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板栗花中天然活性成分的研究利用现状

2017-03-10范得跃宋磊肖李晓菁

河北科技师范学院学报 2017年3期
关键词:花中驱蚊板栗

范得跃,宋磊肖,李晓菁,彭 飞,解 莹

板栗是我国传统特色坚果[1],不仅果实具有极高的营养价值,板栗花在民间也有着特殊的用途。板栗花是指栗树的雄性花序,呈长条形穗状花序。栗树为雌雄同株,花期雄花数量大,花粉粒众多,远远超过雌花授粉需要,大量板栗雄花不能被有效利用[2],造成板栗花资源浪费。在传统板栗种植区,栗农有点燃干燥板栗花驱蚊或用鲜栗花煮水喝治疗痢疾的习惯,随着科学技术进步及研究的深入,板栗花的潜在价值逐渐被开发利用。笔者从活性成分及功效、加工利用等方面对板栗花进行概述,以期为板栗花的开发利用提供参考。

研究发现,板栗花中不仅含有氨基酸、蛋白质、还原糖、粗纤维等营养成分,还含有黄酮、挥发油等多种生物活性物质[3,4]。随着板栗种植面积不断扩大[5],可利用的板栗花资源十分丰富,因此深入探究板栗花成分及功效,对促进板栗花以及板栗资源的开发利用,完善板栗产业链,丰富干果产业具有积极意义。

1 板栗花所含天然活性成分及功效

1.1 板栗花挥发油及其功效

板栗花挥发油(essential oils),是板栗花中一类具有芳香气味、可随水蒸气蒸馏出来而又与水不相混溶的挥发性油状混合物的总称[6,7]。板栗花挥发油不仅具有独特的香气,还有较好的驱蚊、抑菌作用。

刘俊芳等[8]利用CO2超临界流体萃取板栗花挥发物质,通过GC-MS技术检测出板栗花挥发油中具有26种化合物,其中含量最高的组分为2,6,10,14-四甲基十六烷,含量较高的酯、醛酮及醇类成分分别为:8S,14-cedran-二醇,3,5,6,7,8,8a-六氢-4,8a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(1H)萘酮,6-甲基呋喃并[3,4-c]吡啶-3,4(1H,5H)-二酮,十八烷醛和叶绿醇。王浩然等[9]采用快速溶剂萃取法提取板栗花挥发油,利用吹扫捕集技术和气相色谱-质谱联用技术对挥发油进行分析鉴定,鉴定出28种芳香性物质,其中酯类化合物10种,醇类化合物4种,醛类化合物9种,是板栗花香气的重要组成成分;并对板栗花为原料制作清新剂的工艺进行探索,发现以晚期花做原料效果最好。邵明辉等[10,11]以白纹伊蚊(俗称花蚊子)为研究对象,对板栗花精油对白纹伊蚊的有效驱蚊时间进行了研究,结果表明,板栗花精油具有显著的驱蚊活性。赵文越等[12]通过水蒸气蒸馏法提取板栗花精油,并采用抑菌圈法测定板栗花精油对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和啤酒酵母的体外抑菌活性。结果表明,板栗花对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和啤酒酵母具有不同程度的抑制作用,板栗花精油具有良好的芳香和抑菌防腐性。Jiaqi Hu等[13]采用水蒸气蒸馏法,分别提取燕魁、燕龙、早丰、紫珀4个品种板栗花精油,提取率分别为0.68%,0.62%,0.71%,0.59%,分离出28个化合物,且4个品种均含特有成分,其中苄醇、橙花醇、壬醛、芳樟醇等是主要成分,并且测得其精油相对密度、折射率和溶解度等理化数据。

综上可知,板栗花挥发油具有芳香、抑菌、驱蚊的作用,此外,不同品种板栗花中均含有特有香气成分,但在不同板栗花品种之间比较研究较少,深入研究不同品种板栗花成分、功效的差异,对丰富板栗种质资源评价方法具有积极意义。

1.2 板栗花中黄酮类物质的功效

黄酮类化合物是一类具广泛生理活性的天然产物,很多黄酮类化合物具有止咳、消炎[14]、抑菌、抗肿瘤等功效[15,16]。研究表明,板栗花中含有丰富的黄酮类化合物,其质量分数最高达到 10.05 mg/g[17,18]。

李月娇等[19]利用半仿生法(SBE)提取板栗花黄酮,通过抑菌圈及最小浓度抑制率(MIC)测定板栗花黄酮抑制效果。结果表明,板栗花黄酮具有一定抑菌效果,对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、酿酒酵母菌最小抑制质量浓度分别为2,5,6 mg/mL;板栗花黄酮具有抗氧化活性,其总还原力和清除力明显高于Vc;通过MTT法证明板栗花黄酮对宫颈癌细胞生长抑制作用显著,板栗花黄酮对癌细胞具有一定抑制效果。张利燕等[20]研究证明,板栗花黄酮提取物具有抗氧化活性和抑菌效果。其中初花期抗氧化活性最强,其清除羟基自由基的能力强于Vc,总还原力和清除 DPPH自由基的能力弱于Vc。并且,板栗花黄酮提取物对酵母菌有明显抑制效果。

黄酮类化合物具有多种功效,且板栗花中黄酮类化合物含量明显高于其它植物花。由此可见,板栗花可以作为天然黄酮类化合物提取资源。

1.3 从板栗花中分离得到的其它化合物

高丽梅等[21]以河北迁西板栗花为原料,使用体积分数为0.90的乙醇对板栗花进行提取,采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和重结晶等方法进行分离,得到11个化合物。通过谱学方法等对化合物进行结构鉴定,首次在板栗花中分离得到槲皮素-3-O-β-D-半乳糖苷,首次在栗属植物中分离得到2A,3B,23-三羟基齐墩果烷-12-烯-28-酸,4-喹啉酮-2-羧酸-正丁基酯,槲皮素3-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯。唐文照等[22]通过柱色谱、波谱数据解析等技术,在板栗花乙酸乙酯层中分离得到5个化合物,其中一种为新化合物(+)-落叶松树脂醇-9'-O-α-L-鼠李糖苷,命名为栗木脂苷。此外,首次在板栗花中分离得到4-喹啉酮-2-羧酸。王嗣等[23]从板栗花中分离得到正五十三烷、正二十烷酸二十六醇酯、乌苏酸等11种化合物。

2 板栗花开发利用现状

2.1 板栗花在夏季用品和卫生领域的利用情况

利用板栗花挥发油的功效制作香水、清新剂、花露水等。魏福祥等[24]利用板栗花提取液制得一种驱蚊空气清新剂,该清新剂不仅气味清新、安全环保,更有驱蚊效果。李宁阳等[25]以板栗花为主要材料,以其它植物提取物为辅助,制得板栗花驱蚊精油,所得精油驱蚊效果显著,味芳且无副作用,兼有安神养肤的功效。王雪青等[26]以板栗花蒸馏液为基液,制得一种无醇驱蚊花露水,该花露水效驱蚊时间略高于市售花露水,且无毒副作用,具有一定的抗氧化活性,适合儿童和皮肤敏感人群。

综上可知,以板栗花为原料制得的清新剂、花露水相对市售花露水具有无害、无刺激等明显优势,但制作工艺研究较少,市场上板栗花产品占有量极少,未来推广前景广阔。

2.2 板栗花在食品药品、保健品领域的利用情况

板栗花可以作为饮料、保健酒、保健食品等的原材料[27~29]。Márcio Carocho 等[30,31]以欧洲栗花为原料制作功能性蛋糕,在传统制作糕点的基础上加入干板栗花和板栗花水提取物,烤制存储。板栗花制作出的功能蛋糕营养丰富,抗氧化活性和酚类含量均高于普通蛋糕。贾雅琼等[32,33]以板栗花为原料开发研制出一种具有一定营养保健功能的板栗花饮料,该饮料的体外抗氧化能力与Vc相当,并对超氧阴离子自由基有一定清除效果。冯芳侠等[34]以板栗花、玫瑰花、白酒为原料,经过简单工艺制得板栗花玫瑰酒,该酒具有口感柔和、气味清香、营养价值高的特点,且具有提神养胃、调理肠道、治疗肠炎(主要表现为腹泻)等功效。金振国[35]以板栗花为原料,与高粱、红薯、薏米等制得一种口感好、营养价值高的保健食品。

在中医方面板栗花还可以作为中药。据湖南省中药材标准2009版记载,板栗花具有清热燥湿、止血、散结的功效,主治泄泻、痢疾、便血等疾病[36]。

2.3 板栗花应用于其它方面的探索

板栗整体加工产业已经取得较大发展[37],但有关板栗花的研究有限。目前已初步发现板栗花提取物具有抑菌活性且毒副作用小,可以应用于抑菌剂中[38,39]。板栗花中多酚成分也有初步研究[40,41]。

3 展 望

板栗花中丰富的生物活性物质和营养成分,是板栗花的天然优势,但因研究不够深入,对板栗花价值的开发利用还不够充分,板栗花在食品、药学等领域的作用仍需科研工作者进一步探索。深入挖掘板栗花的潜在价值,具有重要意义:不仅避免板栗花被丢弃所造成的资源浪费,还能提高板栗产量,从而拓宽栗农创收渠道,增加栗农收入;能提高板栗花产品竞争力,让更多更好的板栗花产品进入卫生、食品、药品等行业,不仅增加制造商和工人的收入,也带动其它行业发展。未来研究重点可集中在以下两个方面:

(1)初步研究表明,板栗花中含有多种活性成分,未来研究可集中在成分活性与结构表征方面,将化学分离技术与活性测试等现代生物技术结合,补充丰富板栗花中各种成分的活性,确定具有活性功能成分物质的结构,在未来医药学领域具有重要意义。

(2)实际生产中大量板栗花仍未被有效利用,将板栗花潜在价值转化到实际生产中,并逐步推广应用,才能真正解决板栗花资源浪费的现象。

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