竹叶黄酮的生理功能及提取工艺

摘要：竹叶黄酮是竹叶的重要活性成分，具有多种医疗功效。现对竹叶黄酮的主要成分，生物学功能、提取工艺及发展前景作一综述。

关键词：竹叶黄酮，功能，提取

中图分类号：Q946文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)04-0059-04

Physiological Function, Extraction Technology and Development Prospect of Bamboo Leaf Flavones

WANG Chun-yan, LIU Shu-li, ZHONG Geng

(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China)

Abstract：Bamboo leaf flavone is an important active component of bamboo leaves，which has various medical efficacy. The main component, physiological function，extraction technology and development prospect are summarized in this paper.

Key words：bamboo leaf flavone; function; extraction

竹类植物统称竹子，属单子叶植物纲、禾本科（grainier）竹亚科(bambusoideae)。据统计全世界约有竹类植物70余属，1 000多种，竹林面积达220万公顷，主要分布于亚洲东部和南部，中南美洲和非洲的热带和亚热带的多雨地区，以东南亚热带季风区分布最集中，北美和大洋洲亦有零星分布[1]。

竹子有着悠久的药、食两用历史[2]，是开发中医药和保健品的重要资源。竹叶是传统的中医清热解毒药，据《中药大辞典》记载，淡竹叶主治“清热除烦，生津利尿，治热病烦渴，面赤，小儿惊痫，咳逆吐，小便短赤，口糜舌疮”等。在《本经》、《本草纲目》、《本草纲目拾遗》、《中药大辞典》、《中国中药资源志要》、《中国药典》中均详细记述了竹叶、竹笋、竹沥、竹根、竹茹、竹苓、竹实、竹衣、竹黄、竹精、竹鼠、竹砂仁、竹鞭根、竹囊虫、竹峰等的药用价值。随着现代医学的发展，近年对竹叶的开发和利用有了更深入的研究。

竹叶含有大量的黄酮类化合物和生物多糖，以及氨基酸、活性肽、芳香物质、锰、锌、硒等微量元素。竹叶提取物具有显著的抗衰老、抗疲劳、抗氧化、清除自由基、降血脂和血清胆固醇作用以及抗癌活性[2,3]。

1竹子在食品和医药中的利用

我国竹类资源虽然丰富，但得到广泛开发利用的经济竹种不多，大多尚处于野生状态。开发利用最多的笋材两用竹种主要是毛竹，笋用竹种主要有雷竹、早竹、麻竹、白脯鸡竹等。据不完全统计，目前得到开发利用的竹种仅20余种，占我国竹种总数的4%。

竹子全身是宝，是最具使用价值的植物之一。竹笋作为食物在我国已有2 500多年的历史，近年更是备受推祟。因为竹笋不仅营养丰富、无污染、低脂减肥、美味可口，且有一定的保健作用。具有药用价值的竹叶等作为药膳也有悠久的历史。竹叶提取物中含有丰富的生物活性物质，分离提取叶绿素、生物类黄酮、竹叶多糖等已广泛用于医药、食品行业[4]。

20世纪80年代以来，从竹叶中可提取食品防腐剂、杀菌剂和叶绿素等[5,6]；90年代以来，人们开始关注竹叶中黄酮类化合物及其生物学活性。1998年借鉴国内外植物黄酮提取技术，研究了提取竹叶黄酮类化合物的经济适用工艺，获得了国家发明专利，并在浙江实现了产业化。我国对竹子的应用领域随着科学技术的进步已发展到食品、医药、保健、旅游环保和建筑、轻工、新材料、包装运输、家具、艺术等多个方面。

2竹叶黄酮的生理功能[7]

黄酮类化合物（flavonoid）又名生物类黄酮（bioflavonoid），其基本化学结构如图1所示。

黄酮类广泛存在于植物的各个部位尤其是花、叶中，主要存在于芸香科、唇形科、豆科、伞形科、银杏科与菊科植物中，约20％的中草药中含有黄酮类化合物。研究表明，黄酮类化合物除了有抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果。黄酮类化合物可直接从食物如大豆、橙、洋葱中获取，也可从其他植物中提取，作为膳食补充剂制成各种保健食品。

最近研究表明，竹叶中总黄酮平均含量约为2%。竹叶黄酮的功能因子是黄酮糖苷，并以碳苷黄酮为主。黄酮糖苷是指黄酮母核的某些位置上连接了糖基所形成的化合物，分为碳苷黄酮和氧苷黄酮2种；碳苷黄酮是指其中的糖基通过-C-C-键与黄酮母核相连；氧苷黄酮则是通过-O-C-键与黄酮母核相连。碳苷黄酮与氧苷黄酮相比具有以下优点：（1）结构稳定，不易被降解；（2）能深入病灶部位，直接发挥疗效；（3）亲水性强，利于药品、食品、化妆品等开发。

国际学术界从20世纪90年代起开始关注碳苷黄酮。竹叶中的碳苷黄酮主要有荭草苷、异荭草苷、牡荆苷和异牡荆苷4种。用专利技术生产的竹叶黄酮是一类多组分协同的生物抗氧化剂，其成分除黄酮类化合物外，还含有酚酸、蒽醌类化合物、生物活性多糖、香豆素类内酯、氨基酸、芳香成分和锰、锌、锡等微量元素。

早在20世纪30年代，学者就发现了黄酮类化合物具有维生素C样的活性，一度列为维生素P，属植物次级代谢产物。Prantt等研究了黄酮类化合物的抗氧化性质，认为黄酮类化合物是作为一级抗氧化剂起作用的。20世纪60年代证实黄酮有抗油脂过氧化的作用。从20世纪80年代以来，尤其是近年，对黄酮类化合物的研究逐渐转向清除自由基和抗衰老以及对老年病的防治功能上。

2.1抗氧自由基[8,9,10]

竹叶中含有丰富的黄酮和酚酸类化合物，具有优良的清除活性氧自由基的能力，表现了良好的类超氧化物岐化酶（SOD）的活性。用化学发光法测6个属17种竹子秋叶的提取物，其醇提物对O2・-的IC50平均为（4.93±2.36）mg/mL，相当于0.124 U／mL SOD的活性；对・OH 的IC50平均为（1.48±0.91）mg／mL，相当于0.235 mg/mL阿魏酸纯品的作用。用化学发光法测定用不同方法从桂竹（Phyllostachy bambusoides.EtZucc）叶中提取的总黄酮清除O2・-和・OH的有效范围，在0.1～10 g／mL浓度范围内清除O2・-的活性呈显著的浓度依赖关系，其IC50约为0.8 μg／mL；在有效浓度0.1～1 mg／mL范围内，清除・OH的 IC50约为450 mg／mL。表明竹叶黄酮有很强的清除活性氧自由基的能力。

2.2抗脂质过氧化[11-13]

油脂在通常的环境条件下会发生水解和氧化反应而逐渐变质，以氧化尤甚。氧化首先发生在甘油三酯的双键和碳位，脂肪酸基团的α碳失去氢离子而形成脂肪自由基R，多数不饱和脂肪酸极易氧化，甚至在室温下都可发生。

黄酮类化合物通过形成共振稳定的具有醌式结构的自由基起作用，影响黄酮类化合物抗氧化作用的还有C3位、C5位羟基。研究表明，它们可与金属离子形成络合物，从而减少油脂自动氧化。黄酮类化合物B环的邻二酚羟基可促进抗氧化剂活性。

2.3抗衰老、抗疲劳[14]

研究竹叶提取物的抗衰老、抗缺氧、抗疲劳作用，以小鼠为实验动物，结果表明（1）实验组动物的SOD和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）含量显著高于对照组，全血中的过氧化脂质（LPO）含量低于对照组，表明竹叶提取物有延缓衰老的作用。竹叶黄酮不仅有类SOD样的作用，还有增加SOD和GSH-Px的诱导作用；（2）实验组动物耐缺氧、抗疲劳的能力显著高于对照组，表明竹叶提取物能改善动物的营养状况和体能。

2.4阻断亚硝化反应[15,16]

模拟人体胃酸的体外实验表明，竹叶提取物有清除NO2－的能力，并在一定程度上阻断了强致癌物N-亚硝基胺的合成。显示了与维生素C及山楂、大蒜提取物相似的防癌抗癌作用。

2.5降血脂和降血清胆固醇[5,7]

动物实验表明，竹叶提取物可明显降低实验动物的血甘油三酯和血液总胆固醇浓度，并有升高高密度脂蛋白（HDL）和降低低密度脂蛋白（LDL）浓度的作用。

3竹叶黄酮的提取工艺

黄酮类化合物的糖苷是多酚化合物，具有酚性化合物的特征，呈弱酸性，可溶于碱性溶液，但很多黄酮类化合物在溶于碱性溶液的同时有氧存在，其黄酮苷会发生降解反应。根据相似相溶原理，按黄酮类化合物的极性来选择所用溶剂，竹叶所含的有效活性物质主要为黄酮苷类，具有较大的极性和亲水性，故可选择热水、甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇等溶剂进行提取。竹叶黄酮的提取方法传统上多用浸提和蒸馏，目前已采用一些高新技术提取和精制竹叶提取物，如CO2超临界提取、超声波提取等。提取原料选新鲜竹叶，最好是现用现取。

3.1水煮法[17]

水是一种极性溶剂，黄酮类化合物能很好的溶于热水中。所以利用水煮竹叶也能提取竹叶中大部分黄酮类化合物。水煮法成本低、设备简单，虽产品过于粗糙，黄酮含量低，但在分离、纯化、精制等后续工艺中不需脱除有机溶剂。

3.2有机溶剂水浴和超声提取法[18,19]

用极性有机溶剂或在超声条件下浸提竹叶，有利于黄酮类化合物的浸出。研究表明，在水浴与超声法中，影响黄酮类物质提取的主要条件是浸提剂及其浓度，而超声法的提取效果优于水浴，但耗费溶剂量大，成本高，设备要求高。

3.3大孔树脂法

大孔树脂是近10年发展起来的有机高分子聚合物吸附剂，它具有物化稳定性高，吸附选择性好、不受无机物存在的影响、再生简便、解吸条件温和、使用周期长、宜于构成闭路循环、节省费用等优点，避免了用有机溶剂提取分离所致的有机溶剂回收难、损耗大、成本高、易燃易爆、环境污染等缺点，广泛用于黄酮类物质的提取。由于竹叶黄酮具有酚羟基和糖苷链，有一定的极性和亲水性，生成氢键的能力较强，有利于弱极性和极性树脂吸附，冯涛等[20]选用l2种大孔树脂，分别测定了竹叶黄酮的洗脱情况，筛选出对竹叶黄酮有较好吸附分离效果的树脂ADS-17，吸附率可达70. l6％，解吸率达71. 72％，最终产品中黄酮含量可达28. 04％。江霞等先把粗提液用硅藻土吸附，除去少量脂溶性非活性成分，过滤后经AB-8树脂，先用水洗脱，再用乙醇，洗脱液浓缩后再过聚酰胺柱，得到纯度为75.7％的竹叶黄酮。

其他如超临界CO2提取法、微波法、高速逆流色谱法（HSCCC）等常见的黄酮提取方法，由于竹叶本身条件的限制以及成本等因素目前尚难进行规模化生产。

3.4竹叶总黄酮的测定 [21-23]

黄酮类化合物是具有苯并吡喃环结构的一大类天然化合物的总称，一般有4位羰基，且呈现黄色。黄酮类化合物中的3-羟基、4-羟基或5-羟基等与铝盐进行络合反应，在碱性条件下生成红色络合物。用分光光度法于510 nm波长下测定吸光度，与芦丁标准液比较，定量测定样品中的总黄酮。

4竹叶黄酮开发中存在的主要问题

（1）由于竹叶黄酮化合物主要以极性较大、亲水性较强的糖苷形式存在于竹叶中，目前多用极性较大的溶剂进行提取、纯化（如乙醇水溶液），产品在油脂及含脂类较多的食品中的溶解性不很好，影响了应用；（2）虽然已有用大孔吸附树脂纯化竹叶黄酮的研究，但未对树脂的动态操作参数作全面的研究评价；（3）对竹叶黄酮酐及酐元的抗氧化性结构活性研究得不够。以上问题有待于学者们深入研究，早日找到解决的方法。

5竹叶黄酮的研究前景

我国竹类资源丰富、分布广泛、品种繁多，竹叶提取物以其确切的保健功能，竹叶清香、无异味、口感好和良好的安全性，是制作保健饮料的优质原料。利用资源开发碱性或中性饮料以及天然功能性饮料，大有前途。竹叶在功能性食品和医药保健品领域有广阔的市场前景。深入研究竹叶黄酮的提取工艺，对开发利用竹叶资源有重要意义。

参考文献

[1]吴静波，李曾耀. 竹文化[M]. 昆明：云南民族出版社，2003：3.

[2] 陆志科，谢碧霞. 竹叶化学成分的分析与资源的开发利用[J] . 林业科技开发，2003，17（1）：6-9.

[3] 杨抚林，邓放明. 竹叶提取物中功能性成分及效用[J] .中国食物与营养，2004，（5）：53-55.

[4]姚晓敏，孙向军. 竹叶资源的综合利用[J]. 食品研究与开发，2000，21（3）：37-39.

[5]张英. 天然功能性竹叶提取物――竹叶黄酮[J]. 中国食品添加剂，2002，（3）：54-58，66.

[6]李惠珍，陈朝洋．天然食品防腐剂――竹叶的研究[J]. 福建师范大学学报（自然科学版），1990，6（2）：74-82.

[7]张英. 竹叶黄酮的生理与药理活性[J]. 世界竹藤通讯，2004，2（2）：1-11.

[8]许纲，张虹. 竹叶提取物清除O2・ˉ和・OH自由基的研究[J]. 营养学报，2001，23（1）：79-81.

[9]郑德勇，安鑫南. 丛生竹叶提取物的成分与清除自由基的能力[J] .福建林学院学报，2004，24（3）：193-196.

[10] 蔡志强，赵希岳. 三种天然抗氧化剂清除自由基作用的研究[J] .中国药科大学学报，2004，35（2）：190-192.

[11] 周云波. 竹叶黄酮的抗氧化性研究[J] . 文山师专学报综合版，2000，11（1）：94-97，74.

[12] 张英. 竹叶功能因子生物抗氧化性质的研究[J]. 营养学报，1998，20（3）：367-371.

[13] 章荣华，傅剑云. 竹叶提取物抗氧化作用研究[J] . 中药药理与临床，2004，20（2）：22-23.

[14] 刘翠. 竹叶资源研究进展及开发利用[J]．林业建设，1999，（6）：10-14.

[15] 许钢，张虹. 竹叶提取物对亚硝化反应抑制作用的研究[J]. 郑州工程学院学报，2001，22（1）：69-72.

[16] 许钢，张虹. 竹叶提取物对亚硝化反应的抑制[J]. 无锡轻工大学学报，2000，19（6）：583-586.

[17] 杨兰，白勇. 竹叶中黄酮类化合物的研究[J]. 食品研究与开发，2002，23（5）：23-25.

[18] 许钢，张虹. 竹叶黄酮的提取方法[J]. 分析化学，2000，28（8）：1055-1055.

[19] 许钢，张虹. 竹叶中黄酮的提取研究[J]. 食品与机械，1999，（6）：23-24.

[20] 冯涛，曹东旭，高辉，等. 大孔吸附树脂对竹叶黄酮的吸附分离特性研究[J]. 广东食品工业科技，2002，19（1）：9-11.

[21] 王光亚. 保健食品功效成分检测方法[M]. 北京：中国轻工业出版社，2002：13-15.

[22] 邬建敏. 竹叶黄酮化合物总量及芦丁含量的测定[J]. 浙江农业大学学报，1998，24（4）：425-428.

[23] 冯涛，曹东旭，吕晓玲. 竹叶总黄酮含量的测定[J]. 中国食品添加剂，2002，（6）：35，85-87.