竹叶提取物竹叶黄酮的研究进展

2019-04-12杨舒琪姜春鹏

日用化学品科学 2019年3期

杨舒琪，姜春鹏

（苏州绿叶日用品有限公司，江苏苏州 215151）

竹叶在中国民间广为使用，具有悠久的药用和食用历史。《本草求真》、《本草逢原》等古代医学著作均有其详尽的论述[1]。近年来，随着药用植物及其提取物在“替代疗法”方面的广泛应用，人们围绕竹叶提取物（Extract of Bamboo Leaves，Ebl）开展了大量的研究工作，研究表明，竹叶具有抗氧化、增强免疫力、杀菌等生物学功能[2]。Ebl 以其丰富的活性成分，确切的生物学功能，较高的食用安全性和充足的原料资源等优势成为研究领域的热点。

1 竹叶提取物中的活性成分

竹叶提取物是我国20世纪开发的一种植物类黄酮制剂，含有丰富的活性成分，包括大量的黄酮、酚酸、蒽醌类化合物、生物多糖、香豆素类内脂、特种氨基酸、芳香成分和锰、锌、硒等微量元素[3]。其中黄酮类化合物、酚酸类化合物、蒽醌类化合物等都有着较强的生物活性[4]。

1.1 碳苷黄酮

黄酮类化合物（flavonoids）是一大类天然产物，是许多药用植物的有效成分。研究显示，竹叶黄酮具有优良的抗自由基、抗氧化、抗衰老、抗菌等生物学功效[5]。不同竹叶中总黄酮含量在1.18%～2.02%[6]，主要以黄酮糖苷的形式存在，糖基通过C-C键与黄酮环相连，并且键能较强。

1.2 多糖

多糖广泛存在于自然界的植物中，是多种药的有效成分之一，具有多种生物活性，它能促进T细胞、B细胞、NK细胞等免疫细胞的功能，还能促进白介素、干扰素、肿瘤坏死因子等细胞因子的产生[7]。竹叶多糖对 S180移植性肿瘤有间接抑制作用，抑制率可达50%[8]。毛竹叶中提取得一种中等分子质量的酸性杂多糖,主要由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖等 6 种单糖组成的多糖，经临床实验或动物实验均证明它们有抗癌活性[9]。同时竹叶多糖可通过增强超氧化物歧化酶活力，延缓端粒缩短速度，提高谷胱甘肽过氧化物酶的活性、降低丙二醛的含量以及调节免疫来发挥抗衰老作用[10]。竹叶多糖一种具有多种生理功能和开发价值的植物活性多糖，可以作为一种新的食物功能因子和药用成分加以深入研究，具有广阔的开发前景。

1.3 特种氨基酸

竹叶提取物中检出了相当含量的一种羟化赖氨酸—δ－OH－Lys，主要以游离单体和小肽的形式存在,赖氨酸在δ位羟化以后，抗活性氧自由基的活性有了显著提高,远远高于赖氨酸[11]。除此之外，竹叶中还含有17种常见的氨基酸，其总量为10.35%，其中含有7种人体必需氨基酸约占总氨基酸的43.6%～56.6%[12]。

2 黄酮的提取方法

竹叶所含的有效活性物质主要为黄酮类,具有较大的极性和亲水性，故可选择热水、甲醇、乙醇、丙酮等溶剂进行提取。黄酮类化合物能很好的溶于热水中，并且水煮法成本低，设备简单，在分离、纯化、精制等后续工艺中不需要脱除有机溶剂，但是产品过于粗糙，黄酮含量低[13]。相比之下，微波提取在浸提工序中能得到较高的提取率，超声波提取法也优于水提取法，超声的空化作用有助于黄酮类物质的释放与溶出，同时其自身的热效应对原料有水浴作用[14]，但耗费溶剂量大，成本高，设备要求高。

由于竹叶黄酮具有酚经基和糖苷链，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。研究表明：在60%丙酮、料液比为1∶40的条件下回流浸提3 h，所得黄酮粗提液经过 X-5大孔吸附树脂与聚酰胺树脂联用而得到纯化，可得到竹叶总黄酮高达78.97%[15]。因此大孔树脂这种有机高分子聚合物吸附剂已广泛用于黄酮类化合物的纯化。

3 竹叶黄酮的生理功效

竹叶中黄酮类化合物含量丰富，平均含量在2%左右。竹叶黄酮的功能因子是黄酮糖苷，竹叶黄酮糖苷有碳苷和氧苷两种，碳苷黄酮指其中的糖基通过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。碳苷黄酮相比于氧苷黄酮具有结构稳定，能深入病灶部位，直接发挥疗效的优点，并且亲水性强，利于药品、食品、化妆品等开发[13]。竹叶中的碳苷黄酮主要有荭草苷（Orientin）、异荭草苷（Homoorientin）、牡荆苷（Vitexin）和异牡荆苷（Isoviextin）4种（图 1）。

3.1 抗氧化，抗衰老作用

黄酮类化合物都是很强的自由基清除剂和抗氧化剂，且这种能力的强弱取决于黄酮的类型和结构。竹叶黄酮是一种良好的天然抗氧化剂，其抗氧化作用与黄酮含量有一定线性关系。在对从昆明实心竹叶提取的黄酮其对油脂的抗氧化研究中发现，0.02%（质量分数）的竹叶黄酮的抗氧化效果高于维生素C，表明竹叶黄酮可作为天然油脂的抗氧化剂[16]。抗氧化活性研究显示0.2 mL 1 mg/mL 竹叶黄酮对超氧阴离子自由基（·）的清除率为17.39%；0.7 mL 1 mg/mL 竹叶黄酮对羟基自由基（·OH）的清除率为58.2%[17]，表现了竹叶黄酮有很强的清除活性氧自由基的能力。

图1 竹叶中4种主要的碳苷黄酮的化学结构Fig.1 Ch emical structure of four main C-glycosylflavones in bamboo leaves

电子自旋共振法（ESR）研究的结果还显示竹叶总黄酮试样（总黄酮糖苷含量为 22%）具有与单体黄酮（木犀草素 -7 -O -葡萄糖苷）相同的清·能力[3]。并且竹叶黄酮各单体之间存在相当强的协同作用。将从桂竹叶中分离纯化的7种黄酮糖苷单体混合后发现，混合物清除·的速率常数相比其各自平均值，清除速率提高了1倍多[18]。竹叶黄酮是一种极具开发潜力的天然抗氧化剂。

3.2 抑菌、防腐作用

竹叶黄酮有着较强的抗菌抑菌作用，有研究表明竹叶黄酮对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌3种细菌呈现出较强的抑制力[20]，竹叶黄酮对金黄色葡萄球菌和藤黄八叠球菌的最小抑菌浓度仅为4%，对大肠杆菌和枯草杆菌抑制作用相对较弱，最小抑菌浓度为10%；而对酵母菌和霉菌无明显的抑制作用。对部分霉菌如根霉菌、青霉菌有一定的抑菌作用，而对黑曲霉、面包霉等霉菌则无抑菌作用[21]。在对豆浆的保鲜实验中发现，4 ℃时添加0.01%竹叶黄酮对豆浆的保鲜效果较好，而30 ℃时竹叶黄酮的最佳用量为0.015%；感官评定结果显示，添加0.01%～0.015%的竹叶黄酮对豆浆的色泽和风味均无不良影响，且可使保质期延长6 h[22]。

不同竹种的最佳抑菌效果是不一样的，黄酮量较高的竹种表现出较好的抑菌效果，而含量低的则抑菌效果相对较差，各竹种的最佳抑菌效果与黄酮含量表现出良好的相关性，同一浓度的黄酮液，作用时间越长，抑制率也就越高。有研究表明，竹叶黄酮的纯化物经硅胶柱二次分离，得到抑菌效果最好的部分，通过 HPLC 和LC-MS 分析，判断牡荆苷可能是主要的抑菌成分之一，还可能存在少部分的异牡荆苷成分[23]。

4 竹叶黄酮在化妆品中的应用

鉴于竹叶黄酮具有较好的抗氧化、抗衰老、抑菌、防腐、保湿等多重生物学等功效，并且皮肤刺激试验与眼刺激试验表明竹叶黄酮的皮肤和眼结膜刺激反应均为阴性，符合化妆品添加剂的安全性要求，竹叶黄酮可作为新型护肤因子，添加至美白、祛斑、抗皱等高端护肤品中，具有极大的市场潜力。

浙江大学已将竹叶黄酮制作成纳米粒子材料，以竹叶黄酮为载药、芫根酸性多糖为包材，以ε-聚赖氨酸为阳离子桥，采用离子交联法获得竹叶黄酮纳米粒子（BLFN）[24]。研究显示， BLFN对B16小鼠黑素瘤细胞内酪氨酸酶活性、黑色素合成和细胞增殖均表现出质量浓度依赖的抑制作用，当BLFN 质量浓度为 100 mg/L时，其抑制率分别达到 69.68%、62.35% 和 59.14%，均显著优于β-熊果苷，BLFN 能通过抑制黑素细胞活性、酪氨酸酶活性和黑色素合成起到美白功效，显示出替代β-熊果苷的潜力，加之其构建均为天然成分，具有较高的使用安全性。

竹叶黄酮对皮肤细胞具有良好的生物学作用，能够促进皮肤角质形成细胞及成纤维细胞的增殖能力，降低皮肤的纹理值和粗糙程度，达到去皱、抗皱的效果，能够明显的增强皮肤弹性，改善肌肤状态。试验表明：在0.005%～0.05%的剂量范围内能显著的促进皮肤细胞的增殖，在0.000 5%～0.005%剂量范围内即能显著减低脂质过氧化产物丙二醛（MDA）生成，又能提高SOD的活性，具备了作为一种安全、高效、经济的抗衰老护肤因子的必要条件[25]。

同时竹叶黄酮具有较好的防晒功效，含质量分数为1.5% 的竹叶黄酮护肤霜在 UV-B 区的平均吸光度为 1.273，在 UV-A 区的为0.965，表明竹叶黄酮对紫外线辐射具有一定的吸收能力[26]。竹叶黄酮护肤霜也展现了较好的保湿性能，可提高保湿性能到72.6%，高于对照样品近30%。竹叶黄酮也可与其他通常用于化妆品中的组分适当的配合，例如：各种维生素，透明质酸，氨基酸等等制成不同用途、成效更突出的产品。