉米须中提取总黄酮，由于植物细胞壁主要是由纤维素组成的，纤维素酶可以催化纤维素β-D-葡萄糖苷键的裂解，破坏植物细胞壁，促进植物有效成分的浸出，结果得出，最佳工艺条件为加酶量240 U/g、pH 5.4、酶解温度50 ℃、酶解时间210 min，在此工艺条件下玉米须总黄酮提取率比同等条件下不加酶提取率提高36.34%。由于酶水解对设备没有额外的要求，因此酶解辅助提取玉米须黄酮更适合规模化生产，但酶价格较高，因此提取成本比较高。

1.5 多种辅助提取技术联合应用

对玉米须黄酮的提取技术除单独采用各种辅助提取技术外，研究者们还将不同辅助提取技术组合应用对玉米须黄酮提取工艺的研究。李侠等[18]采用响应面优化法，研究超声波-双酶（果胶酶和纤维素酶）法协同提取玉米须黄酮，得出最佳工艺条件为：料液比1∶31 （g∶mL）、超声功率173 W、酶解时间42 min、加酶比（果胶酶∶纤维素酶）1.9∶1.0，在此条件下黄酮提取率较相同条件下单一超声波提取有明显提高。张艳等[19]等采用单因素试验和正交试验的方法研究了超声辅助纤维素酶提取玉米须黄酮工艺，最终得出最佳提取工艺条件为：加酶量0.030 g、超声时间65 min、酶解温度30 ℃、pH=3，在此工艺条件下玉米须黄酮提取率为1.26%，该试验同条件下超声不加酶试验的平均提取率为0.948 6%，超声加酶比不加酶提取率提高了32.58%。

季晓晖[20]采用表面活性剂Tween-80强化微波提取玉米须黄酮，结果表明，表面活性剂Tween-80具有双亲结构，在玉米须总黄酮提取过程中可以有效降低玉米须颗粒与溶剂水之间的界面张力，加速了蒸馏水向玉米须颗粒内部的扩散，同时表面活性剂在水溶液中形成的胶束会不断地增溶提取出来的总黄酮；在单因素试验的基础上，通过正交试验优化了提取工艺条件，得到的最佳微波提取工艺条件为： Tween-80体积分数0.5%、料液比1∶20 （g∶mL）、微波功率400 W、微波时间9 min、微波温度50 ℃，此条件下玉米须黄酮提取率达6.798%。

2 玉米须黄酮的种类

黄酮类化合物是一类存在于自然界的具有2-苯基色原酮结构的化合物。迄今为止，已从玉米须中分离鉴定出29种玉米须黄酮类化合物，主要包括黄酮、黄酮醇、异黄酮和黄酮苷类。任顺成等[21-22]通过一系列的试验得到6种黄酮类化合物，经鉴定其中化合物Ⅰ和化合物Ⅱ分别为2″- O-α- L-鼠李糖基-6-C-（6-脱氧-ax-5′-甲基-木-己-4-碳基）-3′-甲氧基木犀草素和2″- O-α- L-鼠李糖基-6-C-岩藻糖基-3′-甲氧基木犀草素，化合物Ⅲ为2″-O-α-L-鼠李糖基-6-（6-脱氧-木-己-4-羰基）-3″-甲氧基木犀草素的同分异构体[21]，化合物Ⅴ和化合物Ⅵ经鉴定分别为7，4′-二羟基-5-甲氧基黄酮-2″-O-α-L-鼠李糖基-6-C-岩藻糖苷和6，4′-二羟基-3′，5′-二甲氧基黄酮-7 -O -葡萄糖苷，化合物Ⅳ比化合物Ⅵ少1个甲氧基（-OCH3）。张慧恩等[23]利用多种层析手段从玉米须的水提物中分离得到3个黄酮类化合物，分别为刺芒柄花素（7-羟基-4′-甲氧基异黄酮）、2″-O-α-L-鼠李糖基-6-C-（3-脱氧葡萄糖基）-3′-甲氧基木犀草素和2″-O-α-L-鼠李糖基-6-C-（6-脱氧-ax-5-甲基-木-己-4-羰基）-3′-甲氧基木犀草素。徐燕等[24]在對玉米须的化学成分进行研究时，从中分离得到一个新黄酮和2个尿素苷，黄酮类化合物经鉴定为6-乙酰基-木犀草素。随着仪器和科技的进步，越来越多的玉米须黄酮单体被科学家所发现，这也更有利于国内外科学家们进一步研究玉米须黄酮单体的生物活性。

3 玉米须黄酮的药理功效

3.1 降血糖

近年来糖尿病的发病率越来越高，已成为危害人体健康的主要慢性疾病之一，经常伴随多种并发症，严重降低了患者的生活质量，甚至危害生命。众多报道显示玉米须黄酮具有降血糖作用。华心愉等[25]和李凤林等[26]都采用四氧嘧啶所致糖尿病小鼠为动物模型，研究玉米须黄酮的降血糖作用，结果发现，玉米须黄酮具有减缓病鼠消瘦症状和显著降血糖的作用，黄晓巍等[27]通过注射链脲佐菌素及垂体后叶素复制糖尿病合并心肌缺血动物模型，研究表明，玉米须黄酮能降低模型大鼠血清中乳酸和糖化血红蛋白的含量，对糖尿病的治疗有较好的效果。

3.2 抗氧化

任顺成等[28]采用有机溶剂萃取法将玉米须黄酮提取物分为石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和水萃取物4个不同极性部分，考察粗提物及其各萃取物的还原力和对自由基 DPPH·、·OH 和 O2-·的清除效果，结果表明，玉米须黄酮不同极性萃取物均有抗氧化活性，且各萃取物的抗氧化活性均与黄酮含量呈显著的量效关系。邸亚萍等[29]对玉米须黄酮提取物从抗脂质过氧化和还原力等方面进行了试验研究，结果发现，玉米须黄酮对亚油酸过氧化及小鼠肝匀浆脂质过氧化产生的丙二醛均具有较好的抑制作用，同时也具有较强的还原能力。刘军[30]对分离得到的2个黄酮类化合物进行抗氧化试验，采用DPPH自由基清除活性、金属离子螯合活性、还原力及总抗氧化活性4种方法，结果表明，isoorientin-2″-O-α-L-rhamnoside 具有较强的DPPH自由基清除活性、金属离子螯合活性、还原力及总抗氧化活性，其抗氧化能力强于阳性对照，3'-methoxymaysin也具有较强的抗氧化活性，其还原力与金属离子螯合活性弱于阳性对照，但DPPH自由基清除活性和总抗氧化活性与阳性对照相当。可见，玉米须黄酮类化合物可以作为有效的天然食品抗氧化剂。

3.3 抑菌作用

鞠健等[2]采用牛津杯法和最低抑菌浓度试验研究了玉米须黄酮对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、黑曲霉和酿酒酵母的抑菌活性，并探究了不同的温度和pH对玉米须黄酮抑菌活性的影响，结果表明，玉米须黄酮对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和黑曲霉均有一定的抑制作用，但对酿酒酵母无抑制作用，且不同的温度和pH均会对玉米须黄酮的抑菌活性产生影响。关海宁等[31]采用纸片琼脂扩散法证明了玉米须黄酮对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均有不同程度的抑制作用，其中对金黄色葡萄球菌的抑制作用更为明显。

3.4 抗炎作用 梁艳文等[3]采用二甲苯致小鼠耳廓肿胀、蛋清致大鼠足跖肿胀试验，观察玉米须黄酮的抗炎活性，并通过急性毒性试验评价其安全性，结果发现，小鼠耳廓肿胀试验和大鼠足跖肿胀试验中玉米须黄酮低、中、高剂量组均具有显著的抑制作用，因此玉米须黄酮属实际无毒物质且具有抗炎作用。林贺等[32]以尿酸钠致大鼠痛风性关节炎为模型，研究玉米须黄酮的抗炎作用，发现玉米须黄酮高、中剂量能明显降低踝关节肿胀度及血浆中白细胞介素1α、白细胞介素6、细胞间粘附分子1、肿瘤坏死因子α、基质金属蛋白酶1的水平，并且可以改善造模大鼠关节滑膜组织的病理改变，表明玉米须黄酮提取物具有较好的抗痛风性关节炎的作用，其作用机制可能是通过抑制炎症介质因子产生和释放，从而起到缓解模型大鼠的炎症的作用。

3.5 保肝作用

王燕[33]以四氯化碳诱致小鼠急性肝损伤为模型，研究了玉米须总黄酮对急性肝损伤的保护作用，发现玉米须黄酮能够明显减轻四氯化碳诱使的肝损伤，降低血清中谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性和肝组织中丙二醛含量，升高肝组织中超氧化物歧化酶及过氧化氢酶活性，对四氯化碳所致急性肝损伤具有强的保护作用，这种保护作用可能与其对脂质氧化的抑制作用及其抗氧化活性有关。景怡等[34]也同样研究玉米须黄酮对四氯化碳诱导大鼠慢性肝损伤的保护作用，结果发现，玉米须黄酮能明显降低慢性肝损伤大鼠的血清中天门冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶和透明质酸的水平，并能明显降低血清和肝脏中丙二醛含量，升高超氧化物歧化酶活性，具有较好的保肝护肝作用。

3.6 抗心血管疾病

赵悦等[35]采用皮下注射盐酸异丙肾上腺素、复制心肌缺血模型的方法，研究了玉米须总黄酮对心肌缺血模型大鼠心肌损伤的影响，结果表明，玉米须总黄酮能降低药物性心肌缺血模型动物的发生率和心肌缺血程度，并能降低模型动物血清含量，具有一定的抗心肌缺血作用。

3.7 抗疲劳作用

Hu等[6]通过游泳试验考察了高中低3个剂量组成年小鼠的耐受时间，结果表明，玉米须黄酮能够延长试验组小鼠的游泳时间，在小鼠体内有明显的抗疲劳活性。这可能是因为玉米须黄酮能够通过增加糖原贮备、加快血液循环、减少乳酸堆积等机制延缓疲劳。

4 结语

我国是一个玉米种植大国，种植地遍布全国，年总产量稳居全球第二，因此其副产物玉米须的资源相当丰富，并且价格低廉，易于采集收集，具有较好的开发前景。黄酮作为玉米须的主要功能成分之一，其具有广泛的药理功效。近年来，国内外对玉米须黄酮的提取工艺及功效研究较多，但玉米须黄酮结构较复杂，种类较多，在其黄酮单体结构、功效成分及其作用机制等方面研究的还不够深入。因此，应该深入探究玉米须黄酮类化合物构效关系，利用多科学交叉的优势，为进一步开发天然有效的新药提供强有力的科学依据，为充分开发利用玉米须黄酮化合物资源提供依据。

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