桑树是多年生深根性木本植物,落叶乔木或灌木,属双子叶植物,桑科、桑属、桑种[1]。桑树原产于中国和朝鲜,全球约有16种,分布于北温带、亚洲热带和非洲热带及美洲地区,其中在中国长江流域有11种桑树属植物[2]。蚕桑产业是我国的一项传统产业,我国有4 000多年的桑树栽培史,有近百万公顷的桑园,是世界上最大的桑树种植国,桑树种质资源主要有鸡桑()、华桑()、蒙桑()、山桑()等10多个种和变种[3]。
桑叶是桑树的主要产物,占地上器官的64%以上。在大多数亚洲国家,桑叶除了用来喂蚕,还可以加工成果汁、果酒、果酱或者直接食用[4]。桑树的果实、叶子、根和桑枝皮都是生物活性物质较好的来源,被广泛应用于中国的传统医学中。一些研究人员发现,桑叶中富含绿原酸、芦丁[5]、阿魏酸、儿茶素、异槲皮苷[6]、多糖[7]、1-脱氧野尻霉素(DNJ)[8]等生物活性化合物。在中国的传统医学中,桑叶被用来治疗眼疾、退热、凉血和止咳[9]。现有人证明桑叶的提取物也有很大的药用价值,如抗炎、抗肥胖[10]、降糖[11]、抗动脉粥样硬化、抗高血压[12],抗氧化及抗肿瘤作用[13]。正因为具有这些特殊的生物活性,桑叶已被广泛用于生产各种功能性食品,如桑叶碳酸饮料、桑叶保健食品、桑叶茶等。
本文对近年来桑树的化学成分、药理活性及应用研究进展进行归纳总结,以期为今后桑树资源的综合利用提供参考。
1 桑叶的营养成分
关于桑叶化学成分的研究很多,结果表明,生长期桑叶中的水分及干物质分别约占82% ~ 75%与18% ~ 25%,桑叶干物质中的化学成分随桑品种、采收季节、产地、桑树营养状况的不同而有明显变化[14]。研究表明,桑叶中的主要营养成分有脂类[15]、蛋白质[16]、糖类、维生素、有机酸、矿物质[17](如图1所示)。此外,桑叶还含有色素、有机酸、黄酮、生物碱、多糖等生物功能成分。
1.1 氨基酸成分
植物叶蛋白由于其来源广泛、营养价值高、使用效果好被联合国粮食及农业组织认可为高质量食品,是一种具有较高开发利用价值的新型蛋白质资源。叶蛋白的蛋白质含量一般为30%~60%,较动物蛋白的组成更为优良,不含动物性胆固醇,可用作人类食物的蛋白质添加物[18-19]。桑叶中的氨基酸有17种,超过桑叶干重的10%,其中必需氨基酸和半必需氨基酸占总氨基酸的50%以上。一般来说,因为地理位置和品种的不同,在桑树叶中氨基酸的含量也会有变化[20]。另外不同生长时期桑叶中游离氨基酸的含量也有所不同,春季含量较高的丝氨酸到初霜时降低,春季含量较低的苏氨酸到初霜时升高[21]。新鲜桑叶中的氨基酸含量如表1所示[22]。
图1 100 g干桑叶中的化学组成表1 桑叶中的氨基酸组成及含量
成分名称含量/%成分名称含量/%天门冬氨酸Asp2.19?亮氨酸Leu1.64?苏氨酸Thr0.96酪氨酸Tyr0.63丝氨酸Ser0.92?苯丙氨酸Phe0.60谷氨酸Glu2.55组氨酸His0.99甘氨酸Gly1.31?赖氨酸Lys0.82丙氨酸Ala1.53精氨酸Arg0.95半胱氨酸Cys0.32脯氨酸Pro1.81?缬氨酸Val1.04?蛋氨酸Met微量?异亮氨酸Ile0.59
1.2 脂肪酸成分
桑叶中所含脂类物质中,不饱和脂肪酸几乎占到脂肪酸总量的一半。桑叶粗脂肪的脂肪酸中有饱和脂肪酸13种,占脂肪酸总量的49.31%,其中以棕榈酸 (68%)、硬脂酸 (6.99%)、花生酸 (3.34%)、山嵛酸 (2.93%)、蜡酸(1.63%)为主;不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的43.87%,主要包括亚油酸(13.4%)、亚麻酸 (22.99%)、花生四烯酸 (1.26%)、油酸 (3.17%)、棕榈油酸(3.05%)[15]。在不饱和脂肪酸中亚麻酸含量很高,亚麻酸对心血管疾病及高血脂都有很好的防治作用。而亚油酸是人体必需脂肪酸,可促进胆固醇及胆汁酸的排出,降低血液中胆固醇的含量[23]。
1.3 黄酮类化合物
黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类化合物。在植物体内大部分与糖结合成苷,一部分以游离形式存在。最早黄酮类化合物( flavonoids) 主要是指母核为2-苯基色原酮(2-phenyl-chromone)的一类化合物,现在则泛指两个苯环(A环与B环)通过中央三碳相互联接而成的一系列化合物。根据中央三碳的氧化程度、是否成环、B环的联接位点等特点,可将重要的天然黄酮类化合物大体分为以下几类:黄酮类、黄铜醇类、二氢黄酮类、二氢黄酮醇类、异黄酮类、査尔酮类、橙酮类、黄烷类、花色素类、二氢异黄酮类[24]。黄酮类物质是桑叶中主要的生理活性成分之一,总黄酮含量远远高于其他植物的茎叶,能够占到干叶的1%~3%。桑叶中的黄酮类化合物较为复杂,主要有黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮醇类、花色素四类20多种[25]。桑树叶中黄酮类化合物的成分和其结构已经非常清楚。Kim等[26]从桑叶中鉴定出九种黄酮类化合物:山柰酚-3-O-D-吡喃葡糖苷,山柰酚-3-O-(6"-O-乙酰基))-D-吡喃葡萄糖苷,槲皮素-3-O-(6"-乙酰基)-D-吡喃葡糖苷,槲皮素-3-O-D-吡喃葡糖苷,山柰酚-3-O-L-吡喃鼠李糖基-(1-6)-D-吡喃葡糖苷,槲皮素-3-O-L-吡喃鼠李糖基-(1-6)-D-吡喃葡糖苷,槲皮素-3-O-D-吡喃葡萄糖基-(1-6)-D-吡喃葡糖苷,槲皮素-3,7-di-O-D-吡喃葡糖苷和槲皮素。Kayo等[27]分离纯化出两种新的黄酮提取物:异戊烯基黄酮、异戊烯黄酮苷。还有人从桑叶中分离得到芦丁、白藜芦醇,槲皮素,柚皮素等黄酮类化合物[28]。除此之外,桑叶中还含有桑根素,它是一种异戍稀基的黄酮化合物,研究表明其有很强的抗肿瘤作用[29]。
文章来源:《中国资源综合利用》 网址: http://www.zgzyzhly.cn/qikandaodu/2021/0122/844.html
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