桑叶多酚的研究进展

张宇思，周 昊，颜新培，王成章

(1.湖南省蚕桑科学研究所，湖南 长沙 410127；2.中国林业科学研究院 林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室；江苏省生物质能源与材料重点实验室，江苏 南京 210042；3.中国林业科学研究院 林业新技术研究所，北京 100091)

桑叶多酚的研究进展

张宇思1,2，周 昊1,2，颜新培1，王成章2,3*

(1.湖南省蚕桑科学研究所，湖南 长沙 410127；2.中国林业科学研究院 林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室；江苏省生物质能源与材料重点实验室，江苏 南京 210042；3.中国林业科学研究院 林业新技术研究所，北京 100091)

桑叶作为一种药食两用的资源，在我国栽培历史悠久，种植面积较广。植物多酚是一类广泛存在于植物体内的重要次生代谢产物，具有多种生物活性，近年来越来越受到人们关注。本文对桑叶多酚的提取纯化、含量测定、成分鉴定和生物活性的最新研究进展进行了综述，并展望了桑叶多酚研究应用的前景。

桑叶多酚；提取纯化；含量测定；成分鉴定；生物活性

桑叶是桑科植物桑(MorusalbaL.)的干燥叶，为我国重要的中药材，被《中华人民共和国药典》所收载，性味甘、苦，寒，具有疏散风热、清肺润燥、清肝明目的功能，主要用于治疗风热感冒、肺热燥咳、头晕头痛、目赤昏花等症状[1]。现代药学研究发现，桑叶中含有生物碱、黄酮类、多糖类和多酚类等活性成分，具有降血糖、降血脂、降血压、抗衰老、抗肿瘤和抑菌等药理作用。

多酚是植物体内复杂的酚类次生代谢产物，具有多元酚结构，主要存在于植物的皮、根、叶、壳及果肉中，具有多种生物活性，对人的营养和健康有着重要的影响，随着研究的深入，植物多酚在医学、食品、制革工业、日用化工等方面都表现出了越来越重要的作用[2]。本文对桑叶多酚提取纯化、含量测定、成分鉴定和生物活性的最新研究进展进行了综述，并展望了桑叶多酚研究应用的前景，旨在为桑叶的综合利用提供科学依据。

1 桑叶多酚的提取纯化

植物多酚提取的传统方法为浸提法，溶剂一般使用一定浓度的乙醇溶液，浸提法具有操作简便，适合规模化生产的优点。丁双华等[3]利用响应面分析法对桑叶多酚的浸提工艺进行了优化，结果表明，桑叶多酚的最佳提取条件为提取时间2 h，提取温度60 ℃，料液比1 ∶25，乙醇体积分数45%，在此条件下桑叶多酚的提取得率为2.44%。超声波辅助提取法近年来广泛应用于植物多酚的提取，超声波主要通过空化效应击破植物的细胞膜结构，从而增大了溶剂向细胞内部的扩散和有效成分的溶出，具有提取时间短、效率高且对提取物质不产生破坏作用的优点[4-5]。杨上莺等[6]利用正交试验对桑叶多酚的超声辅助提取工艺进行了优化，结果表明，桑叶多酚的最佳提取条件为提取时间20 min，提取温度50℃，料液比1 ∶33，乙醇体积分数60%，超声波功率160 W，在此条件下桑叶多酚的提取得率为3.51%。

植物多酚的初步纯化通常采用大孔树脂法，大孔树脂是一种具有多孔立体网状结构，与其他吸附剂相比具有成本低、稳定性好、容易再生等特点，在天然物质分离中被广泛使用。王艺等[7]采用大孔树脂混用技术分离纯化桑叶多酚，从8种不同型号的大孔树脂中优选出HPD400和HPD826两种型号，对这两种树脂的混合比例进行考察，利用正交试验对桑叶多酚的大孔树脂纯化工艺进行了优化，结果表明，最佳条件为HPD400和HPD826大孔树脂混合比1 ∶1(v/v)，生药量与树脂比为0.8 ∶1(g/mL)，上样浓度150 mg/mL，上样流速10 min/mL，60%乙醇洗脱，在此条件下，桑叶多酚转移率为73.6%，质量分数为64.1%。

2 桑叶多酚的含量分析

植物多酚的含量测定方法有多种，如高锰酸钾法、酒石酸亚铁比色法、原子吸收法等，这些方法在实际应用中存在操作繁琐、重复性差等缺点。Folin-ciocalteu比色法在测定多酚化合物时能在很大程度上克服以上缺点，并且已作为测定茶叶中多酚物质含量的国际标准[8]。张军等[9]以没食子酸为标准品，研究了Folin-ciocalteu比色法测定桑叶中多酚含量的适宜条件，结果表明，桑叶提取液在Folin-ciocalteu试剂2.0 mL、20% Na2CO3溶液5.0 mL、反应温度30℃、反应时间2 h的条件下，测定其760 nm处的吸光值，多酚浓度在10.0～100.0 mg/L范围内与吸光值呈良好的线性关系；稳定性精密度重现性和回收率实验的相对标准偏差为0.2969%～2.502%。该法是一种简便快速准确测定桑叶多酚含量的可靠方法。

桑叶多酚的含量测定结果和桑树的种植资源、桑叶的采收季节和生长阶段有关。我国的桑树种质资源十分丰富，包括广东桑、白桑、鲁桑、鸡桑、山桑等15个桑种 (其中有5个栽培种，10个野生种) 及其4个变种[10]。沈维治等[11]对包含野生资源和栽培品种的不同桑种质资源桑叶多酚含量进行了测定，结果表明，不同桑种质资源间的桑叶多酚含量差异较大，变幅为7.84～17.28 mg/g，野生桑资源的桑叶多酚含量普遍高于栽培品种，其中野生变种垂枝桑的多酚含量最高。此外，桑叶多酚含量会受到季节性变化的影响，季节变化会引起温度、光照等生态因子的改变，桑叶成熟度和体内物质积累也受季节影响。对桑叶多酚的变化规律研究表明，不同品种桑叶的多酚含量在4～10月的变化趋势基本相同，在4月份最低，到5月份时达到最大值，5月过后逐渐下降，7～ 8月份开始又缓慢上升直至10月份[12]。张亮亮等[13]发现，桑叶多酚含量和其叶位有一定的相关性，叶质较嫩的桑叶多酚含量较高，并随着叶片的成熟程度增加多酚含量呈先降低再上升的趋势。

3 桑叶多酚的成分鉴定

植物多酚成分复杂，还存在结构相近的异构体，成分鉴定比较困难，国内对桑叶多酚类物质的定性鉴定多采用高效液相色谱技术，利用标准品进行比对分析。高效液相色谱-离子阱-飞行时间质谱(HPLC-MS-IT-TOF)联用技术是近年来发展起来的一项新的天然产物有效成分定性定量分析技术，可以在缺少对照品的情况下对粗提物中微量成分进行结构分析，具有高效快速，灵敏度高的优点。Paola Dugo等[14]本研究利用该方法对桑叶的多酚类化合物进行定性分析，鉴定出了22 种多酚类物质，主要为绿原酸及其异构体、对羟基肉桂酸、咖啡酸、7-羟基香豆素、芦丁、槲皮素、异槲皮苷、槲皮素葡萄糖苷及其衍生物、山奈酚葡萄糖苷及其衍生物和异鼠李素葡萄糖苷等。

4 桑叶多酚的生物活性

多酚类化合物具有多种生理活性，其中最重要的是其减少自由基和清除自由基的抗氧化作用。不仅能清除体内氧自由基，还能清除酶类所不能清除的羟自由基和脂类有机自由基。医学研究证明，这些自由基在人体内含量过多会引起细胞和组织损伤，可直接损伤各种生物大分子和生物膜，导致诸如心脑血管疾病、糖尿病、癌症等疾病的发生。桑叶多酚类化合物作为天然的抗氧化剂，使其在食品工业中得以开发应用具有重要意义。沈维治等[15]测定桑叶提取液中的总多酚含量以及体外总抗氧化能力、清除羟自由基能力和清除氧自由基能力，分析桑叶总多酚含量与体外抗氧化活性的量效关系，结果表明，桑叶提取液的抗氧化、清除羟自由基和氧自由基活性与桑叶提取液中的总多酚含量的相关性都达到极显著水平，二者之间具有良好的量效关系，说明桑叶中的总多酚是其抗氧化作用的重要物质基础之一，桑叶总多酚含量可以作为评价桑叶抗氧化作用的参考标准。

植物多酚对多种细菌、真菌、酵母菌都有明显的抑制作用, 而且在相应的抑制浓度下不影响动植物体细胞的正常生长[16]。沈维治等[17]用不同极性溶剂萃取桑叶粉中的活性物质，分别获得乙酸乙酯提取物、正丁醇提取物和水提取物，采用琼脂打孔扩散法评价桑叶各极性溶剂提取物的抑菌效果，结果表明，桑叶不同极性溶剂提取物对供试革兰阳性菌和革兰阴性菌均有一定的抑制作用，其中乙酸乙酯提取物的抑菌活性显著高于其它溶剂提取物，对大肠杆菌的最低抑菌浓度为6.3 mg/mL，对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌的最低抑菌浓度均为12.5 mg/mL，测定乙酸乙酯提取物中的总多酚质量比为11.91 mg/g，显著高于其它溶剂提取物，说明桑叶不同极性溶剂提取物的抑菌活性与其总多酚的含量成显著剂量效应关系。

除了抗氧化和抑菌外，近年来研究还发现桑叶多酚的其他生物活性。邹宇晓等[18]采用微胶囊技术制备得到桑叶多酚微胶囊，采用CCl4腹腔注射诱导小鼠急性肝损伤模型来研究桑叶多酚微胶囊的护肝作用，结果表明，桑叶多酚能显著提高小鼠血清和肝匀浆的超氧化物歧化酶 (SOD) 活力，显著降低谷丙转氨酶 (ALT) 的活力和丙二醛 (MDA) 含量，小鼠肝组织形态观察表明，桑叶多酚能降低小鼠的肝损伤程度，效果明显。上述结果说明桑叶多酚具有保肝护肝的作用，可以应用于具有抗氧化和护肝功能食品的开发。Cheng-Hsun Wu等[19]研究发现桑叶多酚提取物可以调节肝脏脂质代谢，降低脂肪酸合成酶 (FAS)、乙酰辅酶A羧化酶 (ACC)和羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶 (HMGCR)的活性，其机制是通过激活AMPK的信号通路来减少肝脏

的脂质堆积。这提示桑叶多酚可以用于非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 的治疗。

5 总结与展望

桑叶作为一种具有药食两用的资源，在我国栽培历史悠久，种植面积较广。但是近年来随着工业经济的发展，桑树种植面积不断减少，农民栽桑养蚕的经济效益逐渐下滑。因此，作为一种极有潜力的天然降血糖、降血脂和抗氧化剂资源，以桑叶为原料探寻新型高附加值的应用领域，研制开发高效低毒价廉的保健食品或药品，对提升当地蚕桑业的综合经济效益和抗风险能力，创造蚕桑业新的经济增长点具有重要意义。

到目前为止，关于桑叶多酚的研究仍不够深入和系统，今后的工作还可以围绕以下几方面进一步开展：一、桑叶多酚的高效大量制备工艺和稳态化技术研究；二、桑叶多酚类化合物活性单体的分离纯化和结构鉴定，建立以活性物质为标志成分的鉴伪技术和全程质量控制技术体系；三、桑叶多酚的药效作用机理的研究；四、桑叶多酚功能性产品的开发应用。可以预见，作为一种全新绿色安全的生理活性物质，桑叶多酚类化合物的研究具有广阔的应用前景。

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Research Progress on Polyphenols from Mulberry Leaves

Zhang Yusi1,2, Zhou Hao2,3, Yan Xinpei1, Wang Chengzhang2,3*

(1.The Sericultural Research Institute of Hunan Province, Changsha 410127, China; 2.Institute of Chemical Industry of Forest Products, CAF; National Engineering Lab. for Biomass Chemical Utilization; Key and Open Lab. of Forest Chemical Engineering, SFA; Key Lab. of Biomass Energy and Material, Nanjing 210042, China; 3．Institute of New Technology of Forestry, CAF, Beijing 100091, China)

Mulberry leaves have long utilizing history and large planting area in China as medicine and food resources. Polyphenols are important secondary metabolites, which widely exist in plants. They have gained widely attention because of their biological activity. The extraction and purification, determination of content, component identification, biological activity of polyphenols from mulberry leaves were summarized in the paper. The research and application on polyphenols from mulberry leaves were forecasted.

Mulberry leaves polyphenols; extraction and purification; determination of content; component identification; biological activity

2015-05-19

“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD36B07)。

张宇思(1986—)，男，博士生，主要从事天然产物化学研究。E-mail: nmczhang@126.com

*通讯作者：王成章(1966—)，男，研究员，博士，博士生导师，主要从事天然产物研究与利用。E-mail: wangczlhs@sina.com

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.05.010

R284

A

1006-9690(2015)05-0035-03