蛋白桑:桑叶的化学成分及其药理作用研究进展

2023-05-10 14:56:27

【摘要】用研究进展;给出桑叶含有黄酮类、生物碱类、多糖类、植物甾醇类、挥发油类、氨基酸、维生素及微量元素等多种活性化学成分,以及桑叶具有降血糖、降血脂、抗炎、抗衰老、抗肿瘤、抗病毒、抗丝虫、要] 桑叶是我国的传统中药之一.本文综述了近年来国内外对桑叶的化学成分及其药理作抗溃疡等多方面药理作用.并指出了桑叶在药品和功能性食品领域研究开发中的广阔前景,为桑叶资源的合理开发利用提供了依据.[ 关键词] 桑叶;化学成分;药理作用;

桑叶始载于《神农本草经》,为桑科植物桑M orus al ba L的干燥叶.本品性寒、味甘苦,具有疏散风热、清肺润燥、清肝明目的功能,是常用中药之一.《神农本草经》称桑叶为“ 神仙叶” ,具有滋阴补血,疏散风热,益肝通气,降压利尿之功效.《本草纲目》记载:桑叶乃手足阳明之药,汁煎代茗,能止消渴,明目长发.《寿世保元》中以桑叶为主的扶桑至宝丹“ 久服不以自登上寿” .现代药理研究证明桑叶具有降血糖、降血压、抗菌和抗病毒等多种药理活性.笔者就近年来国内外关于桑叶的化学成分、药理研究进展作一综述,为合理开发利用桑叶资源提供依据.

1桑叶化学成分研究1.1黄酮及黄酮苷类黄酮及黄酮苷类化合物是桑叶化学成分中研究最多,结构和成分比较明确的一类化合物.梅全喜等” 1研究了不同采集期对桑叶中芸香苷含量的影响,发现霜前期桑叶中芸香苷含量比经霜桑叶高,霜前从8月~9月芸香苷逐渐升高,经霜后的含量却骤然下降,自然落叶的含量最低.桑叶中芸香苷是主要成分之一,但桑叶经霜后再行采收,从芸香苷含量变化来看不是最高的,自然脱落叶则不宜人药.韩国学者Ki m 等¨ 1从桑叶中分离出9种类黄酮,分别是堪非醇一3· 氧-8-D· 吡喃葡萄糖苷( 紫云苷)、堪非醇· 3· 氧一(6” 一氧一乙酰基)一8一D一吡喃葡萄糖苷、槲皮素一3一氧一(6” 一氧一乙酰基)· 8一D一吡哺葡萄糖苷、槲皮素一3-氧一B—D一吡喃葡萄糖苷、堪非醇一3一氧叮L一鼠李吡喃糖苷一8-D· 吡喃葡萄糖苷、槲皮素一3一氧竹L一鼠李吡喃糖苷一B—D一吡喃葡萄糖苷( 芦丁) 、槲皮素一3一氧一p-D一吡喃葡萄糖基一p—D一吡喃葡萄糖苷、槲皮素.3,7.二氧一B—D-Ⅱ比喃葡萄糖苷和槲皮素.日本学者Kayo D oi 等"’进行分离,得到9种化合物.2种新的异戊烯黄烷和异戊烯黄烷的糖苷,6种已知的化合物,异槲皮苷对桑叶的丁醇提取物(i soquerci tri n)、黄芪苷(aStragal i n)、东莨菪苷(scopO .1i n) 、茵芋苷( ski m m i n) ,长春花糖苷Ⅱ( roseosi de) 、苯甲基一D一吡喃葡萄糖苷(benyl —D—gl ucopyranosi de).

1.2生物碱类生物碱也是桑叶的主要活性成分之一.日本学者ASano等¨ 1从桑叶中分离出多种多羟基生物碱,包括DN J (1一脱氧野尻霉素)、N · 甲基一1一DN J 、2一氧”D-半乳糖吡喃糖苷一1一DN J 、fagom i ne、1,4一二脱氧一1,4一亚胺基一D一阿拉伯糖醇、1,4一二脱氧一1,4一亚胺基一( 2一氧一p—D一吡喃葡萄糖苷) 一D一阿拉伯糖醇、h,2p,3a,4p一四羟基一去甲莨菪烷( nortropanol i ne,去甲莨菪碱).

1.3桑叶多糖是近年来发现的又一活性成分.陈福君等报道了自桑叶中提取的桑叶总多糖( totalpol ysacchari de of M orus,TPM ) 对四氧嘧啶糖尿病小鼠有显著降血糖作用,TPM 的结构有待于进一步研究.赵骏等阳川通过正交试验,并综合考虑大量生产的各种因素条件,优选出桑叶多糖的提取工艺并进行质量控制初探.

1.4甾醇类成分桑叶中含p一谷甾醇( p—si eoster01) 、豆甾醇、菜油甾醇( Cam poster01) 、p一谷甾醇p—D-葡萄糖苷( p—si eos.terol |3一D—gl ucosi de) 、蚊麻脂醇( Lupe01) 、内消旋肌醇( M y。i noi t01) 、昆虫变态激素牛膝甾酮( InokoS.terone)、蜕皮甾酮(Ecdysterone)等瞳】.

1.5挥发油成分桑叶中还含多种挥发油成分,有乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、已酸、异已酸、水杨酸甲脂、愈创木酚( G uai ac01) 、酚( Phen01) 、邻苯甲酚、间邻苯甲酚、丁香油酚( Eugen01) 等.还含草酸、延胡索酸( Fum ari caci d) 、酒石酸、柠檬酸、琥珀酸、棕榈酸、棕榈酸乙酯、羟基香豆精( H ydroxycoum ari n)等.

1.6氨基酸类桑叶中含有天门冬氨酸和谷氨酸等17种氨基酸.其中降血压物质7一氨基丁酸( G ABA) 质量含量高达2.2 m g儋,7· 氨基丁酸是由谷氨酸转化而来,桑叶中谷氨酸质量含量高达23.23 m g/gH0。

1.7维生素类每100 g桑叶约含4 130IU 维生素A,0.59 m g的维生素B。,1.35 m g的维生素B2,7.4 m g的胡萝卜素,31.6 m g的维生素C,0.67 m g的视黄醇,烟酸及食用纤维等.

1.8微量元素桑叶中含有锌、铜、锰、铁等多种人体必需的微量元素.每100 g桑叶约含钙2699m g,钾3m g,镁362 m g,铁44.1 m g,钠39.9 m g,锌6.1 m g,铜1.0 m g,锰27 m g等.

2桑叶药理作用研究2.1降血糖作用ASano等�6�8 1比较了从桑叶中分离出的7种生物碱的降血糖活性,发现多羟基去甲莨菪碱具有很强的糖苷酶抑制作用.Ki m ura M 等m 1观察了以上7种生物碱对STz引起的糖尿病小鼠降血糖作用,实验结果表明,N —M e—D N J 、G AL—D N J 和fagom i ne都可显著地降低血糖水平,其中G AL—D N J 和fagom i ne降血糖作用最强.植物中唯独桑叶含有G AL—D N J这种生物碱,它是一种糖苷酶的抑制剂.宫司进之等制备了大花紫薇和桑叶提取物的混合物( 1:1) ,观察了对大鼠血糖值的影响.结果表明,大花紫薇和桑叶提取物的混合物对四氧嘧啶糖尿病模型大鼠的血糖升高具有抑制作用,推测是混合物中的coroS01酸和m aronA对四氧嘧啶障碍具有细胞保护作用,以及维持某种程度的胰岛素分泌作用.这两种物质通过提高末梢组织的胰岛素利用能力以及促进糖转运而降低血糖.详细的作用机制尚待进一步研究H3。陈福君等Ho报道了自桑叶中提取的桑叶总多糖( TPM ) ,腹腔注射给药( 50,100,200 m g/kg) 对四氧嘧啶糖尿病小鼠有显著的降血糖作用;TPM 还可以提高糖尿病小鼠的耐糖能力,增加肝糖元含量而降低肝葡萄糖;TPM 腹腔注射给药可以提高正常大鼠血中的胰岛素水平.方晓等报道,桑叶粉沸水提取得0.4 g/m L浸液,以2 m L/d浸液给四氧嘧啶致糖尿病大鼠灌胃,观察30 d,测定血糖水平,结果表明,血糖值由( 18.99± 4.28) m m ol /L降至( 10.82± 3.32) m m ol /L.有显著差异( £=2.45,P<O .05) .由此可见桑叶浸液对实验性糖尿病大鼠有明显的降血糖作用n4。日本宫原等采用自然发病且症状类似成人型糖尿病和糖尿病合并症的大鼠( w BN 瓜ob雄性大鼠)进行研究,将大鼠分为3组,I组作对照,Ⅱ组和Ⅲ组作实验,观察期均为6~46周龄,发现工组的大鼠40周龄时即出现糖尿病症状,到46周龄时空腹血糖值为18.72 m m 01几,呈现出明显的糖尿病状态.Ⅱ组的大鼠喂给添加2.5%桑叶粉的饲料,到46周龄时空腹血糖值为8.53 m m ol /L,Ⅲ组的大鼠喂给混入5%桑叶粉的饲料,到46周龄时空腹血糖值为6.33 m m ol 几,后两组大鼠血糖值的降低均系桑叶中所含的DI、U ( 1一deoxynoj i ri rnyci n) 阻碍了a.糖苷酶的活性.D N J 能同小肠中的麦芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶等2-糖苷酶结合,使二糖不能进一步分解为单糖而被吸收,从而明显地抑制了食后血糖值急剧升高.耐糖量试验( G TT) 亦表明桑叶能抑制胰腺兰格尔罕氏岛的病变进展,同时可维持胰岛素的分泌,抑制血糖值的升高,延缓糖尿病的发作和恶压缩化七.佐藤修二用桑叶50%甲醇提取物( M E) 作大鼠 第6期欧阳臻等:桑叶的化学成分及其药理作用研究进展4l小肠管流实验,在M E( 相当O .1%桑叶) 共存时迅速抑制蔗糖吸收,中止加M E时,立即恢复.显示桑叶成分对二糖类分解酶( sucrase) 活性的抑制作用u6。饭冢幸澄等将桑叶水提冻干作试验材料( 得率55%) ,7周龄w i star雄性大鼠,给药剂量分别为100、10、1 m g/kg,注入门静脉,30~120 m i n后,外周静脉血葡萄糖分别降至50%、20%、7%.显示桑叶的提取物作用于淀粉消化的最后阶段,对二糖酶( 麦芽糖酶和乳糖酶) 有明显的抑制作用,桑叶提取物可能是控制餐后血糖的有效手段H 7’ .Ito等将类黄酮与DN J ( 1.deoxynoj i ri m yci n) 结合或者是与桑叶中的DN J 结合,并将其加人到饮料中,这种饮料比单独的D N J 或者是桑叶中所含的DN J 更能有效地抑制血糖的上升¨ 8。.H ossei nzadeh等研究了黑桑和白桑的叶对血糖的抑制作用,试验表明,无论黑桑还是白桑的叶提取物具有同样的降血糖作用¨ 引.Ki m 等通过试验证明:桑叶和蚕的乙醇提取物对n。葡萄糖水解酶的抑制作用比桑叶和蚕的水提取物强,在加人大约8.5 m g几的蚕提取物后,对口.1,4葡萄糖苷酶的抑制率不变,而加入桑叶的提取物后,对a—l ,4葡萄糖苷酶的抑制率不断上升心引.Lee等研究发现桑叶的甲醇提取物和水提物对四氧嘧啶高血糖小鼠有明显的降血糖作用,能阻止从饮食中摄人的淀粉和葡萄糖的高血糖反应.认为其作用机制可能是抑制了a一葡萄糖水解酶的催化反应心¨ .最近方晓等又研究报道,桑叶总黄酮( 70%乙醇提取物) 通过抑制大鼠小肠双糖酶活性有显著的降血糖作用.俞灵莺等心21研究桑叶总黄酮对非酶糖基化的抑制作用.从桑叶中提取不同质量浓度0.001、0.01、0.1 g/L的总黄酮加人体外白蛋白糖基化体系中,分别孵育1、4、7、14、21、28 d,测定早期糖化白蛋白产物的质量浓度.结果,糖化蛋白产量与孵育时间呈正相关,桑叶总黄酮( 0.1 g几)在各时间点均使糖化蛋白生成较对照组少.结果表明,蛋白质非酶糖化与葡萄糖孵育时间正相关,桑叶总黄酮有可能阻断蛋白非酶糖化.俞灵莺等n31又观察桑叶总黄酮对糖尿病大鼠的降糖作用及其对大鼠双糖酶活性的影响.用糖尿病大鼠灌胃给桑叶总黄酮,观察给药前后血糖变化,剥离小肠刷状缘膜,匀浆后加桑叶总黄酮,测定对双糖酶活性的抑制率,大鼠小肠注入麦芽糖,30、60、120 m i n后取门静脉、外周静脉血,测门、外周静脉血糖差.结果,桑叶总黄酮使糖尿病大鼠血糖降低;对蔗糖酶、麦芽糖酶、乳糖酶活性抑制率依次达68.0%、47.1%、27.8%,使注入麦芽糖后,门外周静脉血糖浓度差降低.综上所述,桑叶总黄酮对糖尿病模型大鼠有显著的降血糖作用.其降血糖作用的途径之一可能是桑叶总黄酮对小肠刷状缘膜上双糖酶活性的抑制作用,减缓小肠对碳水化合物的消化和吸收,使外周血糖变化趋于稳定.

2.2降血脂、抗粥样硬化作用通过高脂血症动物实验发现,桑叶具有抑制血清脂质增加和抑制动脉粥样硬化形成的作用.桑叶中多种成分有此作用乜引,主要的成分有黄芪苷、异槲皮苷、东莨菪苷、茵芋苷及苯甲醇的糖苷.日本学者KayoD oi 等研究发现桑叶的丁醇提取物能抑制人或家兔低密度脂蛋白的氧化,并能减小患病家兔动脉内膜的厚度,因此桑叶具有抑制血清胆固醇升高和预防动脉硬化的作用乜引.土井佳代以共轭二烯生成及TABRS为指标,观察桑叶对硫酸铜所致LD L氧化的影响,结果表明桑叶对铜离子导致的低密度脂蛋白氧化有抑制作用,得出桑叶提取物对高脂血症血清脂质升高及动脉粥样硬化有抑制作用心引.高岭等研究高脂血症大鼠脂代谢的影响发现,桑叶能使高脂血症大鼠血清高密度脂蛋白C( H DL.C) 、H DL.C/rC明显增高( P<0.05) ,胆固醇( TC) 、LDL.C、甘油三酯( TG ) 明显降低( P<0.05) ,LP0显著降低( P<0.001) ,说明可降低血脂,抑制有害过氧化物的生成口.

2.3抗炎本草记载桑叶具有清热解表作用,陈福君等研究了桑叶的抗炎作用,以桑叶水煎剂分高剂量组40g/kg、低剂量组20 g/kg给小鼠灌胃,结果发现对巴豆油所致小鼠耳廓肿胀有显著的抑制作用,抑制率分别为32.3%和32.8%;对醋酸所致的小鼠腹腔毛细管通透性抑制率为61.3%和55.7%,对抑制角叉菜胶所致的小鼠足趾浮肿作用非常明显,抑制率为49.7%,表明桑叶具有较强的抗炎作用,与祛风、清热功效相符心引.

2.4抗衰老渐江医科大学临床药理研究所科研小组经过四年的试验、测试和临床跟踪,得出桑叶具有类似人参的补益与抗衰老、稳定神经系统功能的作用,能缓解生理变化引起的情绪激动,提高体内超氧化物歧化酶的活性,阻止体内有害物质的产生,减少或消除已经产生并积滞体内的脂褐质.唐法娣等观察桑叶延年益寿的新功效.采用抗应激、抗疲劳试验,老年大鼠SoD和脂褐质测定,以及果蝇寿命试验.研究表明桑叶能提高小鼠的耐高温能力和防止由于应激刺激引起的大鼠肾上腺Vi tC含量降低,能延长小鼠游泳及转棒时间,增强机体耐力作用,能延长果蝇的寿命,提高老年大鼠红细胞内SO D 和降低大脑、脊髓组织脂褐质含量.表明桑叶能调节机体对应激刺激的反应能力、增强机体耐受能力和延缓衰老作用b0。.黄代青等应用化学发光法研究了桑叶提取液对体外氧自由基发生系统( 黄嘌呤一黄嘌呤氧化酶体系产生的超氧阴离子,Fenton体系产生的羟自由基和用硫酸铵一N ,N ,N ’ ,N ’ 一四甲基乙二胺体系) 产生的氧自由基的清除作用,同时还研究了高浓度提取液对果蝇寿命的影响.结果表明,桑叶提取液对上述系统具有相当强的清除作用;并能提高雌雄果蝇的最高寿命.O hsugi 利用电子自旋共振技术,筛选观察70种中草药清除活性氧的作用,发现桑叶的水提液表现出较强的羟自由基清除活性¨ 引.Ki m 等报道,从桑叶分离出的类黄酮具有显著的自由基清除作用九.桑叶可提高清除自由基酶的活力,降低组织中的质褐质来延缓衰老.桑叶中的超氧物歧化酶能催化超氧阴离子自由基发生歧化而生成分子氧和过氧化氢,能及时清除自由基,从而能保护机体不受自由基的伤害,在人体抗衰老中起着非常重要的作用.

2.5抗肿瘤韩国Ki m 发现桑叶中分离纯化的两种类黄酮——槲皮素-3· 氧一pD毗喃葡萄糖苷和槲皮素一3,7一二氧一8一D一吡喃葡萄糖苷对人早幼粒白血病细胞系( H L一60) 的生长表现出显著的抑制效应,其中后者还诱导了H L一60细胞系的分化∞引.Tsul om uTsuruoka等以小鼠B.16肺黑色细胞肿瘤模型,研究了与野尻霉素A相关的衍生物及其类似物的抗肿瘤转移活性,指出D N J 是野尻霉素的结构类似物,它对肿瘤转移的抑制率是80.5%,并阐明了抗肿瘤转移活性与抗糖苷酶和抗8.葡萄糖苷酸酶活性的可能的关系,认为D N J 对肺肿瘤转移的抑制机理可能是:D N J 通过抑制糖苷酶的活性在肿瘤细胞表面产生未成熟的碳水化合物链,削弱了肿瘤的转移能力.这些表面活性发生改变的肿瘤细胞被寄生免疫系统攻击而使这些肿瘤细胞不能结合到寄主细胞上.但其详细的作用机理尚不清楚,有待于进一步研究.

IV病毒具有两个富含糖基化’的环合蛋白gpl 20、gpl 40,其作用是介导病毒与细胞表面受体分子接触并引起细胞融合形成合体细胞.桑叶生物碱中1一脱氧野尻霉素及其衍生物,N 一甲基一1一脱氧野尻霉素和N 一丁基一1一脱氧野尻霉素对糖蛋白加工均有较强的抑制作用,通过改变gpl 20的糖基化,N .丁基一1一脱氧野尻霉素可以阻断H IV.1诱导的合体细胞的形成引.经D N J 对莫洛尼鼠白血病毒( M oLV) 的抑制实验表明,D N J 具有显著的抗逆转录酶病毒活性,其Ic5。位1.2~2.5弘g/m l ,且随DN J 剂量的增加,其抑制力增强.

2.7抗丝虫国内许多学者报道了桑叶对丝虫病的治疗作用,25%桑叶口服液,生桑叶片,桑叶浸膏胶囊,桑叶注射液等制剂的作用机理,可能是桑叶所含芸香苷、槲皮素、异槲皮素、香豆素、氯原酸等成分起抗炎、消肿、软化组织及抗菌等作用的综合结果∞P4引.

2.8其他桑叶还有解痉、抗溃疡、导泻通便、保护肠粘膜和减肥等作用.槲皮素能降低肠、支气管平滑肌的张力,其解痉作用强于芸香苷,芸香苷能降低大鼠的胃运动功能,并能解除氯化钡引起的小肠平滑肌痉挛、皮下注射芸香苷5~10 m g/kg,能显著降低大鼠因结扎幽门引起的胃溃疡的病灶数目髓.桑叶含丰富的纤维素,因此具有导泻通便、减少某些急腹症的发生、保护肠粘膜和减肥的作用H 引.

3展望栽桑养蚕是我国农业的传统产业,全国有几百万亩桑园,因此桑叶在我国有着大量的资源优势.桑叶又是古代医方中的一种常用中药,在清热、明目、止消渴方面应用较为广泛.现代研究证明,桑叶具有降血糖、延年益寿、降血脂、清除氧自由基、抗病毒及抗炎等作用,这些作用与防治人体慢性疾病和高血压、糖尿病、动脉硬化、肥胖症等现代病及延年益寿密切相关.桑叶可以开发糖尿病新药,桑叶含有的D N J 、N .~l e—DN J 、G AL—DN J 、fagom i ne等生物碱类、降血糖成分,而且桑叶中黄酮类及多糖类成分也有降血糖活性,这些成分毒性小,服用安全,因此桑叶作为 第6勰欧阳臻等:桑叶的化学成分及其药理作用研究进展43抗糖尿病新药开发具有广阔的前景.运用现代食品加工技术,桑叶可以开发功能性食品,桑叶含有17种氨基酸,多种人体必需的微量元素、维生素及食物纤维等功能性物质,是一种天然、价廉物美的新型功能性食品的原料.随着桑叶研究的不断深入,桑叶有望成为一些疾病尤其是老年性疾病的重要治疗药品及功能性食品.寻找桑叶的多用途开发渠道,开发成药品或保健性产品,既可以充分利用自然资源,又可以为蚕桑业找到新的经济增长点,推动蚕桑业发展.

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