桑叶开发利用现状及展望

杜 伟 陈 松

(云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所，云南蒙自 661101)

桑树是一种生长迅速的木本植物，具有重要的经济和生态价值[1]，广泛分布于温带、亚热带和热带等气候区[2]。中国是世界上最早发明养蚕缫丝技术和绢丝织物并加以利用的国家，栽桑养蚕至今已有5 000年以上的历史，目前茧丝绸产量稳居世界第1，是世界最大的丝绸生产国和贸易国。桑叶作为桑树的主要营养产物，是传统蚕丝业中家蚕的主要饲料来源，也是茧丝绸行业重要的物质基础，除此以外，大量的科学证据还表明，桑叶具有较高的营养、药用和经济价值，并已广泛应用于食品、制药、化妆品和保健行业[3]。本文主要对目前桑叶的开发利用现状进行综述，以期为桑树的多元化发展提供理论参考和途径。

1 桑叶在蚕丝业中的应用

在我国，目前养蚕仍是桑叶利用的主要途径。丝绸是中国古老文化的象征，对促进世界人类文明的发展作出了不可磨灭的贡献。蚕丝自古以来就很受欢迎，因为其不仅质地光滑柔软，机械强度优越，而且具有良好的生物相容性[4]。中国传统丝绸铸就了中华文明和举世闻名的“丝绸之路”，在东西方文明之间架起了一座桥梁，并对人类社会的发展产生了深远的影响。对于家蚕来说，桑叶是保证其生长发育的唯一饲料，容易消化和吸收，并且含有丰富的蛋白质、碳水化合物、脂类、无机物质、水和维生素[5]，可以满足不同龄期家蚕的生理需求，所以桑叶的品质直接影响蚕丝的质量。

此外，蚕茧经济效益相对稳定，是部分地区农民的主要收入来源。根据《2020年中国茧丝绸行业发展报告》数据显示，2020年全国蚕茧产量71.5万t，蚕农售茧收入241亿元，全国蚕茧收购综合均价为36.24元/kg，云南省为49.24元/kg。蚕丝业依旧在传统农业产业中占有一席之地，并对农村经济增长起着重要的作用。

2 桑叶的多元化应用

2.1 桑叶在制药业中的应用

桑叶是一种丰富、经济、多用途的药材资源，在亚洲、非洲、欧洲以及南美洲和北美洲，因其有抗氧化、抗菌、消炎和抗肿瘤等特性而被广泛用于治疗疾病[6]。在中国,桑叶又被称为“神仙叶”，作为一种草药用于降血糖已有数千年[7]，中国古代医学经典《药典》和《神农本草经》中均有许多关于桑叶药效作用的记载。在日本和韩国，桑叶也经常被用作药物的补充来治疗糖尿病[8]。在意大利、巴基斯坦、印度、巴西等国家，桑叶被广泛用于治疗发烧、咳嗽、呼吸系统疾病及色素沉淀等[9]。此外，桑叶富含黄酮类化合物和其他生物活性物质，这些活性物质具有降血糖、降血脂、抗病毒、抗衰老、增强免疫力等功能。许多由中国传统中药配方发展而来的中成药，如桑菊感冒颗粒、桑菊感冒片、桑菊感冒冲剂、桑菊感冒丸等均使用了桑叶[10]。

自2019年12月以来，由严重急性呼吸综合症冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起的冠状病毒病(COVID-19)在世界各地先后爆发。为对该病进行有效防控和治疗，解放军总医院第五医学中心全军中医药研究所的肖小河研究员及其团队成员联合研制出了以中药为基础的新药“克冠1号”，桑叶是该药物的7种成分之一；以该药为基础的综合治疗，不仅能显著降低急性呼吸窘迫综合症的发生率，还能缩短患者的发热时间，改善肺损伤恢复[11]。这些结果都表明“克冠1号”可以安全地用于抑制COVID-19患者的不良反应。

2.2 桑叶在食品中的应用

桑叶除了传统用作养蚕和草药外，现在也发展为一种新的食品原料。

桑叶被用作茶，最早记载于《本草纲目》。在中国，目前已生产出许多种类的桑叶茶，有桑叶绿茶、桑叶红茶、桑叶黑茶等，桑叶绿茶中又有桑芽茶和桑叶茶，许多地方都建立了桑叶茶的地方标准，还有不少企业注册了桑叶茶商标，如缘生堂、存誉堂、桑都等。桑叶茶不仅能降低血糖，也有抗氧化作用，可以预防多种疾病[10]。在日本，桑叶茶还被称为“长寿茶”[7]。在土耳其的安纳托利亚地区，桑叶也被广泛用于草药茶[12]。

在中国的部分地区，如广东、云南等省区，桑叶已经作为菜肴进入人们的餐桌，而且备受青睐。同时，以桑叶为原料已先后开发出了一系列食品、保健品、饮料和调味品等。开发的产品包括桑叶饼干[13]、桑叶面条[14]、桑叶保健茶[15]、桑叶金银花复合保健饮料[16]、超微桑叶粉等，这些产品具有明显的营养保健作用，具有良好的开发利用前景。近年来也有人尝试改变传统的桑叶利用模式，开发出如桑叶酸奶等新型保健食品[17]。

2.3 桑叶在饲料中的应用

桑树在我国种植区域广，种质资源丰富，生产规模大，抗逆性强，是目前最高产的叶用经济植物之一。桑叶作为一种蛋白质含量高、营养价值丰富、消化利用率高的新型蛋白饲料原料，近年来在畜牧生产上的应用越来越广泛。将桑叶应用到动物生产中，不仅可以缓解畜牧业快速发展过程中豆粕、牧草等常用蛋白资源短缺的问题，降低饲料成本，还可以提高动物的生产性能、屠宰性能，改善抗氧化功能和畜禽产品品质。

桑叶已被证明可以提高饲料消化率和反刍动物的产奶量，同时减少甲烷的排放[18]。有研究资料表明，在饲料中添加30%发酵桑叶饲喂新晃黄牛，对其生长性能和脂质代谢无显著影响，但牛肉品质和机体免疫能力得到改善[19]。分别饲喂含3%、5%和10%桑叶粉的基础饲粮给体质量相近且健康的长大二元杂交猪，经过21 d的试验后发现，饲喂含3%和5%桑叶粉的2个试验组可有效提高猪群生长性能并有效降低猪群腹泻率[20]。每天补充45 g桑叶黄酮类化合物是哺乳期水牛最适宜的补充剂量，可提高夏季哺乳水牛的泌乳性能，缓解炎热导致的氧化压力[21]。饲料中添加部分桑叶粉可改善绵羊肉质，但不会产生负面影响[22]。还有研究表明，添加桑叶粉可以提高鸡蛋黄的色泽，显著降低蛋黄的胆固醇含量，同时在蛋清中还能检测到1-脱氧野尻霉素(DNJ)，且DNJ含量随桑叶粉添加比率增高而显著增加，但蛋鸡的产蛋率、产蛋量、耗料量、体质量等指标均低于对照组，实际应用中建议桑叶粉添加比率以5%～10%为宜[23]。

桑叶作为饲料不仅在畜禽养殖中被广泛应用，而且还应用在水产养殖方面。研究发现在草鱼饲料中添加比率不超过20%的桑叶粉，可以显著提高草鱼肌肉中蛋白质、肌苷酸、风味氨基酸和不饱和脂肪酸的含量，且对草鱼的正常生长性能没有显著不良影响[24]。同时，徐韬等[25]用发酵桑叶替代15%、30%的鱼粉饲喂大口黑鲈，同样发现可以改善大口黑鲈的脂质代谢和机体抗氧化能力，且不会影响大口黑鲈的正常生长，但如果桑叶粉替代鱼粉的比率过高，则会显著抑制其生长，建议替代比率以15%为宜。

2.4 桑叶在化妆品中的应用

由于桑叶提取物含还原糖、半乳糖酐、鞣质、黄酮类等物质，具有很好的美白、保湿、抗衰老效果，故在化妆品中广泛使用[26]。研究证明：酪氨酸酶是哺乳动物黑色素合成中的关键因子，酪氨酸酶抑制剂可通过预防色素沉着紊乱和抑制黑色素形成来美白皮肤[27]。桑叶黄酮具有较强的抗氧化能力，对酪氨酸酶的抑制作用显著高于各黄酮单体对酪氨酸酶的抑制作用,说明桑叶黄酮类化合物对酪氨酸酶的抑制作用存在各单体间的协同配伍作用[28]。所以，桑叶作为洗涤和护理配方，已在化妆品行业中广泛应用。目前利用桑叶提取物已开发出不少产品，如桑叶控油莹亮面膜、桑叶调理洗面奶、本草堂桑菊防晒润肤露SPF30 PA+++、华桑叶绿素微雕防晒伴侣组合SPF25 PA++、六神冷超凉沐浴露等。

2.5 桑叶在天然抗氧化剂中的应用

桑叶提取物由于具有较强的抗氧化性能，也被用作天然的抗氧化剂。将桑叶的甲醇提取物和粉末分别以200 mg/kg和0.05%的浓度应用于米糠油的保鲜，并与合成抗氧化剂二叔丁基对甲酚(BHT)处理的米糠油结果进行比较，发现桑叶提取物和桑叶粉均具有较强的抗脂质氧化活性，所用抗氧化剂的抗氧化活性顺序为桑叶提取物>桑叶粉>BHT[29]。王芳等[30]还以猪油为底物,采用碘-硫代硫酸钠滴定法测定了桑叶黄酮类化合物对猪油的抗氧化活性，结果也表明桑叶的黄酮提取物对猪油具有明显的抗氧化作用，特别是黄酮类化合物经过纯化后，抗氧化效果更加显著。用5 mg/mL的桑叶多酚处理现切的哈密瓜，25 ℃保存4 d后，与无菌蒸馏水处理的样品相比，桑叶多酚处理的样品在颜色、硬度、可溶性固形物含量、总酚含量和质量等方面都有显著的提高，表明桑叶多酚可以防止哈密瓜的氧化，有效抑制哈密瓜中细菌的生长，提高哈密瓜贮藏品质，可应用于微加工水果的保鲜[31]。因此，桑叶可以作为一种天然抗氧化剂用于食品行业，相比于合成的保鲜类化合物，对人体更加安全和健康。

2.6 桑叶在其他行业中的应用

桑叶作为一种中药也常被应用到中草药香烟中。桑叶或其提取物因含有多种酚类活性成分，在一定程度上可减少烤烟对人体的危害，可广泛应用于保健烟草制品的主料、辅料、添加剂或结构体中，随着烟草业的改革和未来烟草产品的发展，桑叶作为烟草原料有望在保健烟草产品中占有一席之地[32]。

桑叶还可作为天然染料应用于印染行业，但由于色谱单一，单独使用的实例不多。为了丰富植物染料在染色方面的色谱和应用，侯江波[33]从栀子和桑叶2种植物材料中提取色素用于真丝织物的直接染色和泡沫染色，并具体分析了2种染料单一及复合染色时的染色浓度、pH值、温度及时间等参数，从中得到了最佳的染色方案。

3 展望

几千年以来，桑叶一直作为家蚕的主要饲料，支撑着蚕丝业的发展。但现在，桑叶不仅用来饲蚕，还在医药、食品、畜牧和水产饲料、化妆品等方面表现出较高的经济价值。人们正在不断对桑叶的价值进行开发，以达到对其利用的最大化。此外，人们对桑叶衍生产品的新技术应用也越来越感兴趣，近年来已陆续公布了多项桑叶相关的产品专利技术[7]。这些都归功于桑叶丰富的营养价值和生物活性。桑叶中含有多种蛋白质、氨基酸和微量元素，具有较高的营养价值，适用于食品和饲料开发；其主要活性成分包括酚类、黄酮类、多糖和生物碱，具有抗氧化、降血糖、降脂、抗癌和抗炎等药理作用，适用于功能食品、药品、化妆品等的开发。

由于桑树种质资源丰富、栽培品种繁多[10]，各资源和品种之间生物学特性大相径庭，其营养价值和药理作用也参差不一，这就需要针对性地开展多方面的研究工作。首先，桑树育种方面要根据桑叶不同用途选育专用桑树品种。传统上，桑树选育都是以家蚕饲养为中心，以优质高产为目的，为的就是提高茧丝绸的产量和质量。现在，桑叶利用不断多元化，为了达到桑叶在不同用途中的产业化和标准化，就需要针对其不同用途，选育相应的资源品种，并建立与之配套的栽培和桑叶收获模式体系。如用作食品开发，则以产量、营养价值、适口性等为主要选育目标；如以药理作用应用为主，则以高活性成分为首要选育目标。其次，药理方面还需要更深入地研究并开发健康产品。关于桑叶活性成分的作用已开展了大量体内外实验[34]，但桑叶化学成分和活性物质含量丰富，还有许多功能活性成分和作用机理尚不清楚，仍需进一步研究。最后，在不同行业的应用上还要建立相应的使用标准。由于影响植物化学成分含量的因素众多，包括品种、遗传、环境、生态和收获条件等[35]，探索桑叶中化学物质含量控制的标准化、桑叶提取物的标准化以及在食品、药品和饲料应用中的标准化也将是今后研究的一个重点方向。

国际著名蚕学专家向仲怀院士近年来多次提出“立桑为业”，指出以养蚕、畜禽饲料、食品化工、医药、林业为目标的多元化桑产业有极大的市场潜力，可以承载和消减丝绸市场频繁震荡的余波，有利于养蚕业的可持续发展[36]。随着生活水平的提高和物质生活的不断丰富，人们对自身健康和功能性食品的关注也越来越多，而桑叶作为既是食品又是药品的天然物质之一，无疑为其融入现代大健康产业奠定了坚实的基础。怎样将这一古老的植物在现代人类社会中发挥更大的作用，仍然需要蚕桑、食品、医药、化工等多行业科技人员的共同合作，不断探索。