桑叶综合利用现状及发展方向

2017-12-25许淑琼叶建美

湖北农业科学 2017年22期

关键词：有效成分综合利用桑叶

许淑琼+叶建美

摘要：综述了桑叶的化学成分及作用和桑叶综合利用现状及发展方向。介绍了桑叶食品、桑叶茶、桑叶饲料的较详细应用情况，阐述了桑叶中功能性成分的提取方法，并就桑叶综合利用做出了展望。

关键词：桑叶；有效成分；综合利用

中图分类号：S888；TS0 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）22-4221-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.22.002

Abstract： The chemical ingredients and effects of mulberry leaves. The present situation and development direction of its comprehensive utilization were summarized， and the detailed application of mulberry-leaf food， tea and feed was introduced， in addition， the extraction methods for the functional ingredients of mulberry leaves were elaborated， and a prospect for the comprehensive utilization of mulberry leaves was made.

Key words： mulberry leaves； active ingredient； comprehensive utilization

桑叶是桑科（Moraceae）桑属（Morus）多年生木本植物桑树的主要产出物，成齡桑园每公顷产30 t左右，约占地上部分产量的64%。中国桑叶资源十分丰富，桑叶一直主要用作养蚕的饲料，传统的茧丝绸业也曾经为中国出口创汇做出了积极的贡献。但随着中国工业化进程及纺织技术的发展，多种仿丝绸面料的问市制约了桑蚕丝绸市场的进一步扩大，在一定程度也影响着养蚕的规模和效益。据统计，2012年中国桑园面积为68.1万hm2，产茧55.38万t，平均桑园产茧量为810 kg/hm2[1]，约占桑园产茧能的54%，有近一半的桑叶并未用于养蚕，而是浪费掉了，因此桑叶综合利用对提升桑蚕业的整体效益和持续发展尤显重要。就近10年来桑叶综合利用现状及发展进行了阐述，以期引起蚕桑业界对桑叶综合利用的重视。

1 桑叶的化学成分及作用

成熟桑叶约含水分75%，干物质25%。桑叶营养成分丰富而均衡，且含有多种维生素、矿物质。每100 g干桑叶中含有可溶性碳水化合物25 g，植物蛋白质15～40 g、纤维素14.4 g、果胶12 g、有机酸3.5 g、阿拉伯聚糖7.4 g、戊聚糖3.8 g、粗脂肪6.15～9.80 g、脂溶性叶绿素8～15 g，还含有维生素C、E、A、B族，维生素K及β-胡萝卜素、叶酸和锌、铜、硼、锰、铁等多种微量元素。

桑叶还含有一些特有的功能因子。黄酮类化合物，约占桑叶干重的1%～3%，主要为芸香苷（芦丁）、槲皮素、异槲皮苷、槲皮素-3-三葡糖苷等化合物；生物碱亦是桑叶的主要活性成分，包括DNJ（1-脱氧野尻霉素）、N-甲基-1-DNJ（N-Me-DNJ）、2-氧-α-D半乳吡喃糖苷-1-DNJ、fagomine、1，4-二脱氧-1，4-亚胺基-D-阿拉伯糖醇、1，4-二脱氧-1，4-亚胺基-（2-氧-β-D-吡喃葡萄糖苷）-D-阿拉伯糖醇和1α，2β，3α，4β-四羟基-去甲茛菪烷（去甲茛菪碱）等，其中DNJ在植物界中惟桑叶独有；桑叶中植物甾醇含量比一般植物高3～4倍。主要是β-谷甾醇（β-sitosterol）、豆甾醇（Stigmasterol）、菜油甾醇（Camposterol）、β-谷甾醇β-D-葡萄糖苷（β-sitolsterolβ-D-glucoside）、蛇麻脂醇（羽扇豆醇，Lupeol）、内消旋肌醇（Myoinositol）、昆虫变态激素、牛膝甾酮（Inokosterone）、蜕皮甾酮（Ecdysterone）等；每100 g桑叶中γ-氨基丁酸的平均含量为226 mg，γ-氨基丁酸由谷氨酸转化而来，而100 g桑叶中γ-谷氨酸含量最高达2 323 mg；桑叶中的桑叶多糖占干桑叶的1.79%～2.64%，分为均一多糖和不均一多糖。均一多糖主要是鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖和半乳糖醛酸。这些功能性成分赋予桑叶降血糖，降血脂、胆固醇，降血压，清除自由基，抗衰老，抗病毒，抗肿瘤等功效，为桑叶的保健利用提供了物质基础。

2 桑叶综合利用现状及发展方向

2.1 桑叶食品

桑叶中含有多种人体需要的氨基酸、多酚类、黄酮类、维生素和丰富的天然色素。一些地区把桑树嫩芽采摘下来直接当蔬菜食用，如在中国广东地区常有食用桑叶菜的习惯，同时也将桑芽加工成高档脱水蔬菜；江西局部地区亦有食用桑叶菜的现象。有的地方将桑叶加工成桑叶浆或桑叶粉按一定比例添加入食品中，做成桑叶面、桑叶豆腐、桑叶饼干、桑叶豆奶粉、桑叶酱等，不仅可以增加食品的营养保健成分，同时也可调节食品的色香及风味。江西蚕桑茶叶研究所已研制开发出了桑叶桃酥饼和桑叶面条等产品，受到消费者的喜爱；西南大学陶思洁等[2]研究了不同杀青处理（冷冻、微波和蒸汽）的桑叶浆和桑叶粉面的制备及其功能成分。桑叶粉面中，桑叶粉与优质面粉的最佳质量比为3%；桑叶浆面中，鲜桑叶与优质面粉的最佳质量比为6%。其中，前者的黄酮类、多酚类物质含量分别为66.81、37.95 mg/g；后者的黄酮、多酚类物质含量分别为34.90、22.37 mg/g。未来应加强鲜食桑树品种的选育与配套栽培技术研究，让更多的市民能有机会食用到桑芽菜。同时进一步开展桑叶食品保健功能研究，开发出更多适合糖尿病等特殊人群食用的桑叶保健食品。endprint

2.2 桑叶茶

桑叶用作茶饮料，始见于中国传统药典《本草纲目》，桑叶“汁煎代茗，能止消渴”“灸熟煎饮，代茶止渴”。桑叶茶在中国历史上素有“神仙茶”的美誉，而在日本则被称为“长寿茶”，中国南方地区人们还习惯将桑叶采下直接烹煮凉茶喝。

茶叶是一种大众喜爱的饮品，含有氨基酸、多酚类、咖啡碱，饮茶具有提神醒脑的作用，但特别不适合高血压患者和睡眠不好的人群饮用。桑叶茶中除了含有氨基酸、多酚类外，不含咖啡碱，而是含有特殊的1-脱氧野尻霉素（DNJ）和γ-氨基丁酸（GABA）。研究证明DNJ对降低血糖效果明显，有延缓糖尿病的发作和恶化的功效，在桑叶中的含量约为100～200 mg/kg；GABA能提高血管紧张素转移酶I（ACEI）活性，降低血压，在鲜桑叶中含量为0.032 5%～0.122 4%。随着人民生活水平的提高及保健意识的加强，桑叶茶有望发展成为当今快节奏社会一种流行的保健饮品。

桑叶茶的品质受桑叶品种，鲜叶嫩度，生产季节和加工技术的影响。一般说来，只有品种适合，嫩度高的桑叶（桑芽）才能制出好的桑叶茶，而用于养蚕的成熟大桑叶则不适合制桑叶茶。中国农业科学院蚕业研究所经过多年培植，成功选育出制造桑叶茶的专用品种桑茶1号，该桑树植株矮小，树型与普通茶树相似，采用桑茶1号为原料制作的桑叶茶为桑茶中佳品；黄仁志等[3]以湖南省3个桑树主栽品种育7-11、湘桑6号、湘7920为材料，对采摘不同时期的桑叶制作的桑叶茶的主要活性成分进行检测与分析，得出湖南桑树品种湘7920作为桑叶茶原料的开发潜力较大，其最佳采摘时间为5月中旬和10月下旬；在桑叶茶加工方面，肖欢等[4]借鉴绿茶的工艺制作方法，先后运用手工、制茶机械，试验探索出最适宜吐鲁番地区桑叶绿茶的制作技术，为该地区桑叶绿茶产业发展提供技术支撑；湖北英山县依照绿茶工艺开发出了怡莲桑叶绿茶；宜昌夷陵根据铁观音工艺成功试制了桑叶乌龙茶；湖南蚕桑研究所研究出桑叶黑茶及桑叶茯砖茶的制作工艺等。

尽管如此，目前桑叶茶还是难于被大多数人接受。究其原因，桑叶茶本身在口感上不如茶叶，特别没有茶叶的鲜、香味，桑叶绿茶还普遍存在汤色发黑、豆腥味重、感官品质不佳等问题。为此研究者进行了发酵桑叶茶生物活性的变化、发酵条件对发酵桑叶茶生物活性成分含量的影响、菌种比例对发酵桑叶茶生物活性成分含量的影响等研究[5]，为发酵桑叶茶的研究提供了一定的理论依据。

今后在桑叶茶的研究上首先要注重适合桑叶茶品种的选育，桑叶茶加工技术不应只简单参照茶叶的加工技术，而是要针对桑叶的成分和特性研究出适合桑叶茶加工的配套技术，再结合与其他天然物质的配伍，开发出适合大众消费口味且色、香、味俱佳的桑叶茶或桑叶饮品。

2.3 桑叶饲料

早在20世纪初，国外就开始对桑叶用于饲料进行了研究，联合国粮农组织（FAO）对于利用桑树资源发展畜牧业也给予了高度重视。日本群马畜试研报第六号（1999）、第七号（2000）、第九号（2002）中，分别报道了在蛋鸡、肉鸡和猪饲料中添加桑叶粉对蛋品质和肉品质方面有显著的改善作用。

在中国桑叶饲料研究主要集中在桑叶饲料营养价值评定及在畜禽和水产等动物饲养效果方面。黄静等[6]比较桑叶与木薯干、玉米、小麦、苜蓿草粉等常规饲料作物干物质中的基本营养成分，发现桑叶中粗蛋白和粗脂肪的含量分别为29.8%、5.6%，仅次于大豆，是其他饲料作物的1.3～10.3倍；相对于其他饲料作物，桑叶中粗灰分的含量高，质量分数达11.8%；桑叶中粗纤维含量为11.1%，是苜蓿草粉粗纤维含量的43%。由此可见，桑叶的基础营养物质含量接近大豆，优于苜蓿草粉，尤其是丰富的蛋白质含量及低纤维含量使其可作为畜牧饲料的蛋白质原料。邝哲师等[7]发现在商品猪饲料中添加10%桑枝叶粉，可增加肌间脂肪含量和大理石花纹，提升猪肉的档次，显著改善猪肉的品质与风味，提高养殖户的经济效益。张晓梅等[8]在蛋鸡饲料中添加7.5%和10.0%的桑叶饲料，能显著改善鸡蛋蛋黄的颜色，也一定程度提高了哈夫单位，同时亦能改善蛋壳质量，降低破蛋率。马恒甲等[9]在鱼饲料中添加5%的桑叶粉，对降低草鱼脏体比、肝体比、内脏脂肪率及肌肉脂肪含量有明显的促进作用，同时也降低了草鱼血清胆固醇及甘油三酯含量。

目前在畜禽、水产类动物饲料中添加桑叶粉，最大开发优势是可以提升畜禽、水产产品的品质。但是，桑叶在饲料中的添加量较低，在肉鸡饲料中的添加量为5%～10%[10]、蛋鸡日粮中不超过20%[11]；猪饲料中的添加量为5%～15%[7]；草鱼饲料中添加量为5%，10%的桑叶粉对草鱼生长和健康将产生不良影响[9]。究其原因，主要是桑叶中的粗纤维含量相对较高，并含有单宁、植物凝集素以及桑叶乳汁中的多种有毒有害物质。今后对桑叶在动物饲料中的应用研究方向主要包括桑叶原料的加工工艺研究、桑叶抗营养因子和有毒物质的消除方法研究、桑叶在各种动物饲料中的科学配方研究[6]。

2.4 桑叶中功能性成分的提取

桑叶在中药中又名铁扇子，是中医清热解毒之要药，用于风热感冒、肺热燥咳、头晕头疼、目赤晕花等症[12]。现代医学研究证明，桑叶中的黄酮、生物碱，多糖等生物活性物质具有降血糖、降血脂、降胆固醇、降血压及抗肿瘤、抗病毒等药理作用，为桑叶活性物质成分的利用提供了理论依据。

桑叶中活性物质提取主要采用浸提法、超声辅助提取法和微波辅助提取法。章华伟等[13]将桑叶晾干后粉碎过20目筛作为样品，采用浸提法在单因素试验的基础上考察了乙醇体积分数、提取温度、液料比和提取时间对桑叶黄酮提取效果的影响，采用响应面法优化了提取桑叶黄酮的工艺条件，结果表明，乙醇体积分数71.57%、液料比23.2∶1、提取温度67.1 ℃、提取时间150 min、提取2次后桑叶黄酮得率为2.37%。孙长波等[14]研究真空气流细胞破壁技术（VAPB）对桑叶中生物碱、黄酮及多糖提取率的影响，其结果表明破壁较未破壁桑叶样品中的生物碱、黄酮及多糖含量的测定值分别高出74%、58%和48%。采用VAPB对桑叶进行提取前处理，可提高其有效成分的溶出率，更好地发挥其生物活性。郑晓静等[15]进行了响应面法优化超声波提取桑叶中1-脱氧野尻霉素的工艺，结果表明，超声波辅助提取桑叶中DNJ的优化条件为提取温度48.58 ℃，超声波处理时间40.67 min，超声波功率199.99 W，固液比1∶11.97，DNJ的提取得率可達到99%，与传统方法相比，采用超声波辅助提取DNJ缩短了提取时间，提高了有效成分的得率，是一种极具应用前景的方法。今后在深入研究桑叶有效成分提取的同时，应结合桑叶饲料的发酵利用，使桑叶发挥出更大的经济价值。endprint

3 展望

中国是传统的茧丝绸大国，桑蚕养殖规模巨大，桑树广泛分布，每年出产大量的桑叶。传统上桑叶主要用于养蚕，用途非常单一，没能有效综合利用，造成大量资源浪费。桑叶含有丰富的营养成分和生物活性物质，具有很好的营养保健和药用价值。随着研究的深入，桑叶的应用价值将越来越被重视。同时桑叶具有较高的营养价值和较好的适口性，具备在畜牧和水产饲料领域应用的基础。

参考文献：

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[2] 陶思洁，徐水，程杰.桑叶面的制备及功能性成分测定[J].西南大学学报2014，36（2）：2-5.

[3] 黄仁志，贾孟周，颜新培.3个桑树品种不同采叶时期对桑叶茶活性成分的影响研究[J].湖南农业科学，2013（14）：16-17.

[4] 肖欢，范国元，张以和.吐鲁番地区桑叶绿茶制作工艺及其营养成分测定[J].农业工程技术·农产品加工业，2013（4）：41-42.

[5] 肖洪，黄先智，沈以红，等.不同发酵条件对发酵桑叶茶生物活性成分含量的影响[J].食品科学，2013，34（23）：216-220.

[6] 黄静，邝哲师，刘吉平，等.桑叶在动物饲料的应用研究现状及发展策略[J].蚕业科学，2014，40（6）：1114-1121.

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[8] 张晓梅，任发政，葛克山.饲料中添加桑饲料对蛋鸡生产性能和鸡蛋品质的影响[J].食品科学，2007，28（3）：89-91、

[9] 马恒甲，刘新轶，谢楠，等.草鱼饲料中桑叶粉的应用初探[J].科学养鱼，2013（5）：79-80.

[10] 常文环，刘国华，张姝.桑饲料对肉鸡生长性能及其血浆尿素氮含量的影响[J].中国饲料，2006（18）：35-39.

[11] 彭晓培，张孝和，肖西山.桑饲料在蛋鸡日粮中含量上限的评估[J].当代畜牧，2010（10）：29-31.