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桑椹的化学成分及应用研究进展

2017-06-20王娜范作卿朱琳郭光邹德庆

现代农业科技 2017年9期
关键词:桑椹化学成分临床应用

王娜++范作卿++朱琳++郭光++邹德庆

摘要 桑椹含有丰富的营养成分,具有一定的药用价值,可药食两用。药理学研究表明,桑椹中富含蛋白质、人体必需的氨基酸、总糖、游离酸、粗纤维、维生素、矿物质等多种功能成分,具有调节免疫力、促进造血干细胞生长、抗氧化、降血脂、保肝护肝、保护心脑血管系统、降血糖、抗癌、延缓衰老、改善新陈代谢等药理作用。为了更好地开发和利用桑椹资源,本文对近几年来有关桑椹的化学成分及药理作用方面的研究成果进行了综述。

关键词 桑椹;化学成分;保健;临床应用;前景

中图分类号 R284 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)09-0261-03

桑椹,又名桑果、桑枣,果肉多汁,滋味甘美,含有丰富的营养成分,并具有一定的药用价值。1993年,我国卫生部将桑椹列为药食兼用农产品。现代营养学研究表明,桑椹含有丰富的蛋白质、总糖、维生素、矿物质、人体必需氨基酸,具有调节免疫力、促进造血干细胞生长、保肝护肝、降血脂、抗氧化、延缓衰老、改善新陈代谢等药理作用,被誉为“21世纪的最佳保健果品”。据《本草纲目》记载,桑椹味甘酸,性微寒,入心、肝、肾经,为滋补强壮、养心益智佳果,具有补血滋阴、养颜益智、乌发明目、生津止渴、镇静安神、通气血、润肠燥的功效[1]。为了更好地开发和利用桑椹生物资源,本文对近几年来有关桑椹的化学成分及食药用价值方面的研究成果进行综述。

1 桑椹的化学成分

1.1 营养成分

桑椹中富含蛋白质、人体必需的氨基酸、总糖、游离酸、粗纤维、维生素、矿物质等多种功能成分,具有较高的营养价值。其含有的维生素有VA、VC、VB、VE及胡萝卜素等,含有多种游离氨基酸,人体必需的氨基酸7种和非必需氨基酸12 种。桑椹中含有丰富的矿物质元素,钙、磷、铁、铜、锌等元素在桑椹中占有一定比例,其中硒的含量较为丰富,含量为4.6 ?滋g/100 g,是猕猴桃的10倍、苹果的8倍,为百果之首;桑椹中还发现含有抗衰老微量元素鉬、锶。桑椹中的主要营养成分种类及含量见表1。

陈智毅等[2]通过离子排斥色谱法检出桑椹原汁中含有7种有机酸(苹果酸、酒石酸等)和2种无机酸根(Cl-、SO42-)。生吉萍等[3]运用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法分析桑椹在果实成熟过程中Na、 K、 Ca、 Mg、 Fe、Zn、Se、Mn、Mo等必需元素和Cu、Cd、Pb、Cr、Co等重金属元素的含量变化。

刘朝良等[4]利用835-50型氨基酸自动分析仪,分析得出桑椹中的氨基酸成分主要有天门冬氨酸等16种氨基酸,其中人体必需的氨基酸占所含氨基酸总量的11.16%。

1.2 活性成分

桑椹中活性物质丰富,具有很好的保健功能,受到人们的青睐。目前,桑椹中分离检测出的化合物达150多种,主要的活性物质有多酚、多糖、挥发油等多种化合物。

1.2.1 多酚。多酚类物质具有抗肿瘤、抗突变、抗衰老等药理作用。桑椹中的多酚类物质主要有芦丁、白藜芦醇和花色苷类化合物。

(1)芦丁。芦丁又名芸香苷,属于黄酮类化合物。朱霖[5]研究表明桑椹有保肝护肝、降血压及乌发明目等作用。桑椹含有的芦丁是桑椹药效的物质基础。耿 旦等[6]通过反相高效液相色谱法(RP-HPLC)测定了桑椹中芦丁的含量,不同地区的桑椹中芦丁的含量最高为0.510 4 mg/g。

(2)白藜芦醇。白藜芦醇属于非黄酮类的多酚化合物,纯品外观无色无味,针状结晶,难溶于水,易溶于甲醇、乙醇、三氯甲烷、乙醚等有机溶剂。自然界中的白藜芦醇多以反式构象存在,具体见表2。朱祥瑞等[7]研究表明,桑椹果皮中白藜芦醇的含量为0.128 mg/g,是葡萄的5倍。陈诚[8]研究表明,桑椹果实中同时存在白藜芦醇和白藜芦醇苷。

(3)花色苷。花青素在天然状态下以糖苷的形式存在,即为花色苷。桑椹花色苷又称桑椹花青素,是桑椹的主要有效成分和成色物质。桑椹中所含的花青素主要属于矢车菊类色素。Qin C等[9]通过UV-Vis、HPLC、LC-MS和HNMR共同确定了桑椹中花青素主要成分及含量,具体见表3。Hassi-motto NM等[10]研究表明桑椹中的花青素成分主要有矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(79%)和矢车菊素-3-芸香糖苷(19%)。

1.2.2 多糖。多糖是一种高分子聚合物,由10个以上单糖分子通过糖苷键连接而成,是生物体内的主要能量储存物质,具有广泛的生物活性。桑椹具有提高免疫力、降血糖、降血脂、抗衰老、抗诱变、促进造血细胞生长等作用,桑椹多糖是起主要作用的生物活性成分。刘朝良等[4]提取并测定了桑椹中多糖的含量为10.99%。胡海梅[11]通过采用HPGPC、FT-IR、GC和GC-MS的方法对桑椹多糖进行了提取工艺优化、组分分析及降血糖活性鉴定的研究,确定桑椹多糖FMAP-2是一种杂多糖,含葡萄糖34.8%、塔罗糖25.47%、阿拉伯糖22.78%、半乳糖8.60%、甘露糖4.49%、果糖3.87%。此外,证明桑椹多糖具有明显的降血糖活性。

1.2.3 挥发油。挥发油又称精油,是一类具有挥发性可随水蒸气蒸馏出来的油状液体,大部分具有香气。桑椹中的挥发油成分是桑椹香气的主要来源,晓 华等[12]对桑椹中挥发油的成分进行了提取和成分分析,主要通过水蒸气蒸馏法和GC-MS技术,最终确定挥发油的主要成分(表4)。陈 娟等[13]从桑椹中检测出近50种挥发成分,主要采用溶剂萃取结合GC-MS技术,其中高级脂肪酸的相对含量很高,是桑椹香气重要的前体物质。并且明确了桑椹的主体香气成分主要有苯乙醇、己醛、己醇、3-甲基-丁醇、壬醛、2,3-丁二醇和3-羟基-2-丁酮。

1.2.4 其他酚类活性成分。李 妍等[14]研究发现,桑椹中富含有色花青素酚类物质和多种无色的酚类活性物质,如儿茶素、槲皮素等。

2 桑椹的应用

2.1 在食品及保健品方面的应用

近几年,通过食品开发工作者的努力,桑椹被加工成种类丰富的功能食品,如桑椹汁、桑椹果酒、桑椹果醋、桑椹果脯、桑椹酸奶、桑椹蛋糕等,受到消费者的青睐。桑椹的诸多产品都要经过将桑椹制成汁的过程,桑椹汁的加工过程主要包括新鲜桑椹清洗、粉碎、榨汁、离心、澄清,最后得到桑椹原汁。

2.1.1 桑椹汁。桑椹汁是在桑椹原汁中加入一定比例的白砂糖、蜂蜜、柠檬酸等调味料,充分搅拌均质后脱气灌装。桑椹汁含有丰富的活性成分,营养是苹果的5~6倍,是葡萄的4倍,中医认为桑椹味甘酸,性微寒,入心、肝、肾经,为滋补强壮、养心益智佳果,具有补血活血、滋阴补阳、生津止渴、润肠燥等功效。

2.1.2 桑椹果酒。桑椹果酒是新鲜的桑椹原汁经微生物发酵酿制而成的绿色天然健康饮品,果酒中较好地保留了桑椹中的营养成分,不但营养价值丰富,还具有降低血脂、软化血管、降低胆固醇、抗衰老、提高免疫力等保健功效。

2.1.3 桑椹果醋。桑椹果醋是新鲜的桑椹原汁经酒精发酵和醋酸发酵后酿造而成的果醋类饮品。该饮料不仅有桑椹的药理功效,又有醋独特的保健功能,具有开胃、养肝、消食、下气、辟邪、解鱼蟹鳞介诸毒的保健作用。经常饮用有消除疲劳、增加食欲、降低血脂、预防感冒、软化血管等保健作用。

2.1.4 桑椹果脯。果脯是我国特有的传统食品,也是现代生活的时尚休闲食品。桑椹果脯生产工艺流程:新鲜桑椹→清洗→护色→硬化→漂洗→浸糖→糖煮→渗糖→烘干→成品果脯→包装。桑椹果脯的开发,不仅充分利用了桑椹资源,为消费者提供健康有益的保健休闲食品,更能增加经济效益和社会效益。

2.2 在临床方面的应用

据《本草纲目》记载,桑椹味甘,性微寒,能生津,有滋阴补血、安魂镇神之功效。现代科学研究表明,桑椹能够提高免疫力、改善睡眠、延缓衰老、降血糖、降血脂、预防动脉粥样硬化,是一种理想的保健食品。

2.2.1 免疫调节作用。姚肖华[15]以妊娠小鼠为研究对象,以生理盐水为正常对照,茯苓多糖(PCMP)为阳性对照,通过对比研究桑椹多糖(PFM)对妊娠小鼠的免疫器官各项指数的影响。结果表明,桑椹多糖可显著提高妊娠小鼠的脾脏、胸腺指数,增强腹腔巨噬细胞吞噬廓清能力和速度,促进淋巴细胞转化,促进绵羊红细胞所致小鼠抗体的生成,进而改善小鼠的免疫功能。研究表明,桑椹多糖是一种良好的免疫调节剂,有良好的应用前景,其免疫调节的作用机制有待进一步研究。

2.2.2 抗氧化作用。近几年的研究表明,桑椹对多种自由基均有一定的清除能力,具有较强的抗氧化作用。李升锋等[16]研究了多个品种桑椹的总酚、VC、花色苷含量和抗氧化能力,证实桑椹的抗氧化作用的物质基础为花色苷和总酚,其抗氧化能力随着花色苷和总酚含量的增加而增强。江 岩等[17]研究了药桑椹花青素的体外抗氧化作用,以VC和芦丁为对照,并将黑桑椹与白桑椹做对比,测定了其对多种自由基的清除能力。试验表明,桑椹花青素对DPPH自由基、羟基、超氧自由基和烷基自由基均有一定的清除能力,其抗氧化能力随花青素含量的增加而增强。王 锐等[18]通过桑椹多糖体外清除自由基试验发现,桑椹多糖对 DPPH自由基、羟基和超氧自由基均有一定的清除作用,随着桑椹多糖浓度的增高对3种自由基的清除能力也相应增强,成正相关性。

2.2.3 降血脂作用。研究结果表明,桑椹能够对血脂进行有效调节,从而达到保护心脑血管系统的目的。田春雨等[19]研究表明,桑椹多糖能显著降低2型糖尿病(T2DM)模型大鼠的总胆固醇(TCH)水平,并显著提升高密度脂蛋白(HDL)的水平,达到调节血脂的作用。袁保红等[20]研究表明,黑桑椹能提高大鼠各种蛋白酶(GSH-Px、SOD、Na+-K+-ATP)活性,增加高密度脂蛋白含量,提高红细胞膜脂的流动性,降低丙二醛(MDA)及总胆固醇含量,抗动脉硬化指数显著升高,说明桑椹具有活血、降血脂和抗动脉粥样硬化的功能。Liu LK等[21]发现桑椹花青素能抑制低密度脂蛋白的氧化,可有效预防动脉粥样硬化,保护心脑血管系统。

2.2.4 降血糖作用。持续的高血糖会使全身各个组织器官发生病变,导致急慢性并发症的发生。王 强等[22]研究了不同剂量的桑椹多糖(MBPs)对链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠生理生化(包含血糖水平、血脂指标、脂质过氧化水平和血清抗氧化状态)等指标的影响。试验结果表明,桑椹多糖能抑制或降低大鼠血糖的升高,降血糖效果显著,对大鼠的血脂指标有明显的调节作用,并对大鼠脂质过氧化水平和血清抗氧化状态有明显的调节作用,试验证实桑椹多糖有较好的防治糖尿病的作用。胡海梅[11]则发现桑椹多糖能降低高血糖小鼠的血糖,但是对正常小鼠的血糖无明显影响。

2.2.5 抗癌作用。研究表明,桑椹花色苷能有效预防癌细胞的转移,避免癌症突发。桑椹作為一种癌细胞转移抑制媒介,是一种潜在的抗癌药物。Huang HP等[23]研究表明,桑椹花色苷可对黑色素癌的转移起到有效抑制作用,这可能与Ras/PI3K信号通路有关。王 湛等[24]通过超声辅助乙醇浸提法提取桑椹花色苷,研究其对人乳腺癌细胞株MDA-MB-453体内外生长的抑制作用。试验表明,桑椹花色苷提取物对乳腺癌细胞MDA-MB-453的增殖生长具显著抑制作用,抗乳腺癌作用显著。

3 前景展望

桑椹为桑科植物的成熟果实,在我国分布广泛,资源丰富,有效成分含量高,是一种药食兼用的美味水果。桑椹具有良好的药用保健作用,尤以临床应用最为广泛,其应用主要包括免疫调节、抗氧化、降血脂、降血糖、抗癌等。随着国民保健意识的增强,桑椹作为一种高价值的保健食品,具有巨大的消费潜力,但仍然存在一些问题亟待解决。

目前,我国以桑椹为原料加工成的食品还仅限于桑椹果汁、桑椹果酒等,品种单一,几乎没有品牌效应。桑椹富含大量的有效活性物质,包括花色苷、白藜芦醇、多糖等,在保健品及临床方面都有很好的作用。因此,应加强桑椹在保健、治疗和药理方面的研究,特别应加强对桑椹的综合利用方面生产工艺的研究,以保证加工过程中有效成分不损失或少损失,真正实现资源化利用。

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