曹 侃
(蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽 蕪湖 241000)
桑葚或桑椹,是??浦参锷涞某墒旃麑?,又名桑椹子、桑棗、桑果、烏椹等,是國家衛(wèi)生計生委發(fā)布的最新版(2018)藥食同源目錄中的食品.本文總結(jié)近五年桑葚藥理方面的研究成果,以期為后續(xù)的實際產(chǎn)品應(yīng)用打下基礎(chǔ).
桑葚作為一種藥食同源的食物,一直被認(rèn)為具有補肝益腎、養(yǎng)血生津、潤腸通便等作用.經(jīng)現(xiàn)代科技研究發(fā)現(xiàn),桑葚含有豐富的藥理作用.
張崢[1]等人觀察了桑椹對高脂喂養(yǎng)小鼠血糖的調(diào)節(jié)作用,發(fā)現(xiàn)用桑葚干預(yù)13周后,小鼠的體重,空腹血糖均明顯降低,說明桑椹可明顯降低高脂喂養(yǎng)小鼠體重、改善小鼠的葡萄糖耐量和胰島素抵抗.范銘[2]等人在研究基于體外降糖活性的桑葚渣水提物的超聲輔助工藝時,獲得提取液對α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制率分別為76.4%和81.4%,最佳提取工藝:提取時間1.5 h、料液比1∶40(g/mL)、超聲溫度50 ℃、超聲功率350 W,可為工業(yè)化提取桑葚渣中的降糖功能因子提供技術(shù)依據(jù).閻芙潔[3]以桑葚果實為材料,綜合評價了桑葚花色苷的降糖活性,結(jié)果表明桑葚花色苷可以維持葡萄糖的正常代謝,對糖尿病的改善起到積極的作用.李富華[4]用桑葚酚類提取物給db/db小鼠灌胃8周后,組織和血清檢測結(jié)果表明,灌胃組小鼠機體葡萄糖穩(wěn)態(tài)平衡性提高,胰島素抵抗減弱,降低了血清胰島素含量并修復(fù)了胰腺組織.QiGe[5]等人采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC/MS)對202種桑葚葉成分進行了鑒定,發(fā)現(xiàn)其中包括三乙酰氨基丁酸、沒食子酸、綠原酸等22種成分對糖尿病有顯著療效.
楊美蓮[6]等人比較了大孔樹脂純化前后桑葚花色苷的抗氧化活性變化情況.結(jié)果表明,桑葚花色苷有較強的抗氧化活性,且純化后的桑葚花色苷抗氧化效果顯著提高.決登偉[7]等人在研究高壓均質(zhì)對桑葚汁中抗氧化成分與抗氧化活性的影響時發(fā)現(xiàn),桑葚原汁對ABTS和 DPPH自由基的清除率分別為86.71%和 29.45%,但高壓均質(zhì)處理對桑葚汁中抗氧化成分造成了一定降解,進而降低其抗氧化能力.曹培杰[8]等人檢測了提取出的葚籽黃酮的抗氧化活性.結(jié)果表明桑葚籽黃酮對羥自由基的清除效果最強,當(dāng)黃酮質(zhì)量濃度為1.00 mg/mL時,其對DPPH自由基和羥自由基的清除率分別為83.90%和87.27%,抗超氧陰離子自由基活力為165.51 U/L.
駱新[9]等人通過與模型對照組比較,發(fā)現(xiàn)桑葚多糖中、高劑量組使用環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫低下小鼠的脾臟、胸腺指數(shù)升高,淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化功能和抗體生成細(xì)胞的功能增強,桑葚多糖高劑量組的血清溶血素水平升高.表明桑葚多糖對環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫低下模型小鼠具有免疫保護作用.
王靜[10]選取成年大鼠75只,隨機分組,對全部大鼠進行行為學(xué)測試,具備正常行為能力后實施造模手術(shù),術(shù)后給予桑葚花青素干預(yù),觀察大鼠BBB評分、大鼠斜板試驗以及血清 SOD、MDA活性指標(biāo).試驗結(jié)果顯示,4個試驗組均有助于脊髓損傷運動功能的恢復(fù).
黃磊[11]等人采用D-半乳糖建立衰老模型研究桑葚濃縮汁對氧化損傷大鼠腎臟的保護作用.結(jié)果顯示,與陰性對照組相比,桑葚濃縮汁中、高劑量組可以顯著提高腎組織超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽過氧化物酶GSH-Px、過氧化氫酶CAT活力和總抗氧化能力T-AOC;降低丙二醛MDA、血尿素氮BUN及血清肌酐Scr濃度;抑制大鼠血清一氧化氮NO濃度升高,并成一定量效依賴關(guān)系;B淋巴細(xì)胞瘤-2相關(guān)X蛋白Bax表達(dá)降低;說明桑葚濃縮汁對D-半乳糖誘導(dǎo)氧化損傷大鼠腎臟有較好的保護作用.
劉亞飛[12]等人采用D-半乳糖建立衰老模型,檢測脾臟總超氧化物歧化酶T-SOD、谷胱甘肽過氧化物酶GSH-Px、過氧化氫酶CAT的活力及丙二醛MDA含量,血清中腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素6的質(zhì)量濃度,并對脾臟指數(shù)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶的表達(dá)水平進行測定,結(jié)合組織形態(tài)學(xué)評價桑葚濃縮汁對氧化損傷大鼠脾臟的影響.結(jié)果顯示,桑甚濃縮汁可保護脾臟結(jié)構(gòu),有效增加淋巴細(xì)胞數(shù)量,改善充血現(xiàn)象.
曹培杰[8]等人利用牛津杯法檢測桑葚籽黃酮的抑菌能力,發(fā)現(xiàn)其對沙門氏菌的抑菌效果最好,MIC為0.75 mg /mL,金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌效果次之,對酵母菌的效果最差,MIC為2.00 mg/mL.
朱翠玲[13]等人研究了桑葚提取物對LPS誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞RAW264.7分泌功能的影響及其作用機制.結(jié)果表明,桑葚提取物濃度在1~2 mg/mL范圍內(nèi)能有效抑制NO和PGE2的分泌并能有效抑制iNOS和COX-2的表達(dá),從而減弱促炎癥反應(yīng),發(fā)揮抗炎功效,其抗炎活性可能與桑葚中含有較高的白藜蘆醇相關(guān).
綜上所述,桑葚作為一種藥食同源的食物,具有降血糖、抗氧化、免疫保護、運動功能恢復(fù)、保護腎臟、保護脾臟、抑菌、抗炎等藥理作用,可被進一步開發(fā)為相關(guān)保健產(chǎn)品.
桑葚之所以具有上述藥理作用,是其含有花青素、多糖、白藜蘆醇等藥理活性成分.為了便于進一步實際應(yīng)用,必須將這些活性成分有效地提取出來.
桑葚中的花青素、花色苷等黃酮類成分是其具有降血糖、抗氧化、保護臟器組織等藥理作用的主要生物活性成分.羅政[14]研究了超臨界CO2法提取和微波輔助提取的效果,并得出提取率最佳的工藝是利用超臨界C02法,在提取壓力31MPa,時間80 min,提取溫度為40 ℃時,花色苷提取率可達(dá)83.10%.胡彥新[15]等人利用響應(yīng)面優(yōu)化超聲波輔助果膠酶法提取花色苷的工藝,在加酶量0.2%、提取溫度64 ℃、提取時間145 min的條件下,花色苷的提取率為4.68 mg/g.譚佳琪[16]等人采用超高壓法提取花色苷,通過響應(yīng)面優(yōu)化獲得壓力270 MPa、保壓時間6 min、料液比1∶35 g/mL、乙醇濃度62%為最佳工藝,在此條件下桑葚花色苷得率為(4.93±0.12) mg/g,比熱回流提取和超聲波提取得率分別提高了25.93%和18.26%.張喜峰[17]等人采用離子液體超聲輔助提取桑葚中原花青素,經(jīng)響應(yīng)面優(yōu)化獲得最佳提取工藝為:[Bmim]Cl(1-丁基-3-甲基咪唑氯)濃度為0.73 mol/L、料液比1∶21(g/mL)、超聲功率188 W、超聲時間11 min,此條件下原花青素得率可達(dá)3.51%.曹培杰[8]等人研究了復(fù)合酶超聲輔助提取法提取葚籽黃酮的工藝,在最佳酶為2∶1的果膠酶和纖維素酶組合的復(fù)合酶的輔助作用下,以復(fù)合酶添加量為0.3 mg/mL、酶解溫度55 ℃、酶解時間80 min、超聲時間20 min的條件下,桑葚籽黃酮的提取得率可達(dá)5.32 mg/g.
有關(guān)桑葚多糖的提取研究起步較早,常用的方法有微波輔助、超聲輔助、酶法以及多種方法聯(lián)合提取.馬明蘭[18]等人采用沸水浸提法提取桑葚多糖,用醇沉法析出粗多糖后利用5%三氯醋酸脫蛋白純化得精制桑葚多糖.通過正交實驗優(yōu)化后獲得在料液比為1∶6(mg∶mL),浸提時間0.5 h,乙醇濃度90%,5%三氯醋酸脫蛋白液料比為875∶1(mL∶g)的工藝下精制桑葚多糖提取率可達(dá)2.63%.景榮琴[19]等人探索了桑葚多糖的超聲波輔助提取最佳工藝條件,在提取溫度72 ℃、超聲時間23.5 min、水料比27∶1(V∶m,mL/g)的條件下,多糖提取率預(yù)測值為17.80%.鄧青芳[20]采用酶輔助超聲波提取,在酶處理溫度為58 ℃,酶用量為0.30%,溶劑(水)用量為11倍,酶處理時間為38 min,超聲處理時間為20 min的工藝參數(shù)下,桑椹多糖的提取量為(16.16±0.14)g.
陳瓊玲[21]等人采用響應(yīng)面法優(yōu)化高壓提取桑葚果渣中白藜蘆醇的工藝條件,結(jié)果表明,最佳提取參數(shù)為:料液比1∶25(m/V)、乙醇濃度78%、提取壓力270 MPa、提取時間5.5 min,在此條件下,白藜蘆醇提取量可達(dá)(8.29±0.20)μg/g.
張婉迎[22]等人通過響應(yīng)面法優(yōu)化桑葚水溶性蛋白提取工藝條件,在pH 11.0,提取時間16 h,液料比20∶1(mL/g)的工藝參數(shù)下,桑葚水溶性蛋白的提取率為4.64%.
彭兆康[23]等人利用超聲波輔助提取桑葚籽油,結(jié)果顯示在液料比為27.78 mL/g、超聲波功率311.43 W、提取溫度56.56 ℃、提取時間12.85 min的條件下,桑葚籽油得率的理論值為34.3528%.
楊鳳瓊和李梅麗[24]研究了川桑葚中鞣酸的提取及純化工藝,發(fā)現(xiàn)當(dāng)N, N-二甲基甲酰胺與川桑葚質(zhì)量比12∶1、石油醚與正丁酸甲酯體積比3∶1、經(jīng)40 ℃提取8 h后,酸沉16 h、醇沉4 h、重結(jié)晶溫度為50 ℃純化,純化品中鞣酸含量超過了85%.
桑葚的藥理成分如花青素、花色苷等黃酮類成分、多糖、白藜蘆醇、水溶性蛋白、桑葚籽油、鞣酸等,可通過熱回流提取,微波輔助、超聲輔助、酶輔助提取,超臨界CO2法,超高壓法等多種方式提取,并通過實驗優(yōu)化,獲得提取率高、純度好的工藝,為后續(xù)的進一步實際應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ).
桑葚豐富的藥理活性使其可作為功能性食品的系列產(chǎn)品來應(yīng)用.
孫敏[25]等人以糯米和桑葚汁為原料,最佳發(fā)酵條件為酒曲用量0.60 g/100 g、發(fā)酵溫度25.0 ℃、發(fā)酵時間10 d、桑葚汁用量17.0 g/100 g下釀造獲得酒精度最高為14.46%vol,感官評分為9.05分,酒體呈紫黃色、清亮透明,口味醇和、爽口,具有少量的桑葚味的桑葚糯米黃酒. 王超萍和蔣錫龍[26]以桑葚果實為主要原料,經(jīng)紅曲霉和酵母混合液態(tài)發(fā)酵,在溫度18 ℃,pH 3.6,紅曲霉接種量8%,酵母菌接種量10%的工藝條件下獲得酒精度為12.9%vol,紅棕色,酒體透亮,口感細(xì)膩,果香濃郁且具有保健功能的桑葚酒.耿敬章[27]等人研究了香圓桑葚1∶1復(fù)合果酒發(fā)酵工藝.在接種量為5.5%,加糖量為13.1%,發(fā)酵溫度為28℃,發(fā)酵時間為20 d的條件下釀造所得的香圓桑葚復(fù)合果酒酒精度為14.1%vol,總抗氧化能力為128.7 U/mL.
汪曉琳[28]以桑葚為原料,優(yōu)化獲得果醋生產(chǎn)過程中酒精發(fā)酵階段的最佳工藝條件為:初始糖度15%,果汁pH 4.5,酵母接種量10%,發(fā)酵溫度30 ℃,此時酒精度達(dá)到6.03%;醋酸發(fā)酵最佳工藝條件為:初始酒精度9%,AS1.41醋酸菌接種量10%,滬釀1.01醋酸菌接種量9%,發(fā)酵溫度32 ℃,在此工藝條件下,桑葚果醋產(chǎn)酸量最終達(dá)到5.95 g/dL,果醋香氣濃郁,醋味純正. 王超萍[29]等人采用液體深層發(fā)酵法,在發(fā)酵溫度30 ℃,醋酸菌接種量9 g/100 mL,攪拌轉(zhuǎn)速120 r/min的條件下,經(jīng)酵母、紅曲霉及醋酸菌發(fā)酵釀制成醋酸濃度為6.12 g/100 mL的桑椹味明顯、醋味濃郁、口感柔和、風(fēng)味獨特的營養(yǎng)保健型桑椹紅曲果醋.杜國軍[30]等人以桑葚、番茄、紅棗為原料,選用活性干酵母、醋酸菌進行液體發(fā)酵,在桑葚與水的最適混合比例為1∶1,番茄與水的最適混合比例為1∶1,紅棗與水的最適混合比例為1∶8,桑葚汁、番茄汁、紅棗汁的最適混合比例為1∶4∶2的配方條件下,經(jīng)溫度38 ℃、初始糖度14%、接種量6%、時間4 d的酒精發(fā)酵,溫度34 ℃、接種量8%、時間3 d的醋酸發(fā)酵,果膠酶添加量為500 mg/L的條件下釀造出澄清效果最佳,透光率達(dá)85.84%的果醋.
李欣芮和劉暢[31]研究了蘆薈桑葚復(fù)合保健飲料的最佳調(diào)配方案,確定了桑葚汁添加量為30%、蘆薈添加量為20%、檸檬酸添加量為0.11%、白砂糖添加量為10%.再以阿拉伯膠0.1%、黃原膠為0.1%調(diào)配穩(wěn)定劑.謝建樺[32]等人以桑葚為主要原料,通過向原料加入酵母菌進行發(fā)酵制備桑葚發(fā)酵飲料,探索出添加酵母量為6%,加糖量為11%時,所得的桑葚飲料口感酸甜適中,色澤澄清,適宜飲用. 郭偉峰[33]等人在研發(fā)桑葚發(fā)酵飲料時,以SOD酶活力為指標(biāo)優(yōu)化發(fā)酵工藝為:發(fā)酵菌種為醋酸菌,初始糖度14Brix,接種量10%,發(fā)酵溫度30 ℃、發(fā)酵時間24 h.湯楚琦和趙節(jié)昌[34]以桑葚汁料液比1∶1,桑葚汁與紅茶湯配比2∶8,淀粉酶添加量0.02%,維C添加量0.02%,檸檬酸添加量0.2%,葡萄糖添加量6%為配方,制作的桑葚復(fù)合飲料感官評價效果佳.
程水明[35]等人經(jīng)研究獲得發(fā)酵制備桑葚酸奶的最佳配方為白砂糖添加量4%、桑葚汁含量6%、發(fā)酵劑接種量6%、發(fā)酵時間6 h.在此條件下制得的保健酸奶感官評分為85.3分,品質(zhì)、風(fēng)味、口感俱佳. 傅世偉和唐超群[36]以桑葚、奶粉為主要原料,以成品原味酸奶作為發(fā)酵劑,添加12%的桑葚汁,8%的白砂糖,4%發(fā)酵劑,奶粉與水1∶10的比例,在42℃恒溫發(fā)酵10 h,4 ℃冷藏后得到色澤粉紅、帶有香醇桑果香、質(zhì)地細(xì)膩均勻、酸甜適口的桑葚酸奶. 楊宗霖[37]探索了人參桑葚酸奶的制備方法,得到最優(yōu)配方為:菌種ABY-3的添加量為0.005%、人參超微粉的添加量為0.6%、桑葚汁的添加量為6.0%、白砂糖的添加量為6.5%.
張婉迎[38]等人優(yōu)化了桑葚提取液的噴霧干燥工藝條件,當(dāng)進樣質(zhì)量濃度6 g/50 mL、進樣溫度170 ℃、進樣速度3 mL/min時,收率最高為69.36%.劉瑜[39]等人以速凍桑葚為原料,通過濕法粉碎和凍干工藝制備桑葚凍干果粉,在桑葚勻漿時間為3 min,添加麥芽糊精3%,液料比為2.5∶1 (mL/g)的條件下制備的桑葚粉花色苷含量為14.90 mg/g,溶解度為41.27 g/100 g.在果粉制備的干燥方式方面,李斌[40]團隊和葉磊[41]團隊分別比較了中短波紅外泡沫干燥和真空冷凍干燥與熱風(fēng)干燥對果粉品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)中短波紅外70 ℃泡沫干燥和真空冷凍干燥能較完好地保持桑葚原有品質(zhì).
目前文獻主要報告了桑葚在果酒、果醋、復(fù)合飲料、酸奶、果粉等方面的應(yīng)用進展,但桑葚藥理成分豐富,提取工藝日趨成熟,未來一定會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用發(fā)展.
桑葚作為一種藥食同源的食物,其資源豐富,品種多樣,藥理作用廣泛,目前在食品行業(yè)廣受消費者的青睞.但在目前的應(yīng)用中,仍然存在桑葚藥理成分的作用機理有待探明、有效成分的提取純化有待發(fā)展,還有藥理成分多為活性物質(zhì),如何不被破壞等問題亟待解決.相信隨著大健康時代的來臨,桑葚的加工應(yīng)用將有更為廣闊的前景.