竹叶提取液的主要成分及其应用

竹叶提取液的主要成分及其应用摘要:综述了国内外竹叶提取物在实验和理论方面的研究进展。介绍了竹叶提取物的有效成分,包括黄酮类化合物、多糖、矿质元素和其他成分。论述了竹叶提取物有效成分的提取与分离技术。重点探讨了竹叶提取物的生物活性功能,如防腐、抗菌、抗氧化作用,以及竹叶提取物的植物源农药开发研究。对竹叶提取物的有效成分及其应用研究前景进行了展望。关键词:竹叶提取物;有效成分;生物活性;应用中图分类号:TQ91;TQ351.014文献标识码:A文章编号:1673-5854(2008)03-0031-08AReviewoftheEffectiveComponentandApplicationsofExtractsfromBambooLeavesZhangchangjuanAbstract:Theprogressofexperimentalandtheoreticalworkonbambooleavesextractswasreviewed.Recently,someeffectivecomponentswerefoundinextractsofbambooleaves,includingflavonoids,polysaccharides,mineralelementsandothercopnent.Thetechnologyofextractionandpurificationofeffectivecomponentsfrombambooleaveswereintroduced.Thebiologicalactivitiesofbambooleavesextractsincludingantibacterialproperties,antioxidantfunctionandpesticidalfunctionwerehighlighted.Sometentativeconclusionsaremadeaboutfutureshorttermtrends.Keywords:bambooleavesextract;effectivecomponent;biologicalactivity;application植物资源的综合利用一直是人们研究开发的重点,对植物中有效成分及功能物质的合理开发利用具有重要的意义[1]。随着药用植物及其提取物在替代疗法方面的广泛应用,人们越来越认识到许多传统的药用植物比临床使用的许多西药更好更安全,从而在全球范围内引发了开发药用植物的热潮。药用植物提取物是现代植物药先进技术的载体,是植物药制剂的主要原料。广义的药用植物提取物是指以世界范围内的传统草药为原料,利用现代植物化学提取分离技术提取分离所获得的、具有明确指标成分的单一组分或混合组分。竹子是禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambusoideae)多年生常绿植物,有着复杂的次生代谢。因竹叶含有许多对人体具有重要作用的活性物质,所以竹叶在中国具有悠久的食用和药用历史,本草求真本草逢原等古代医学著作均有大量记载。据记载,竹叶性淡、微涩、寒,味甘、苦,具有清热利尿,明目解毒及止血的功能。主治烦热口渴,小儿发热,小儿疳积,热病不眠,口舌生疮,目赤肿痛,疥癣,疮毒,咽喉炎,外伤出血等症。20世纪80年代,就有从竹叶中提取食品防腐剂、杀菌剂和叶绿素等研究报道。近年来有学者在竹叶提取物中又发现了其他对人体有益的活性物质,包括黄酮类化合物、酚酸类化合物、生物碱、生物活性多糖、氨基酸肽类、蒽醌类、萜类内酯等[2-4],其中黄酮类化物、酚酸类化合物、蒽醌类化合物、萜类内酯和生物碱等都有着较强的生物活性作用[5]。人们对竹叶提取物中黄酮类化合物的存在及其生物活性、生物活性多糖等有效成分比较关注,黄酮类化合物具有抑菌杀菌、消炎、消肿、降血脂以及清除氧自由基等功能,已受到人们的广泛重视和研究[6-7]。一些植物黄酮类提取物在食品、药品和化妆品中已得到了一定的应用[5,8]。了解竹叶提取物的有效成分及其应用现状对合理利用与开发竹产业具有重要意义。1竹叶提取物的主要成分近年来,人们围绕竹类主要化学成分的分析及其提取物开发利用开展了大量的研究工作。据报道,竹叶提取物有效成分含有黄酮类及其苷类、活性多糖类、特种氨基酸及其衍生物等与人体生命活动有关的化合物;含有锰、锌、硒、锗、硅等多种能活化人体细胞的元素,以及以醛、醇为主的芳香成分等。1.1黄酮类化合物又名竹叶抗氧化剂，英文名称antioxidantofbambooleaves,简称AOB，是从竹叶中提取出来的具有生理活性的生物黄酮，它是一种高效的生物抗氧化剂，是人体必需的营养素。当人体缺乏时，容易导致大脑和心脏功能不全，血管硬化等疾病的产生。包括黄酮类、内酯类和酚酸类化合物，是一组复杂的、而又具有相互协同增效作用的混合物。其中，黄酮类化合物主要是碳苷黄酮，四种代表化合物为：荭草苷、异荭草苷、牡荆苷和异牡荆苷，内酯类化合物主要是羟基香豆素及其糖苷，酚酸类化合物主要是肉桂酸的衍生物，包括绿原酸、咖啡酸和阿魏酸等.1.2生物活性多糖多糖是由10个以上单糖通过苷键连接而成的聚糖，在自然界分布极广，在植物、动物和微生物体内均有存在，是自然界含量最丰富的生物聚合物。由于多糖多种多样的生物活性功能以及在功能性食品和临床上的广泛应用，使多糖生物资源的开发利用和研究日益活跃，成为食品科学、天然药物、生物化学和生命科学研究的热点。到目前为止，从天然产物中已分离出300多种糖类化合物，其中从植物中尤其是从中草药中提取的水溶性多糖最为重要。我国从多种中草药材中提取活性多糖的纯度已达98%以上，在活性多糖的分离、纯化、分子结构确定及量效关系控制等方面取得重大突破，达到世界领先水平。竹叶活性多糖,其含量按干青叶计,一般在0.1%～0.7%,竹叶活性多糖有确切的抗癌活性,主要由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖等6种单糖组成的多糖,对鼻咽癌、上腭癌、腹腔癌、胃癌、卵巢癌、食道痢和肉瘤等均有不同程度的疗效1.3矿质元素竹叶矿质元素,含有20多种矿质元素,其中富含人体必需的Fe、Ca、Si等常量元素和Zn、Mn、CMoVNi等微量元素,这些元素具有一定的生理和药理作用,例如竹叶中的锗可通过清除活性自由基及抑制脂质过氧化而达到消炎、抗癌和防衰老的功能。1.4芳香成分竹叶的香味属于当今流行的清香型,芳香成份以醛、呋喃、酮类为主,从竹叶中提取而得的挥发性成份,具有绿叶的清香,在食品添加剂、化妆品、除臭剂和空气清新剂等产品领域很有开发价值.1.5其他成分竹叶叶绿素与叶绿素铜钠盐,竹叶中含有丰富的叶绿素,据报道竹叶中的叶绿素含量最高达8.1mg/g,低的也有5.2mg/g,叶绿素的盐类对光和热较为稳定,对醇、水和油有良好的溶解性,已被广泛地应用在食品、饮料和化妆品行业;%竹叶特种氨基酸,竹叶及其提取物中含有相当数量的特种氨基酸&-OH-Lys,具有显著高于Lys的生物抗氧化活性;’竹叶残渣的综合利用,竹叶提取有效成份以后的残渣,为原料量的75%～85%,含有丰富的纤维素、半纤维素、多糖、蛋白质、矿物质以及少量残留的抗氧化活性物质,是一种优良的植物蛋白资源,可以直接用于配合饲料的生产,也可以从中提取叶绿素和叶蛋白;叶渣处理后,还可以生产可食性包装纸和纸浆。在考察竹叶提取物保健功能因子的过程中,发现氨基酸和短肽也是竹叶的有效成分之一。有人对竹叶氨基酸进行分析发现:共有16种氨基酸,在测得的l6种氨基酸中苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸这7种氨基酸为人体必需氨基酸,具有重要的生理意义。竹叶提取物中�-0H-Lys,有比赖氨酸Lys更高的清除氧自由基的能力,可能具有特殊的生物学意义,此点有待深入研究[21]。2竹叶提取物有效成分的提取与分离类竹叶总黄酮的提取方法,主要有水提法、有机溶剂提取法、大孔树脂法、超临界CO2萃取法微波法、超声波法等,而以醇提酯萃法、超声波法使用较多。许刚等[22]曾用水浴法和超声提取法两种方法对竹叶黄酮的提取进行了研究,发现用超声提取法效果优于水浴法。何春雷等[23]采用热水提取和乙醇提取两种方法提取竹叶黄酮,结果表明,乙醇提取法的黄酮浸出量明显高于水提法。张胜帮等[24]采用超声波-醇提-酯萃法,研究了提取淡竹(Phyllostachysglauca)叶中黄酮类化合物的各种影响因素,表明影响程度从大到小依次为溶剂回流温度超声时间超声强度回流时间溶剂浓度固液比。[25]选择6种大孔吸附树脂,比较其对竹叶黄酮的吸附性能及吸附动力学过程。研究发现AB-8树脂较宜于竹叶黄酮的提纯,经AB-8树脂吸附分离后,提取物中黄酮含量提高1倍以上。李瑶等[26]在对竹叶中黄酮的乙醇提取条件进行了系统研究,同时采用大孔吸附树脂吸附法对纯化条件进行了比较,研究表明,AB-8树脂为纯化的最适树脂。李洪玉等[27]将竹叶水煎煮液经大孔树脂柱色谱,70%乙醇洗脱,减压浓缩,用乙醇或丙酮溶解浓缩液,过滤,减压浓缩滤液至浸膏再经真空干燥,得黄色粉末,其中竹叶黄酮含量达到40%以上。朱宏莉等[28]在竹叶总黄酮的提取中,得到溶剂浓度和料液比是影响提取效率的两个主要因素,而溶剂种类及提取时间对提取效果影响相对较小。通过正交试验,获得了竹叶总黄酮的最佳提取条件为:60%丙酮、料液比1340的条件下回流浸提3h,所得黄酮粗提液经过X-5大孔吸附树脂与聚酰胺树脂联用而得到纯化,使得最终竹叶总黄酮含量可达78.97%。目的优化竹叶总黄酮的分离纯化工艺。方法采用单因素实验，以芦丁为标准品，用分光光度法测定样品中总黄酮含量。结果乙醇浸取浓度、萃取有机溶剂、大孔树脂以及乙醇洗脱浓度对竹叶总黄酮的分离纯化有一定影响。结论竹叶粉末采用75%乙醇提取，氯仿萃取除杂质，再经D101大孔树脂吸附，70%乙醇洗脱，可使总黄酮含量达到85%以上。2.1竹叶活性多糖的提取分离毛燕等[29]对毛竹叶、枝多糖提取的对比研究,得出溶剂体积、提取时间、次数3因素对提取多糖得率均有不同的影响,其中影响最大的是提取次数。在毛竹叶与枝的对比实验中,叶的多糖得率远远高于毛竹枝的多糖得率,两者已达到了显著的差异。周跃斌等[30]通过正交试验设计优化工艺条件,考察了水提条件下不同浸提温度、提时间、浸提固液比、浸提次数对多糖提取率的影响。结果表明,影响竹叶多糖提取率因素的主次关系依次是固液比、浸提次数、时间、温度,最佳提取工艺条件为80%,浸提90min,固液比1∃25,浸提3比较水提法、超声波提取和微波提取3种方法对竹叶多糖提取率的影响,结果表明,超声波提的提取率高于水提法和微波浸提,分别提高21.3%和23.6%。高梦祥等[31]在单因素试验的基础上,采用正交试验,研究了固液比、微波功率、提取时间等因素对竹叶多糖提取量的影响,得出了竹叶多糖提取工艺的最佳参数组合为:以水为提取剂,固液比为1∃50(g∃mL),提取时间为6min,微波功率为800W,在此条件下竹叶多糖的提取量为36.77mg/g。王晋等[32]根据所提取淡竹叶多糖的测定结果得出,超声法提取多糖具有提取时间短、提取量多、无须加热,避免淡竹叶多糖分解的优点。3竹叶提取物生物学功能研究3.1竹叶提取物抑菌、防腐作用植物是生物活性化合物的天然宝库,其产生的次生代谢产物超过40万种[39]。其中大多数化学物质如萜烯类、生物碱、类黄酮、甾体、酚类、独特的氨基酸和多糖等均具有抗菌活性和防腐作用。植物提取物一直以来是开发天然防腐剂的重点,已有很多的研究发现大量的植物提取物具有防腐抗菌的作用[40],不同的溶剂提取竹叶对抑菌作用有影响,同一溶剂不同竹子提取液抑菌效果有差别,说明不同竹种化学成分也存在差异。供试菌浓度、供试菌本身对竹叶提取物和浓度的敏感性之间是否存在某种特定的关系还有待进一步研究揭示。3.2竹叶提取物抗氧化作用竹叶抗氧化物(Antioxidantofbambooleaves。AOB)是一种具有本土资源特色和自主知识产权的、安全高效经济的天然食品抗氧化剂，于2003年底通过国家评审，2004年4月被批准列入《中