竹叶的活性成分及开发利用植物学专业

1、竹叶的活性成分及开发利用摘 要：在我国，竹子是一种非常常见的植物，由于其体现出高产量、生长快、分布广、再生能力强的优秀特征，因此除传统的竹材利用方面，人们开始关注竹叶有效成分的研究。近年来，人们在竹叶中发现了大量有益于人体的活性物质成分，其中主要的是黄酮类、酚酸类、生物碱、生物活性多糖等物质。它们具有良好的抗氧化、抗菌和抑菌抑菌作用、调节血脂和增强免疫的作用，它们在医药和农业上起到了良好的应用。本文从竹子在我国的分布情况，竹叶的药用、食用历史，竹叶中活性成分的提取，活性成分生理功能的研究现状，竹叶产品的发展现状与前景几个方面进行展望，希望对竹叶的活性成分的研究与发展提供借鉴。关键词：竹叶；活性

2、成分；生理功能；开发利用Active Ingredients and Development and Utilization of Bamboo LeavesAbstract：In China, bamboo is a very common plant with the characteristics of wide distribution, fast growth, high yield, strong regeneration ability and wide application. Therefore, in addition to the traditional use of b

3、amboo, people began to pay attention to the study of effective components of bamboo leaves. In recent years, it has been found that bamboo leaves contain many active components that are beneficial to human body, including flavonoids, phenolic acids, alkaloids, bioactive polysaccharides, amino acid p

4、eptides, anthraquinones, terpene lactones and so on. They have good antioxidant, antibacterial and bacteriostatic effects, regulate blood lipids and enhance immunity, and they have played a good role in medicine and agriculture. In this paper, the distribution of bamboo in China, the medicinal and e

5、dible history of bamboo leaves, the extraction of active components in bamboo leaves, the research status of physiological function of active components, and the development status and prospect of bamboo leaf products are prospected.Keywords： Bamboo leaves；Active ingredient；Physiologic function；Deve

6、lopment and utilization目 录引言11 竹子在我国的分布情况12 竹叶的药用、食用历史13 竹叶活性成分的提取13.1竹叶中黄酮类化合物23.2竹叶中叶绿素23.3竹叶中多糖33.4竹叶中特种氨基酸33.5竹叶中挥发成分34 竹叶提取物的研究与应用现状44.1 竹叶活性成分生理功能研究现状44.1.1 竹叶提取物抑菌作用44.1.2 竹叶提取物抗氧化作用44.1.3 竹叶提取物调节血脂作用54.2 竹叶提取物在食品中的应用54.3 竹叶提取物在农药方面的应用54.4 竹叶提取物在畜牧业方面的应用65 竹叶产品的发展现状与前景6参考文献7引言由于近年来，人们把目光转向了植物

7、资源综合利用，越来越多的人开始注意到了竹子。竹子在自然界是一种很常见的植物，它是常绿植物，具有生长快、分布广、用途广泛等特点，并且竹叶的活性成分较多。在上世纪八十年代开始，通过竹叶提取防腐剂、杀菌剂、叶绿素等的报道就相继出现。而在近些年的研究中，学者们将竹叶萃取物的研究重点放在了黄酮化合物、酚酸化合物、生物碱、生物活性多糖、氨基酸肽类、蒽醌类、萜类内酯等活性成分中，这些成分呈现出对人体有益的特点，黄酮类化物、酚酸类化合物、蒽醌类化合物、萜类内酯和生物碱等的生物活性作用较强1。人们对于竹叶提取物中黄酮类化合物的存在及其生物活性、生物活性多糖、特种氨基酸、叶绿素、挥发成分和其他有效成分的关注也越来

8、越高。本文重点介绍了竹提取物的抗氧化活性、竹叶提取物抑菌功能和其他生理功能，以及其对食品添加剂、除虫等热点问题的应用，并探讨了未来竹子的研究方向。 1 竹子在我国的分布情况竹子是禾本科竹亚科多年生常绿植物。据统计，世界上竹类植物大概有70余属，1200多种，主要分布在热带和亚热带地区，竹林面积达到2200万h2。我国拥有极为丰富的竹类资源，大概有37属约500种2，主要分布在南方，如果把这些资源利用起来，不仅能提供干竹原料，还能再生利用，资源及其丰富。2 竹叶的药用、食用历史竹叶在我国有悠久的食用和药用历史是因为竹叶中含有较多的活性物质。本草纲目、本草求真、本草逢源等古代医学巨作中豆油对竹叶食

9、用的记载。据记载，淡竹叶性淡，微涩，具有清热利尿等功能；苦竹叶气味苦冷，主治口疮、失眠等3。同时还可以治疗小孩发热、小孩疳积、热病不眠、口舌生疮、目赤肿痛、咽喉炎、外伤出血等症状。竹叶还可以用作于竹叶粥，可以解暑、解渴。3 竹叶中活性成分的提取现状近些年学者专家们针对竹叶提取物展开了较为深入的研究，在竹叶成分中发现了多种活性成分，包括黄酮类、叶绿素、多糖类、特种氨基酸等。近年来，竹叶在食品添加剂与医疗保健领域内较为突出，并且体现出优秀的功能特点和丰富的原料性质，对于食品的安全性与稳定性起到了优化提高效果。3.1竹叶中黄酮类化合物黄酮类化合物广泛的存在于各种植物中，是草药中的有效成分。竹叶中的黄

10、酮化合物主要包含黄酮类、内酯类和酚酸化合物，而黄酮则是竹叶中最为丰富的化合物资源。近几年来，科学家使用不同的技术来提高类黄酮的提取率。周双林等在实验研究中针对箬竹叶进行黄酮的提取，选用乙醇实现了1.9%的黄酮提取率4。胡亚平通过实验的方式进行对黄酮化合物进行提取，借助超声波辅助实验，而在实验过程中获取了乙醇浓度、超声波提取时长、液量比是影响提取率的主要因素，在最优提取条件时，竹叶黄酮的提取率高达3.1% 5。李慧力等人利用酶处理技术和水提法的组合过程，提取竹叶中的类黄酮，实验结束后影响提取效果的最大因素是酶解温度和pH数值值；在最佳的酶解条件为酶解温度45、pH数值4.5、酶添加量为1%、酶分

11、解时间150min时，在这种条件下，总黄酮提取率比直接的水提取法高0.2%6。王金宝等人采用超声波提取法提取并研究楠竹中的黄酮类化合物，发现在乙醇体积分数70%、料液比1:10（g/mL）、提取时间20min，提取4次，总黄酮得率达到了5.709%，和传统的蒸馏法相比，所用的时间较短、溶剂用的少7。贾可敬等对长沙青皮竹中黄酮的提取工艺进行了优化，在乙醇浓度为70%、固液比为1:25（g：mL），提取3次，每次提取时间为1.5h情况下，黄酮的提取率为1.85%8。张胜帮等人采用超声波-醇提-酯萃法，对淡竹中黄酮类化合物进行了研究提取，发现以60%乙醇为溶剂，固液比为1:30，经过20kHz超声波

12、提取30min，再经过70水浴回流3h为最好，在这个情况下得到的回收率为2.27%9。李建等人通过实验发现，AB-8树脂对总黄酮有良好的分离和纯化性能，当上样液浓度为8g/L时，上样液量为2倍树脂柱体积，吸附时间为4 h，吸附流速为2 BV/h时吸附效果最好；洗脱液为3倍树脂柱体积的65%乙醇时，洗脱效果最好，经过这些步骤分离纯化后的黄酮产品纯度可达70.6 %10。陶清等人针对定量的芦丁进行竹叶黄酮的提取，在实验中采用CO2超临界流体工艺完成提取工作，基于研究内容可知萃取压力和萃取温度是影响CO2超临界流体提取的主要因素，这样竹叶总黄酮提取率为0.5%11。3.2竹叶中叶绿素叶绿素是竹叶中的

13、一种富含元素，在竹叶中一般可以达到5.28.1mg/g的含量。我国的叶绿素与其衍生物质主要是基于蚕砂原料和蚕砂脂质为主，因此对叶绿素的衍生物制造就受到了一定的局限 12。但是由于我国竹叶原料丰富，且种类多样，竹叶中的脂质物质较少，所以在现阶段进行对叶绿素及其衍生物的提取通过竹叶提炼是一种非常高效的方法12。但许多竹子提取物仍得不到有效的处理。申申等人以毛竹叶为原料，丙酮作为提取剂，振荡水浴预并辅助超声波作用提取毛竹叶叶绿素，在振荡水浴处理时间为10min，超声波清洗器的处理时间为20min，超声功率为140W，在此条件下，叶绿素提取率达到2.39mg/g13。纪平雄等人在单因素试验的基础上通过

14、正交试验发现在乙醇体积分数为80%、液固比为 25:1.5( mL:g)、提取温度为60、提取时为3.5 h时，叶绿素的提取率0.49% 14。钟爱国通过实验发现使用无水乙醇与丙酮配比为1:1（摩尔比）的混合液为萃取剂，料液比为1:7g/mL，在室温条件下超声波萃取两次，每次30min。比常用的有机溶剂提取法消耗的少、萃取率高、速度快15。郑兴文等采用了先水提取，再用醇提取，最后再酸浸的方法得出叶绿素的提取率为3.94%16。3.3竹叶中多糖竹叶多糖是一种结构复杂的糖类物质，含有极其丰富的营养物质，对人体具有保健功效。竹叶多糖几乎都是蛋白质多糖，可以参与人体的各项生理活动，同时可以调节人体的免

15、疫系统2。不同研究人员对不同的竹叶提取多糖进行了实验。通过改变浸提温度、浸提时间、浸提料液比、浸提次数，伊长文得到料液比是影响苦竹叶多糖提取率最重要的因素，在石油醚回流3 h，滤渣用无水乙醇回流1h，脱色并除去小分子多糖，使用质量是原料40倍的中性水在70的温度下提取时间5 h 的情况下，浸提2次，用Sevage法除蛋白质，加入体积分数为75%的乙醇，静置12 h，能得到较多的多糖沉淀17。马燮等人采用微波预处理技术，来提高传统热水提取对麻竹叶中多糖的提取率,实验结果显示，用体积分数为60%的乙醇-水溶液，在微波功率440W的条件下辐照90s之后，加入25 mL(以每克原料计)温度为80的热水

16、提取2次，每次1h的条件下，粗多糖的提取率为0.74%，和传统的热水提取工艺相比，提取率提高了13.8%18。周跃斌等通过实验发现影响竹叶多糖提取率的主要因素是固液比，提取过程条件为80，浸出90min，固液比1:25，浸提3次时，超声波浸提的提取率高出水提法和微波浸法21.3%和23.6%19。3.4竹叶中特种氨基酸在对竹叶提取物成分进行研究的过程中，学者们通过实验研究得出氨基酸在竹叶成分中占据16种，其成分的有效性较高，其中苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸这7种氨基酸为人体必需氨基酸20，生理意义较为特殊。有学者在研究过程中通过对竹叶提取物的分离获取了部分含量的羟

17、化氨基酸:-羟基赖氨酸 NH2 CH ( OH)CH2CH2CH( NH2 ) COOH，主要以游离单体和小肽的形式存在21。进行对金毛竹和桂竹的样品检测，所获取的干叶氨基酸总量在成分总量中分别占比1.40%和1.33% 21。张东京等通过单因素实验确定了在竹叶磨浆的最佳固液比为1:30，提取温度60，提取pH值为10，提取时间为60min的条件下，竹叶氨基酸提取率最高为1.70%22。3.5竹叶中挥发成分在竹叶中所检测出的挥发性物质种类数量达到了144种，主其成分类型主要为醛、醇、呋喃、酮类，而含氧化物质C5-C8长期处于中等链长的主要组成部分，竹叶的清香物质基于不同化合物情况形成了不同的作

18、用效果， C6化合物的作用明显， C6 的重要成分有 ( E)-2-己烯醛、( Z) -3-己烯醇,2-乙基-呋喃，己醛和己烯等。部分学者针对毛金竹、四季竹和阔叶箬竹的精油头香进行了CGC-MS-DS研究，在研究中发现这三种竹叶的精油中共包含175种风味化合物质，而其中相同的物质有22种，在总挥发物中占比达到60%以上20。毛燕等针对毛竹叶中的挥发成分展开实验研究，基于水蒸气蒸馏联合GC-MS技术进行对竹叶挥发成分的识别研究，共识别出成分53种，其中含量最高的为叶醇（20.33%），2-己烯醛（14.62%），整体成分的挥发性占到竹叶总量的94.13%，其中10种物质为醇类，占比为48.61%

19、，17种醛类物质，占比为22.26%23。4 竹叶提取物的研究与应用现状4.1 竹叶活性成分生理功能研究现状在医疗保健中，竹叶一直是人们关注的重点。在本草纲目中记载 :苦竹叶可以起到止消渴、解酒毒、治不睡、明目、利九窍等效果，而淡竹叶则可以实现退热、镇静和止血止咳的效果20。根据最近的研究，竹提取物具有出色的生物学和药理作用，例如抗自由基、抗氧化、抗菌、杀虫、调节血脂以及保护心脑血管等效。此外，通过植物提取物实现对生理活性物质的提取，进而应用在药物、农药等的配置中，实现更多的目标化合物配制也是当前植物学界研究的重要目标。4.1.1 竹叶提取物抑菌作用活性化合物在植物中可以产生超过40万种次生代

20、谢产物，这些产物对于防腐剂的开发与植物萃取物的开发有着非常好的价值，基于许多研究表明，竹叶萃取物中所含有的大量黄酮化合物可以的有效的实现防腐抗菌效果，同时竹叶中还包含大量的如酚酸类化合物、蒽醌类化合物、萜类内酯和生物碱等生物活性成分，这些成分可以很好的起到防腐抗菌的功效，在竹叶提取物的应用中同时呈现出较强的高温稳定性，可以在高温作用下实现对的细菌的显著的一直效果。慈竹叶在对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、苏云金芽孢杆菌的抑制过程中就基于其乙醇醋酸提取物可以起到明显的抑制细菌效果，但是对于根霉和黑曲霉所呈现出的抑制效果较弱24。蔡华芳的竹叶提取物对前列腺炎和前列腺增生的实验中结果表明，竹

21、叶黄酮对七种泌尿道致病细菌化脓性链球菌、粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、普通变形杆菌、大肠埃希菌有着明显的抑制效果25。陆志科等人收集了9种竹叶进行了实验，实验过程中，发现麻竹叶的抗菌性比其他竹叶强，根据成长时期不同，麻竹叶的抗菌性也不同26。许钢等在研究过程中通过对乙酸乙酯、乙醇提取液以及水提取液的研究，探究不同提取液对酒精酵母、枯草芽胞杆菌、大肠杆菌、伤寒沙门氏菌等不同细菌的一直作用，通过对浓度的调节，并且在相同的提萃取液的情况下，萃取物浓度越高，对细菌的抑制率就越高27。4.1.2 竹叶提取物抗氧化作用 在实验中发现了自由基氧化过程中所生成的产物会形成对生物膜、酶、

22、维生素、蛋白质和细胞功能的破坏，而其中的部分产物已经明确表明是世界公认的致癌物，目前许多疾病都与自由基的氧化有很大的关系1。另外，科学家不断深入研究氧化自由基和疾病关系，发现了抗氧化剂的价值不断的提高，但同时也发现合成抗氧化剂带来的毒性是不可避免的，所以天然抗氧化剂的研究变成为重中之重28。在这项研究中，竹叶中的黄酮、多糖和特种氨基酸呈现出了显著的抗氧化作用，黄酮则是其中功效最为明显的一种物质成分，在实验中可以明显阻止脂质的氧化反应同时也能明显的减少对生物DNA大分子的损失，进而发现抗氧化酶的活性的明显增强2。张英等人在竹叶中发现了特殊的非蛋白氨基酸-OH-Lys，为了能清晰的理解它的生物学意

23、义，他们对-OH-Lys和Lys清除自由基 (O-2 )的能力通用化学发光法和电子自旋共振法(ESR)进行了对比，基于分析可知赖氨酸在位羟化后，可以显著的提高抗活性氧自由基的活性29。郑德勇等人为了测定了除去1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)自由基的能力，研究了共计23种竹叶的提取物，实验表明清除DPPH自由基能力较强的是竹叶黄酮30。4.1.3 竹叶提取物调节血脂作用实验研究的结果表明，从竹叶中提取的产物还有调节血脂的作用。诱发冠状动脉硬化的危险因子之一就是血脂异常，把血液中过高的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和总胆固醇(TC)降低，同时提高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的水平，有利于预

24、防冠状动脉硬化症1。沈健等以SD公老鼠作为实验对象，利用高脂肪饲料把SD公老鼠喂养成高血脂模型，然后通过竹叶提取物的调节开展实验研究，探究竹叶提取物对于血脂的调节影响作用。基于实验结果，竹叶提取物能显著降低了SD大公老鼠血液中的甘油三酯、总胆固醇 、LDL-胆固醇的含量，通过中高剂量的竹叶萃取物添加可以实现降低血脂的作用，其功效类似于银杏提取物 31。4.2 竹叶提取物在食品中的应用竹叶提取物在制作应用可以制作成为一种新型食品添加剂，进而起到杀菌抑菌效果，实现抗氧化和保鲜作用。基于我国食品添加剂相关标准GB/T2760中的规定来看，竹叶提取物的使用量最大不能超过0.5g/kg，可以应用在水产品

25、、肉类、谷物、茶饮料、油炸食品等食品中21。近些年来，许多研究人员已经把竹叶提取物作为食品添加剂进行研发，并且在市场上取得了良好的响应。据研究表明，从竹叶提取的产品制成的食品添加剂可以起到抗氧化的效果，实现保质期延长的作用，因此可以将这种食品添加剂应用在膨化食品或一些肉类、焙烤类食品中起到保鲜效果；无论是高温还是低温，只要在肉制品中添加少量的竹叶抗氧剂，就能维持产品原来的口感和新鲜程度，此外，还能有效的减少肉制品中亚硝酸盐的残留32。同时竹叶添加剂也可添加到酒和饮料中，不仅可以让酒和饮料维持原有的口感，同时还能给产品带来竹子的幽香。邵虎等人在鲜牛奶中加入了淡竹叶汁，不仅增加了营养，味道也变得更

26、为独特，竹叶萃取物的抗菌抑菌作用，在牛奶的保存中也起到了一定的作用，并通过不断的调试和品尝最终确定了当竹叶汁占15%时口感最佳2。现在市场上有许多与竹叶有关的饮料，例如竹叶汁，竹叶酒和其他的产品；竹叶制品不仅对人体有益，口感独特，还没有毒副作用，所以竹叶制品在市场上收到了热烈的欢迎2。一些科学家认为，竹叶提取物也能作为丙烯酰胺的抑制剂，当竹叶提取物与茶叶、葛根、银杏、甘草、迷迭香、苹果、山楂、洋葱以及葡萄的提取物中的一种配合进行复配物研制，这种复配物在作为丙烯酰胺抑制剂使用时，能对丙烯酰胺的抑制率达到15%-98%21。 4.3 竹叶提取物在农药方面的应用由于化学合成农药会对人体造成不确定的伤

27、害，所以以植物原料制成的杀虫剂成为各国农药研发的热门。竹提取物对重要农业害虫的生物活性，也受到了关注。近几年，安徽农业大学植物专论保护系的操海群等人在实验中发现，萝卜蚜在与提取物乙醚的反应中呈现拒食活性较强的特征，因此其与巨县苦竹、苦竹、白纹短穗竹、毛金竹的反应明显，而在这四种提取物中，的乙醚提取物对萝卜拒食活性比较强，其中，巨县苦竹和白纹短穗竹的提取物反应效果相对稳定，但当提供测试的竹叶乙醚提取物的质量浓度为10g/L时对萝卜蚜均具有较强的杀灭作用，当在提取物的浓度为 0.1 gL-1的条件下,淡色库蚊幼虫与灰水竹、白纹短穗竹、苦竹以及巨县苦竹提取物的反应较强，因此该提取物的杀虫作用明显20

28、。 4.4 竹叶提取物在畜牧业方面的应用我国的与牧业发展到达了瓶颈期主要原因是缺乏饲料，由于长期以来盲目开垦和过度放牧，从而造成草地资源不断的被破坏。竹子是一种常绿植物，枝叶丰富，营养价值高，粗蛋白质和粗脂家畜易于食用，牛、马、羊和熊猫都喜欢吃。在国内，很少有文献报道有关饲用竹比较系统的研究， 一些学者只是对大熊猫的主食竹种进行了研究。黄成林等人对一种安徽特有竹种安徽休宁倭竹（Shiba taeah ispida）的竹叶营养成分进行了研究与分析，这种竹子深受牛、羊的喜爱，通过研究发现与常见的喂养动物的植物相比，休宁倭竹叶的粗脂肪、维生素C、Zn、Cr、Fe、Cu的含量比普通的植物高出一些，粗纤

29、维含量和普通植物相同，灰分和粗蛋白质含量要比普通植物低一些，所以休宁倭竹比较适合作为青饲料或作为配料33。5 竹叶产品的发展现状与前景竹叶提取物的有效成分有黄酮、叶绿素、多糖、特种氨基酸、挥发性物质等等，这些有效成分具有优良的生理功能，如抗氧化、抑菌抗菌、调节血脂等。现阶段我国有关主页的产品研发较多，并且如竹叶饮料、竹叶啤酒、竹叶黄酮保健药品等已经投入到市场销售中，并取得了较大的关注。在我国竹叶资源较为丰富，但是对于主页的开发与利用效率较低，大部分科学家对于竹叶的营养性能与功能作用的研究都浅尝辄止，没有形成深入显著的研究成果，因此只有不断地改进和提高竹叶活性成分的提取方法和提纯工艺，才能更好的

30、将竹叶中所包含的优秀成分物质应用在医药、化妆、食品等领域中，发挥竹叶的功能作用效果。虽然目前竹叶资源的利用已经取得了一些成果，但这些还只是刚刚开始，仍然有许多问题需要解决。并且我国竹叶相关研究仍然较少，也没有形成完整的体系，因此对于竹叶提取物的研究仍然需要更多学者专家进行深入探究。对于有效利用竹叶的提取物，分离和提取有效成分等重要领域仅仅是开始，还需要进一步深入的研究。而且现在的文献当中，主要偏向于对竹叶活性成分功能的研究，实验也多偏向于研究各种生理功能，对竹叶提取物的提取方法、提纯工艺的注意力比较少，所以我们需要方更多的注意力和精力在这方面，这样才能是竹叶的提取物得到更好地利用。随着人们不断

31、对竹叶的活性成分进行深入的研究，竹叶提取物的发展将更加广阔。参考文献1何跃君,岳永德.竹叶提取物的有效成分及其应用研究进展J.生物质化学工程,2008,42(3):31-382周朋朋,周勇,吴伟伟,等.竹叶提取物的活性成分及在食品中的应用前景J.安徽农业科学,2017,45(3): 90913韩卫丽,张永.竹叶中黄酮类化合物的研究进展J.牡丹江医学院学报,2019,40(1):102-103接1654周双林,祝宗波,许龑,等. 箬竹叶黄酮醇提工艺条件优选J.中国药师,2011,14(7):944-946 5胡亚平,秦丹,彭颖,等.超声波辅助提取竹叶黄酮的研究J.轻工科技,2013,29(4):

32、11-12 6李慧力,陶文亮,吴钰娟,等.酶法提取竹叶中总黄酮的工艺研究J.贵州农业科学，2010,38 ( 10 ) : 185-1877王金宝,王姣亮,李顺利,等.楠竹叶中黄酮类化合物的超声提取及抗氧性研究 J.湖南城市学院学报(自然科学版),2014,23(4):53-578贾可敬,李湘洲,殷凯.长沙青皮竹中黄酮类化合物的提取工艺条件J.经济林研究,2014,32(2):125-129接469张胜帮,赵玲玲.淡竹叶中黄酮类化合物的提取研究J.食品科学,2006,27(10):255-25810李建,王四维.楠竹叶中黄酮类化合物分离纯化工艺研究J.粮油食品科技,2009,17(4):29-32 11陶清,吕鉴泉.CO-2超临界流体萃取法提取竹叶黄酮的研究J.湖北师范学院学报(自然科学版),2010,30(01):96-99.12吴三林,李书华,弓加文.竹叶活性成分的研究进展J.乐山师范学院学报,2005,20(5):53-5413申申,段君禄,李宇,等.竹叶中叶绿素的提取工艺及其功能性应用研究J.化工新型材料,2018,46(01):117-120.14纪