芝麻叶功能成分提取及其开发应用研究进展

文莎莎，郭 蕊，于修烛

(1.西北农林科技大学 食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100； 2.中国检验检疫科学研究院综合检测中心，北京 100123)

芝麻(SesamumindicumL.)为一年生直立草本植物，是世界上最重要的油料作物之一。世界芝麻的种植面积在700万～800万hm2，年产量为450 万t左右。我国芝麻的种植面积约为70万hm2，年产量在60万～65万t，主要分布在河南、湖北和安徽等省[1]。芝麻种子含油量一般在50%左右，且含有丰富的功能性成分，应用十分广泛。芝麻叶是芝麻生产的主要副产物，据《本草纲目》记载：“芝麻叶，补脑髓，强筋骨”。芝麻叶性平味苦，能滋养肝肾、润燥滑肠，具有治疗肝、肾虚之头眩、病后脱发、津枯血燥、大便秘结等作用，加之口感鲜香清爽而备受人们喜爱。芝麻叶具有很高的营养和药用价值，其多糖、黄酮及多酚的提取和加工是研究的热点，但芝麻叶资源尚未得到充分开发和利用。本文对芝麻叶的组成成分、功能成分提取、功效与作用、开发与应用等方面的研究进行综述，以期为芝麻叶深入开发与利用提供参考。

1 芝麻叶的组成成分

1.1 基本成分

针对芝麻叶的基本成分及含量，刘利娥[2]、李鑫[3]等的研究结果表明：芝麻叶干基中含有丰富的蛋白质(31.32%)，共含有17种氨基酸(21.44%)，其中谷氨酸(2.86%)、天冬氨酸(2.21%)、亮氨酸(2.18%)的含量最高，且含有7种人体必需氨基酸(8.89%)。芝麻叶中总糖含量(25.26%)较高。唐艳红[4]研究表明芝麻叶中含有葡萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖、鼠李糖等成分，其中葡萄糖最多，甘露糖最少。芝麻叶中灰分(9.24%)也比较丰富，钾(24.75 mg/g)、钙(24.14 mg/g)、镁(6.533 mg/g)、磷(5.469 mg/g)的含量较高，钠(0.869 mg/g)、铁(0.312 mg/g)、锰(0.135 mg/g)次之，还含有一定量的硒(0.2 μg/g)。芝麻叶中粗脂肪含量为7.54%，从中检测出5种主要脂肪酸，分别是亚麻酸(45.20%)、棕榈酸(19.80%)、亚油酸(12.40%)、油酸(5.14%)和硬脂酸(2.90%)。总之，芝麻叶中含有丰富的蛋白质，其必需氨基酸含量较高且均衡性好；富含多糖；富含钾、钙等矿物质，且比例适宜、易于吸收；丰富的脂肪中含有较高的人体必需脂肪酸——亚麻酸和亚油酸，可以作为天然的优质营养源。

1.2 蜡质

植物表皮蜡质在抗旱保水方面有着重要的作用。张帆[5]对盛花期的芝麻叶片进行蜡质提取和分析，结果表明：芝麻叶表皮蜡质含量为(2.75±0.34)～(4.12±0.35)μg/cm2，共有28种不同的化合物，包括11种直链烷烃、7种支链烷烃、9种初级醇和1种甾族化合物，其中C33烷烃的含量最高，约占蜡质总量的30%。Kim等[6]研究了水分缺失对芝麻叶表皮蜡质的影响，结果表明芝麻叶蜡质的成分和含量比较合理，有助于植株抵抗干旱胁迫；随后又探究了芝麻发育过程中叶片表皮蜡质的变化，结果表明幼苗期芝麻叶的蜡质主要是烷烃和醛类物质，在发育过程中烷烃所占的比例逐渐增大，主要的烷烃由C29转为C33，醛类则一直以C32为主[7]。

1.3 芝麻素

芝麻素是芝麻中一种主要的木脂素成分，对人体的健康十分有益[8]。Hata等[9]检测到芝麻叶中含有芝麻素，对播种5周后的两个不同品种的芝麻叶进行分析，芝麻素的含量分别为0.5 μg/g(干基，下同)和2.6 μg/g，其含量不同与芝麻品种有关；随后又研究光的周期和波长对芝麻叶中芝麻素含量的影响，结果表明24 h连续光照可以明显提高芝麻素的含量[10]，光的波长对促进芝麻素含量的影响大小依次为蓝光>白光>红光[11]。

2 功能成分提取

2.1 多糖提取

芝麻叶多糖具有抗氧化、抗衰老、降血脂及增强免疫力等多种生物活性[12-14]，体现出良好的保健功能。对芝麻叶中多糖的提取方法总结见表1。

表1 芝麻叶中多糖的提取方法

由表1可知，芝麻叶多糖的提取方法有热水浸提法、加热回流法、超声波辅助法、微波辅助法及酶解辅助法等。唐艳红[4]采用的微波辅助法与刘利娥等[12]的热水浸提法工艺过程基本相同，但在微波辅助的情况下多糖得率(4.15%)未明显提高，可能原因是两种方法所采用的芝麻叶产地不同、过筛时筛孔的大小不同。根据目前已有的研究，超声波辅助可以更大程度提高多糖得率，但影响因子较多，其工艺参数有待进一步优化。

2.2 黄酮提取

有研究表明不同地区的芝麻叶中黄酮的含量为8.028～122.8 mg/g (以芦丁计，干基)[15-17]，芝麻叶黄酮具有抗氧化、抗肿瘤及抗癌症的生理功能。芝麻叶中黄酮的提取方法见表2。

表2 芝麻叶中黄酮的提取方法

由表2可知，芝麻叶黄酮的提取方法有乙醇提取法、微波辅助法、超声波辅助法及酶解辅助热水浸提法等。对不同的超声波辅助法比较表明，超声波辅助法的黄酮提取率是乙醇体积分数、料液比、超声功率和超声时间共同作用的结果[16-17]。孟志芬等[18]的酶解辅助热水浸提法可以较大程度提高黄酮的提取率，但由于控制因素多、步骤烦琐且酶的成本高，限制了其应用，目前超声波辅助法是较常用的方法。

2.3 多酚提取

芝麻叶中多酚在抗氧化、抗菌、预防心脑血管疾病、美白和减肥等方面有突出的作用[19]。对芝麻叶中多酚的提取方法归纳见表3。

表3 芝麻叶中多酚的提取方法

由表3可知，芝麻叶中多酚的提取方法主要是微波辅助法，但不同的工艺所得提取量差异很大，这很可能是由各个地区不同芝麻叶多酚含量的差异性造成的，料液比和提取时间可能较大程度上影响提取量。

3 功效与作用

3.1 抗氧化

3.2 预防糖尿病

刘江辉等[23]利用AB-8大孔吸附树脂柱对芝麻叶多酚粗提物进行高效纯化，纯化产物分别命名为SPP1和SPP2，研究得出芝麻叶多酚粗提物、SPP1和SPP2能延缓蛋白质非酶糖基化进程，具有预防或治疗糖尿病的作用。Fuji等[24]在芝麻幼叶中鉴定出7种多酚类物质，其中麦角甾苷和异麦角甾苷表现出强体外抗糖活性，且麦角皂苷随着芝麻的生长而逐渐积累。张蓉等[25]研究表明干芝麻叶中主要含有没食子酸、绿原酸、芹菜素、咖啡酸、对香豆酸、麦角皂苷、木犀草素、山奈酚8种酚类化合物，其对α-葡萄糖苷酶有明显的抑制作用，可以作为预防糖尿病的膳食功能因子。Nguyen等[26]从芝麻叶提取液中分离出两种化合物3-表巴特原酸和表没食子酸儿茶素，这两种化合物对淀粉酶有较强的抑制作用，能降低糖尿病患者的血糖水平。目前，已经从机制层次提出芝麻叶可以预防糖尿病，但还没有对各个成分进行纯化以单独分析其对糖尿病的预防作用，相关工作可以作为接下来的研究重点。

3.3 治疗急慢性咽炎

急慢性咽炎是人群中十分常见的一种咽部疾病。将新鲜的芝麻叶嚼烂，敷在咽部凹凸不平的红肿黏膜表面，芝麻叶中的有效成分可以直达病灶处，快速地达到治疗急慢性咽炎的目的。20世纪90年代就已经有学者提出芝麻叶可以治疗急慢性咽炎。董月灵等[27]用芝麻叶治疗多例慢性咽炎，盛芳等[28]用新鲜芝麻叶治疗多例急慢性咽炎，患者均出现好转或痊愈，有效率达100%，且痊愈率远远大于好转率，芝麻叶也未体现出任何毒副作用。综合表明，芝麻叶可以治疗急慢性咽炎且表现出较好的疗效，可以临床推广应用。

3.4 治疗心血管疾病，抵抗肥胖

Konan等[29]研究分析了芝麻叶水提物(ESera)与乙酰胆碱(ACh)对豚鼠主动脉制剂(GPAPs)的松弛作用，以确定其在心血管疾病传统药物中的应用，结果表明：芝麻叶水提物在具有完整内皮的GPAPs中可引起分级松弛，适当浓度范围内与ACh的作用相同，证实了其在心血管疾病治疗中的功效。Yuan等[30]评价了芝麻叶提取物(SIE)对高脂饮食(HFD)诱导的肥胖的保护作用，结果表明：SIE通过激活脂肪组织中的AMP依赖的蛋白激酶来抑制体重增加及降低血清葡萄糖、甘油三酯和瘦素水平，以达到抵抗肥胖的作用。

4 开发与应用

4.1 食品应用

4.1.1 罐头制品

在20世纪90年代，就已经研发出芝麻叶罐头食品，随后对制作工艺进行不断改进，又开发出芝麻叶软罐头食品，减少了原有营养成分的损失，提高了风味。李和平等[31]研制出一种软包装芝麻叶罐头食品，产品成本低、营养损失小、保质期长。臧晋等[32]发明了一种低盐芝麻叶酱的制备方法，用此方法制得的芝麻叶酱具有含盐量低、氨基酸态氮含量高等特点。

4.1.2 面制品

将超微芝麻叶粉、青稞面、苦瓜籽粉、枸杞籽粉、山药粉、绿茶籽粉等原料有机结合可以制成一种营养价值高、口感好的营养芝麻叶饼干。芝麻叶煮烫、烘干、粉碎过筛后与面粉、食盐、食碱、羧甲基纤维素和水按比例混合，再经熟化、压延、切条、干燥后可以得到一种芝麻叶面条。赵峰[33]用芝麻叶与面粉、鸡蛋、香料、调料等按一定配比混合，再经过油炸制成了一种面制零食。

4.1.3 茶及饮料

芝麻叶是饮用茶的优质来源。段冉[34]在传统制茶工艺的基础上加入芝麻叶和甜叶菊，发明了一种饮用口感更好的芝麻叶茶；随后又提供了一种芝麻叶凉茶的生产方法，干芝麻叶先进行蒸煮酶解、超滤浓缩，再与蜂蜜和稳定剂复配即制成凉茶饮料。

4.2 日化用品

4.2.1 面膜

芝麻叶提取物可作为面膜的原料之一。郑新艳等[35]发明了一种干芝麻叶提取物护肤面膜，将芝麻叶提取物多糖、黄酮和多酚进行浓缩后添加到面膜原液中，所得面膜可以更好地保湿和抗氧化；随后又公开了一种以鲜芝麻叶提取物为主要原料的面膜及其制备方法，该面膜由芝麻叶汁液、残渣、芦荟原汁、红酒酵母多糖等制备而成。

4.2.2 洗发水

将芝麻叶、麻油、泽兰、皂角、十二酸异丙醇酰胺、甲醛、聚氧乙烯、羊毛脂和香料按一定的比例混合可以制成一种洗发水[36]。借鉴上述加工技术以何首乌提取物、芝麻叶萃取液、辅酶、大黄、维生素E、羊毛脂、苍耳子、骨碎补和蜂蜡为原料又可制成一种去屑洗发水。

4.3 其他

傅里叶变换红外光谱分析表明，芝麻叶中含有天然的吸附基团，将干芝麻叶粉碎过筛后与亚甲基蓝(MB)溶液混合，通过吸附前后MB质量浓度差和吸附等温式确定了此吸附为自发过程，表现为良好吸附[37]。将干芝麻叶粉碎过筛后分别与金胺O和Pb(II)的溶解液混合，吸附等温线及动力学研究表明，芝麻叶可以作为一种从水溶液中去除金胺O和Pb(II)的生物吸附剂[38-39]。芝麻叶具有天然纤维结构，表现出良好的吸附特性，是一种具有发展潜力的吸附剂。

5 结束语

芝麻叶是一种营养成分比较全面和均衡的植株叶片，富含蛋白质、多糖、矿物质和脂肪，也含有丰富的蜡质、芝麻素、黄酮、多酚等成分，可以作为天然的优质食品原料。提取芝麻叶功能成分的方法因成分的性质不同而有所差异，超声波辅助热水浸提法得到的多糖得率较高；超声波辅助乙醇提取法使黄酮的提取率较高；而多酚类物质则以微波辅助乙醇提取法较好。芝麻叶的主要功效为抗氧化、预防糖尿病、治疗急慢性咽炎、治疗心血管疾病及抵抗肥胖等。目前，芝麻叶主要在罐头制品、面制品、茶及饮料等食品上有所应用，也开发运用于护肤品和洗护产品上，同时还具有发展成一种新型吸附剂的潜力。

综合近年研究进展，笔者认为对于芝麻叶的深入研究可从以下3个方面展开:①优化多糖、黄酮及多酚类物质的提取方法。芝麻叶中的多糖和黄酮的提取多采用超声波辅助法，多酚则采用微波辅助法，但提取效率不太理想，这些方法工艺参数较多，需要对各个因素进行进一步优化以提高其得率。②研发和开拓以芝麻叶为原料的新型天然抗氧化产品。虽然芝麻叶具有较强的抗氧化功能，但目前并没有研发出有针对性的产品，限制了其应用。③目前的研究多集中在芝麻叶多酚提取物对预防糖尿病的作用，对其单一成分的影响不清楚。为了明确其作用机制，深入研究芝麻叶中的单个多酚成分对糖尿病的预防作用具有重要的意义。