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高蛋白飼料桑:桑葉的營養成分和食用藥用開發價值研究進展

摘要綜述近年來國內外對桑葉的化學成分及其食用藥用價值研究進展,

指出桑葉含有蛋白質、碳水化合物、礦物質、脂類、維生素、多糖類、黃酮類、生物鹼、揮發油類等多種化學成分,還具有降血糖、降血脂、降膽固醇、降血壓、清除自由基、抗衰老、抗腫瘤、抗病毒等藥理作用。並指出了桑葉在藥品和功能性食品研究開發領域中的廣闊前景,為桑葉資源的合理開發利用提供了依據。

人類自工業革命至今,在物質文明建設方面已經取得了前所未有的輝煌成就。

與此同時人類面臨著資源短缺、環境惡化、人口膨脹等一系列問題,已經成為制約今後經濟發展的瓶頸。因此,走可持續發展道路作為一種思想越來越受到人們重視,已經成為全球關注的熱點。可持續發展這一概念於1972年斯德哥爾摩的世界環境大會正式提出。1987年世界環境與發展委員會在《我們共同的未來》中將其定義為“既滿足當代人需要,
又不對後代滿足其需要的能力構成危害的發展”。隨後又在1992年里約熱內盧的世界環境與發展大會、1994年開羅的世界人口與發展大會、1995年哥本哈根的世界社會發展大會上進行了熱烈的討論,終於得到了國際社會的廣泛共識。儘管目前對“可持續發展”的解釋還不盡相同,但人口、資源、經濟、環境無疑是其中最重要的因素,科學、合理、充分地開發利用資源是其中最主要內容之一。
桑葉作為生物資源的一部分,如何充分運用現有科學技術手段,拓展資源利用途徑值得深入探究。

桑葉為桑科植物桑(Morus alba L.)的葉,占桑園年產幹物質量的36%左右。然而,我國傳統蠶絲業,桑葉除養蠶外,過剩的則被視為蠶桑生產過程中的廢棄物而丟棄,遠沒有充分利用其資源價值,造成資源極大浪費。隨著蠶桑資源綜合開發利用研究的不斷深入,桑葉的資源價值也得到了人們更多的關注。

現代科學研究表明,桑葉在醫藥、食品、化工等領域具有極高的使用價值。該文就桑葉化學成分和食用藥用價值研究現狀進行簡述,以為桑葉資源的綜合開發利用奠定基礎。

1 桑葉的化學成分研究

關於桑葉的化學成分研究眾多,結果表明,生長期桑葉中水分、幹物質分別約占75%~82%、18%~25%,桑葉幹物質中的化學成分隨桑品種、採收季節、產地、桑樹營養狀況的不同有明顯變化。

主要包括粗蛋白(26.2%~36.4%)、粗脂肪(3.2%~3.5%)、粗纖維(9.3%~10.7%)、灰分(7.2%~8.1%)、可溶無氮物(43.0%~54.4%)、碳水化合物(12.2%~20.4%)[1]。此外,桑葉中還含有色素、維生素、有機酸、黃酮、生物鹼、多糖、揮發油、γ-氨基丁酸、超氧化物歧化酶(Cu-Zn SOD)、香豆素、甾醇及三萜類化合物等生理功能成分。

1.1 蛋白質

桑葉粗蛋白主要包括蛋白質、氨基酸、硝態氮和生物鹼等。人體必需的8種氨基酸中含7種,占總氨基酸的40.4%,植物第一限制性氨基酸——賴氨酸占總氨基酸的6.2%[2]。

1.2 碳水化合物

主要含甘露糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等單糖;寡糖中的蔗糖、麥芽糖等;多糖中的澱粉、纖維素、半纖維素、果膠等。幹桑葉中可溶性糖類約占18%~22%[3],果膠約占2.1%~6.0%[4]。食物纖維約占52.9%(不溶性植物纖維45%、可溶性植物纖維7.9%)[2]。

1.3 脂類

桑葉粗脂肪的脂肪酸中有飽和脂肪酸13種,占脂肪酸總量的49.31%,其中以棕櫚酸(26.87%)、硬脂酸(6.99%)、花生酸(3.43%)、山萮酸(2.93%)、蠟酸(1.63%)為主;不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的43.87%,主要包括亞油酸(13.40%)、亞麻酸(22.99%)、花生四烯酸(1.26%)、油酸(3.17%)、棕櫚油酸(3.05%)[5]。

1.4 維生素

100 g幹桑葉中含VC 31.6 mg、胡蘿蔔素7.44 mg、煙酸4.0 mg、V■ 0.59 mg、V■ 1.35 mg、VA 4 130 IU[2]。

1.5 礦物質

100 g幹桑葉中含鉀3 101 mg、鈣2 699 mg、鎂362 mg、磷238 mg、鐵44.1 mg、納39.9 mg、鋅6.1 mg[2]。

1.6 黃酮類

黃酮類物質是桑葉中主要的生理活性成分之一,占幹物質量的1%~3%[3,6]。桑葉中的黃酮類化合物較為複雜。主要有黃酮類、黃酮醇類、二氫黃酮醇類、花色素4類20多種。幹物質中主要含槲皮素(quercetin)10%[7]、蘆丁(芸香苷,rutin)47~267%[8]、異槲皮苷(isoquercitrin)20~50%[7]、槲皮苷(quercitrin)3%[7]。且不同桑品種桑葉和不同季節桑葉的總黃酮含量都存在差異[3,9-10]。

1.7 生物鹼

幹桑葉中總生物鹼占0.058%~1.314%[3,11]。由多種多羥基生物鹼組成,包括N-甲基-1-去氧野尻黴素(N-methyl-1-deoxynojirimycin,NMe-DNJ)、1-去氧野尻黴素(1-deoxyno-jirimycin,DNJ)、fagomine、1,4-二去氧-1,4-亞胺基-D-阿拉伯糖醇、2-O-α-D-半乳吡喃糖苷-1-DNJ(2-O-α-D-galactopyranoside-1-deoxynojirimycin)、6-O-α-D-半乳吡喃糖苷-1-DNJ(6-O-α-D-galactopyranoside-1-deoxynojirimy-cin)、2-O-α-D-吡喃糖苷-1-DNJ(2-O-α-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、3-O-α-D-吡喃糖苷-1-DNJ(3-O-α-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、4-O-α-D-吡喃糖苷-1-DNJ(4-O-α-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、2-O-β-D-吡喃糖苷-1-DNJ(2-O-β-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、3-O-β-D-吡喃糖苷-1-DNJ(3-O-β-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、4-O-β-D-吡喃糖苷-1-DNJ(4-O-β-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、6-O-β-D-吡喃糖苷-1-DNJ(6-O-β-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、1,4-二去氧-1,4-亞胺基-(2-氧-β-D-吡喃葡萄糖苷)-D-阿拉伯糖醇和1α,2 β,3 α,4 β-四羥基-去甲莨菪烷(去甲莨菪堿)[12-13]。陳松等[14]、李有貴[15]和葉晶晶等[16]分別發現不同來源的桑品種或野桑葉中DNJ含量存在明顯差異。最高的是來自雲南開遠的岩桑(M.mongolica Koidz)為0.791 1%,而同是來自雲南開遠的蒙桑(M.mongolica)僅為0.407%,來自山東白桑(M.alba L)的秋雨品種為0.132 8%,最少的也是來自雲南的白桑(M.alba L)為0.004 6%。殷浩等[17-18]、葉晶晶[16]和歐陽臻等[19]還發現不同採收季節、不同葉位、不同光照條件和施氮量及氮素形態都對桑葉中的DNJ 含量有影響,不同採收季節中以夏季最高;不同葉位中嫩芽>嫩葉>成熟葉>老葉;遮蔭處理能顯著增加桑葉中DNJ含量;適當施用硝態氮肥和銨態氮肥也能夠有效提高桑葉中DNJ含量。

1.8 多糖幹桑葉中總多糖(total polysaccharide,TPM)占1.79%~2.64%[20-21]。有均一多糖和不均一糖。夏瑋等[22]從桑葉中獲得的均一酸性雜多糖主要是由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、半乳糖醛酸組成的,相對分子品質為8.0×103。其主鏈由α-1,4-半乳糖醛酸殘基相互連接而成,部分半乳糖醛酸形成甲基酯。分支點位於半乳糖醛酸的O-3、O-2位。側鏈包括末端、1,5-、1,3,5-連接的阿拉伯糖;末端連接的木糖;末端、1,6-連接的半乳糖。廖森泰等[21]對近100份具有代表性的桑樹品種的桑葉多糖含量進行了測定,並對其影響因素進行了分析,指出桑葉多糖含量在各品種間存在顯著差異,魯桑種、白桑種的桑葉多糖含量比廣東桑種的桑葉多糖含量低,多倍體桑樹品種的桑葉多糖含量總體上高於二倍體桑樹品種。

1.9 γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA),又稱γ-氨酪酸,其前體是谷氨酸。是一種非蛋白質組成的天然氨基酸,廣泛地存在於動植物體內。而桑葉中谷氨酸含量很高(占總氨基酸的11.7%[2])。已測23個桑品種鮮桑葉中GABA的含量為0.032 5%~0.122 4%,其中火桑中GABA的含量最高,新一之瀨的最低[23]。

1.10 揮發油

李東生等[24]從鮮桑葉中蒸餾到具有特殊氣味的淡黃色揮發油,回收率約為1%。經GC/MS對其分析,共分出85個組分,確定了47個成分的化學結構及相對含量,結果表明鮮桑葉中的揮發油含多種脂肪酸、甾醇類、二萜類、烷烴和芳香族及雜環類化合物,不飽和的醇和酸含量也較大。其中,含量最高的是十六碳烯醇(MW296,占揮發油總量的27.04%),還含有丁胺、丙酮、苯甲醛、丁香酚、3’,4’,5’,6’-Tetramet-hoxyflavone等。周永紅等[25]採用GC/MS聯用對鮮桑葉蒸餾出的揮發油化學成分進行分析和鑒定。共分離出53 個組分,鑒定了其中的45種化合物,占揮發油含量的91.27%。桑葉揮發油的化學成分以大茴香腦(2.189%)、六氫金合歡基丙酮(18.11%)、棕櫚酸(9.19%)、香葉基丙酮(4.47%)、乙酸金合歡酯(4.12%)、棕櫚酸甲酯(3.39%)為主。

2 藥用食用開發價值研究

2.1 降血糖

桑葉入藥用在我國有可追溯的歷史悠久,《神農本草經》《中藥大辭典》中均有記載。宮原知江子研究認為桑葉降血糖的機理是當其與其他食品同食時,其中含有的生物鹼與小腸內的α-葡萄糖苷酶結合的能力超過麥芽糖、蔗糖等二糖,使小腸內的二糖難以分解為單糖而難以進入血液。

國內外研究表明,桑葉中所含的生物鹼和多糖是良好的α-糖苷酶競爭性抑制劑。陳福君報導患有四氧嘧啶糖尿病的小鼠,用自桑葉中提取的桑葉總多糖(TPM)能夠明顯地降低其體內含有的糖水平,增強小鼠的耐糖能力。Asano研究桑葉中分離得到的7種生物鹼的降血糖活性,結果發現對糖苷酶抑制作用較強的是多羥基去甲莨菪堿。俞靈鶯報導桑葉多糖在提高肝糖原含量方面有一定作用,同時使小鼠肝葡萄糖含量降低;另外,桑葉多糖可以促進正常小鼠胰島素的分泌,當血糖水準下降時,胰島素水準明顯提高。Kimura研究7種生物鹼對鏈脲左菌素(SYZ)引起的糖尿病小鼠降血糖的作用,指出GAL-DNJ、NMe-DNJ、fagomine在降低血糖水準方面均有一定的作用,尤其以fagomine、GAL-DNJ降血糖效果做好。

桑葉總黃酮同樣可以抑制α-糖苷酶活性,達到降低血糖的作用。俞靈鶯報導桑葉總黃酮可以降低糖尿病大鼠的血糖水準,對蔗糖酶活性抑制率達到68.0%,對麥芽糖酶酶活性抑制率達到47.1%,乳糖酶活性抑制率較低,為27.8%。另外,若DNJ、類黃酮同時應用抑制血糖效果更好。Ito等報導將類黃酮與DNJ結合加入飲料,該飲料抑制血糖的效果比僅含DNJ飲料的效果更好。

2.2 降血脂、降膽固醇

桑葉中含有的異槲皮苷、黃芪苷、東莨菪苷及苯甲醇的糖苷可以抑制動脈粥樣硬化、血清脂質增加。土井佳代研究桑葉對硫酸銅所致LDL氧化的影響,指出桑葉提取物可以抑制動脈粥樣硬化、高脂血症血清脂質升高。Kayo et al發現桑葉具有預防動脈硬化、抑制血清膽固醇升高的功效,主要是因為桑葉的丁醇提取物在抑制家兔或人低密度脂蛋白的氧化方面有一定的作用,同時可以降低患病家兔動脈內膜的厚度。高嶺等認為桑葉在提高高脂血症大鼠HDL-C/TC、血清高密度脂蛋白C(HDL-C)方面作用明顯,LDL-C、膽固醇(TC)、甘油三酷(TG)明顯降低,LP0極顯著降低(P<0.001),由此說明桑葉在抑制有害過氧化物、降低血脂方面作用明顯,對抑制動脈粥樣硬化、高血脂症血清脂質升高作用也很顯著。

2.3 降血壓

桑葉降壓明目、清熱散風的功效較好,高血壓患者常常服用具有輔助治療的作用。其作用的主要成分有GABA、芸香苷、槲皮素等。茅原[26]發現GABA能提高血管緊張素轉移酶I(ACEI)活性,降低血壓。臨床上用桑葉浴也證實可以降血壓[27]。

2.4 清除自由基,抗衰老

氧自由基是致病、衰老的重要影響因素,而桑葉中的黃酮類化合物、SOD、多酚類化合物具有抗衰老、清除自由基等功效。唐法娣等發現桑葉能增強小鼠的耐高溫能力、機體耐力作用,延長小鼠游泳及轉棒時間,防止由於應激刺激引起的大鼠腎上腺VitC含量降低。表明桑葉能調節機體對應激刺激的反應能力、增強機體耐受能力和延緩衰老作用。黃代青等研究指出體外氧自由基發生系統產生的氧自由基應用桑葉提取液可以清除,在延長雌雄果蠅壽命方面也有一定的作用。

2.5 抗病毒

由於HIV病毒能夠導致愛滋病的發生,目前對其研究較多,發現其含有gp140、gp120蛋白,這2個蛋白均為糖基化,該蛋白可以介導病毒與細胞表面受體分子接觸,從而使合體細胞得到形成。Tierney et al研究認為桑葉生物鹼中N-甲基-1-去氧野尻黴素、1-去氧野尻黴素及其衍生物、N-丁基-1-去氧野尻黴素可抑制糖蛋白的加工,改變gp120糖基化,N-丁基-1-去氧野尻黴素可以阻斷HIV-1誘導的合體細胞的形成。

2.6 抗腫瘤

桑葉中含有DNJ、類黃酮、Cu-Zn SOD、桑素、GABA及維生素,這些成分能夠有效預防癌細胞生成,提高人體免疫力,抑制染色體突變和基因突變。Kim et al發現從桑葉中分離純化的2種類黃酮(槲皮素-3-β-D-吡喃葡萄糖苷和槲皮素-3,7-二氧-β-D-吡喃葡萄糖苷)對人早幼粒白血病細胞系(HL-60)的生長表現出顯著的抑制效應,其中槲皮素-3,7-二氧-β-D-吡喃葡萄糖苷還誘導了HL-60細胞系的分化。

3 前景和展望

我國桑葉資源十分豐富,但目前桑葉僅用於養蠶,用途單一,應用範圍較窄,從而使桑葉資源未得到充分的利用,尤其是晚秋季節這種情況更加嚴重。目前,為了使農業生產得到更快的發展,同時由於國際蠶絲貿易發展出現滑坡,蠶桑業的發展狀況不理想,我國加大了在農業產業結構方面的調整力度。但由於桑葉的營養成分和生物活性成分十分豐富,其在藥用、營養保健等方面具有廣闊的應用前景和市場潛力。隨著人們生活水準的提高,對桑葉的研究逐漸深入,桑葉在保健、調節生理、增強體質等方面的應用逐漸受到人們的歡迎。同時,不斷開發桑葉的新用途,調整桑葉的利用結構,可以進一步促進桑葉開發利用,奠定蠶桑業發展的經濟基礎。

主要含甘露糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等單糖;寡糖中的蔗糖、麥芽糖等;多糖中的澱粉、纖維素、半纖維素、果膠等。幹桑葉中可溶性糖類約占18%~22%[3],果膠約占2.1%~6.0%[4]。食物纖維約占52.9%(不溶性植物纖維45%、可溶性植物纖維7.9%)[2]。

1.3 脂類

桑葉粗脂肪的脂肪酸中有飽和脂肪酸13種,占脂肪酸總量的49.31%,其中以棕櫚酸(26.87%)、硬脂酸(6.99%)、花生酸(3.43%)、山萮酸(2.93%)、蠟酸(1.63%)為主;不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的43.87%,主要包括亞油酸(13.40%)、亞麻酸(22.99%)、花生四烯酸(1.26%)、油酸(3.17%)、棕櫚油酸(3.05%)[5]。

1.4 維生素

100 g幹桑葉中含VC 31.6 mg、胡蘿蔔素7.44 mg、煙酸4.0 mg、V■ 0.59 mg、V■ 1.35 mg、VA 4 130 IU[2]。

1.5 礦物質

100 g幹桑葉中含鉀3 101 mg、鈣2 699 mg、鎂362 mg、磷238 mg、鐵44.1 mg、納39.9 mg、鋅6.1 mg[2]。

1.6 黃酮類

黃酮類物質是桑葉中主要的生理活性成分之一,占幹物質量的1%~3%[3,6]。桑葉中的黃酮類化合物較為複雜。主要有黃酮類、黃酮醇類、二氫黃酮醇類、花色素4類20多種。幹物質中主要含槲皮素(quercetin)10%[7]、蘆丁(芸香苷,rutin)47~267%[8]、異槲皮苷(isoquercitrin)20~50%[7]、槲皮苷(quercitrin)3%[7]。且不同桑品種桑葉和不同季節桑葉的總黃酮含量都存在差異[3,9-10]。

1.7 生物鹼

幹桑葉中總生物鹼占0.058%~1.314%[3,11]。由多種多羥基生物鹼組成,包括N-甲基-1-去氧野尻黴素(N-methyl-1-deoxynojirimycin,NMe-DNJ)、1-去氧野尻黴素(1-deoxyno-jirimycin,DNJ)、fagomine、1,4-二去氧-1,4-亞胺基-D-阿拉伯糖醇、2-O-α-D-半乳吡喃糖苷-1-DNJ(2-O-α-D-galactopyranoside-1-deoxynojirimycin)、6-O-α-D-半乳吡喃糖苷-1-DNJ(6-O-α-D-galactopyranoside-1-deoxynojirimy-cin)、2-O-α-D-吡喃糖苷-1-DNJ(2-O-α-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、3-O-α-D-吡喃糖苷-1-DNJ(3-O-α-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、4-O-α-D-吡喃糖苷-1-DNJ(4-O-α-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、2-O-β-D-吡喃糖苷-1-DNJ(2-O-β-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、3-O-β-D-吡喃糖苷-1-DNJ(3-O-β-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、4-O-β-D-吡喃糖苷-1-DNJ(4-O-β-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、6-O-β-D-吡喃糖苷-1-DNJ(6-O-β-D-glucopyranoside-1-deoxynojirimycin)、1,4-二去氧-1,4-亞胺基-(2-氧-β-D-吡喃葡萄糖苷)-D-阿拉伯糖醇和1α,2 β,3 α,4 β-四羥基-去甲莨菪烷(去甲莨菪堿)[12-13]。陳松等[14]、李有貴[15]和葉晶晶等[16]分別發現不同來源的桑品種或野桑葉中DNJ含量存在明顯差異。最高的是來自雲南開遠的岩桑(M.mongolica Koidz)為0.791 1%,而同是來自雲南開遠的蒙桑(M.mongolica)僅為0.407%,來自山東白桑(M.alba L)的秋雨品種為0.132 8%,最少的也是來自雲南的白桑(M.alba L)為0.004 6%。殷浩等[17-18]、葉晶晶[16]和歐陽臻等[19]還發現不同採收季節、不同葉位、不同光照條件和施氮量及氮素形態都對桑葉中的DNJ 含量有影響,不同採收季節中以夏季最高;不同葉位中嫩芽>嫩葉>成熟葉>老葉;遮蔭處理能顯著增加桑葉中DNJ含量;適當施用硝態氮肥和銨態氮肥也能夠有效提高桑葉中DNJ含量。

1.8 多糖幹桑葉中總多糖(total polysaccharide,TPM)占1.79%~2.64%[20-21]。有均一多糖和不均一糖。夏瑋等[22]從桑葉中獲得的均一酸性雜多糖主要是由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、半乳糖醛酸組成的,相對分子品質為8.0×103。其主鏈由α-1,4-半乳糖醛酸殘基相互連接而成,部分半乳糖醛酸形成甲基酯。分支點位於半乳糖醛酸的O-3、O-2位。側鏈包括末端、1,5-、1,3,5-連接的阿拉伯糖;末端連接的木糖;末端、1,6-連接的半乳糖。廖森泰等[21]對近100份具有代表性的桑樹品種的桑葉多糖含量進行了測定,並對其影響因素進行了分析,指出桑葉多糖含量在各品種間存在顯著差異,魯桑種、白桑種的桑葉多糖含量比廣東桑種的桑葉多糖含量低,多倍體桑樹品種的桑葉多糖含量總體上高於二倍體桑樹品種。

1.9 γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA),又稱γ-氨酪酸,其前體是谷氨酸。是一種非蛋白質組成的天然氨基酸,廣泛地存在於動植物體內。而桑葉中谷氨酸含量很高(占總氨基酸的11.7%[2])。已測23個桑品種鮮桑葉中GABA的含量為0.032 5%~0.122 4%,其中火桑中GABA的含量最高,新一之瀨的最低[23]。

1.10 揮發油

李東生等[24]從鮮桑葉中蒸餾到具有特殊氣味的淡黃色揮發油,回收率約為1%。經GC/MS對其分析,共分出85個組分,確定了47個成分的化學結構及相對含量,結果表明鮮桑葉中的揮發油含多種脂肪酸、甾醇類、二萜類、烷烴和芳香族及雜環類化合物,不飽和的醇和酸含量也較大。其中,含量最高的是十六碳烯醇(MW296,占揮發油總量的27.04%),還含有丁胺、丙酮、苯甲醛、丁香酚、3’,4’,5’,6’-Tetramet-hoxyflavone等。周永紅等[25]採用GC/MS聯用對鮮桑葉蒸餾出的揮發油化學成分進行分析和鑒定。共分離出53 個組分,鑒定了其中的45種化合物,占揮發油含量的91.27%。桑葉揮發油的化學成分以大茴香腦(2.189%)、六氫金合歡基丙酮(18.11%)、棕櫚酸(9.19%)、香葉基丙酮(4.47%)、乙酸金合歡酯(4.12%)、棕櫚酸甲酯(3.39%)為主。

2 藥用食用開發價值研究

2.1 降血糖

桑葉入藥用在我國有可追溯的歷史悠久,《神農本草經》《中藥大辭典》中均有記載。宮原知江子研究認為桑葉降血糖的機理是當其與其他食品同食時,其中含有的生物鹼與小腸內的α-葡萄糖苷酶結合的能力超過麥芽糖、蔗糖等二糖,使小腸內的二糖難以分解為單糖而難以進入血液。

國內外研究表明,桑葉中所含的生物鹼和多糖是良好的α-糖苷酶競爭性抑制劑。陳福君報導患有四氧嘧啶糖尿病的小鼠,用自桑葉中提取的桑葉總多糖(TPM)能夠明顯地降低其體內含有的糖水平,增強小鼠的耐糖能力。Asano研究桑葉中分離得到的7種生物鹼的降血糖活性,結果發現對糖苷酶抑制作用較強的是多羥基去甲莨菪堿。俞靈鶯報導桑葉多糖在提高肝糖原含量方面有一定作用,同時使小鼠肝葡萄糖含量降低;另外,桑葉多糖可以促進正常小鼠胰島素的分泌,當血糖水準下降時,胰島素水準明顯提高。Kimura研究7種生物鹼對鏈脲左菌素(SYZ)引起的糖尿病小鼠降血糖的作用,指出GAL-DNJ、NMe-DNJ、fagomine在降低血糖水準方面均有一定的作用,尤其以fagomine、GAL-DNJ降血糖效果做好。

桑葉總黃酮同樣可以抑制α-糖苷酶活性,達到降低血糖的作用。俞靈鶯報導桑葉總黃酮可以降低糖尿病大鼠的血糖水準,對蔗糖酶活性抑制率達到68.0%,對麥芽糖酶酶活性抑制率達到47.1%,乳糖酶活性抑制率較低,為27.8%。另外,若DNJ、類黃酮同時應用抑制血糖效果更好。Ito等報導將類黃酮與DNJ結合加入飲料,該飲料抑制血糖的效果比僅含DNJ飲料的效果更好。

2.2 降血脂、降膽固醇

桑葉中含有的異槲皮苷、黃芪苷、東莨菪苷及苯甲醇的糖苷可以抑制動脈粥樣硬化、血清脂質增加。土井佳代研究桑葉對硫酸銅所致LDL氧化的影響,指出桑葉提取物可以抑制動脈粥樣硬化、高脂血症血清脂質升高。Kayo et al發現桑葉具有預防動脈硬化、抑制血清膽固醇升高的功效,主要是因為桑葉的丁醇提取物在抑制家兔或人低密度脂蛋白的氧化方面有一定的作用,同時可以降低患病家兔動脈內膜的厚度。高嶺等認為桑葉在提高高脂血症大鼠HDL-C/TC、血清高密度脂蛋白C(HDL-C)方面作用明顯,LDL-C、膽固醇(TC)、甘油三酷(TG)明顯降低,LP0極顯著降低(P<0.001),由此說明桑葉在抑制有害過氧化物、降低血脂方面作用明顯,對抑制動脈粥樣硬化、高血脂症血清脂質升高作用也很顯著。

2.3 降血壓

桑葉降壓明目、清熱散風的功效較好,高血壓患者常常服用具有輔助治療的作用。其作用的主要成分有GABA、芸香苷、槲皮素等。茅原[26]發現GABA能提高血管緊張素轉移酶I(ACEI)活性,降低血壓。臨床上用桑葉浴也證實可以降血壓[27]。

2.4 清除自由基,抗衰老

氧自由基是致病、衰老的重要影響因素,而桑葉中的黃酮類化合物、SOD、多酚類化合物具有抗衰老、清除自由基等功效。唐法娣等發現桑葉能增強小鼠的耐高溫能力、機體耐力作用,延長小鼠游泳及轉棒時間,防止由於應激刺激引起的大鼠腎上腺VitC含量降低。表明桑葉能調節機體對應激刺激的反應能力、增強機體耐受能力和延緩衰老作用。黃代青等研究指出體外氧自由基發生系統產生的氧自由基應用桑葉提取液可以清除,在延長雌雄果蠅壽命方面也有一定的作用。

2.5 抗病毒

由於HIV病毒能夠導致愛滋病的發生,目前對其研究較多,發現其含有gp140、gp120蛋白,這2個蛋白均為糖基化,該蛋白可以介導病毒與細胞表面受體分子接觸,從而使合體細胞得到形成。Tierney et al研究認為桑葉生物鹼中N-甲基-1-去氧野尻黴素、1-去氧野尻黴素及其衍生物、N-丁基-1-去氧野尻黴素可抑制糖蛋白的加工,改變gp120糖基化,N-丁基-1-去氧野尻黴素可以阻斷HIV-1誘導的合體細胞的形成。

2.6 抗腫瘤

桑葉中含有DNJ、類黃酮、Cu-Zn SOD、桑素、GABA及維生素,這些成分能夠有效預防癌細胞生成,提高人體免疫力,抑制染色體突變和基因突變。Kim et al發現從桑葉中分離純化的2種類黃酮(槲皮素-3-β-D-吡喃葡萄糖苷和槲皮素-3,7-二氧-β-D-吡喃葡萄糖苷)對人早幼粒白血病細胞系(HL-60)的生長表現出顯著的抑制效應,其中槲皮素-3,7-二氧-β-D-吡喃葡萄糖苷還誘導了HL-60細胞系的分化。

3 前景和展望

我國桑葉資源十分豐富,但目前桑葉僅用於養蠶,用途單一,應用範圍較窄,從而使桑葉資源未得到充分的利用,尤其是晚秋季節這種情況更加嚴重。目前,為了使農業生產得到更快的發展,同時由於國際蠶絲貿易發展出現滑坡,蠶桑業的發展狀況不理想,我國加大了在農業產業結構方面的調整力度。但由於桑葉的營養成分和生物活性成分十分豐富,其在藥用、營養保健等方面具有廣闊的應用前景和市場潛力。隨著人們生活水準的提高,對桑葉的研究逐漸深入,桑葉在保健、調節生理、增強體質等方面的應用逐漸受到人們的歡迎。同時,不斷開發桑葉的新用途,調整桑葉的利用結構,可以進一步促進桑葉開發利用,奠定蠶桑業發展的經濟基礎。