玉米須黃酮研究進(jìn)展

陳雅妮 李瓊 任順成

摘要 玉米須是我國(guó)傳統(tǒng)的中草藥，含有多種功能成分，黃酮類化合物是其主要功能性成分之一，具備開(kāi)發(fā)潛力。主要綜述玉米須黃酮在提取、種類以及藥理功效方面的研究進(jìn)展，以期為玉米須黃酮的進(jìn)一步研究及開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 玉米須；黃酮；提取方法；藥理功效

Research Progress of Flavonoids in Corn Silk

CHEN Ya-ni，LI Qiong，REN Shun-cheng （Department of Food Science and Engineering，Moutai University，Renhuai，Guizhou 564507）

Abstract Corn silk is a traditional Chinese herbal medicine and contains a variety of functional components.Flavonoids are one of its main functional components and have development potential.In this paper，the research progress on the extraction，species and pharmacological efficacy of flavonoids in corn silk are reviewed in order to provide a theoretical reference for the further study and development utilization utilization of flavonoids in corn silk.

Key words Corn Silk；Flavonoids；Extraction method；Pharmacological efficacy

玉米須，又名玉麥須、棒子毛、五蜀黍蕊、苞米須，為禾本科一年生草本植物玉蜀黍（Zea mays）的花柱和柱頭[1]。玉米須是我國(guó)傳統(tǒng)中草藥的一種，研究發(fā)現(xiàn)玉米須含有多種生物活性成分，具有廣泛的藥理功效，其中黃酮類化合物的藥理功效尤為顯著，其具有抑菌[2]、抗炎[3]、抗癌[4]、抗氧化[5]、抗疲勞[6]、降血糖[7]、降血脂[8-9]等作用。筆者重點(diǎn)就玉米須黃酮的提取工藝、種類以及藥理功效方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為玉米須黃酮今后的研究和開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 玉米須黃酮的提取

黃酮類物質(zhì)在植物體中通常與糖結(jié)合成苷類，小部分以游離態(tài)的形式存在，易溶于乙醇等有機(jī)溶劑，因此黃酮提取通常采用乙醇回流提取的方法。近年來(lái)，隨著微波、超聲波、真空減壓和酶解等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，很多研究者將其作為黃酮提取的輔助技術(shù)，以期省時(shí)、有效、最大限度地提高黃酮提

取率。

1.1 乙醇回流提取法

乙醇回流提取法是黃酮提取的傳統(tǒng)方法，廣泛應(yīng)用于黃酮類化合物的提取。因?yàn)辄S酮苷元一般難溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有機(jī)溶劑，并且利用乙醇價(jià)格低、無(wú)毒等特點(diǎn)，采用乙醇回流的方法將黃酮從玉米須中提取出來(lái)。影響玉米須黃酮提取的因素主要包括提取時(shí)間、提取溫度、提取次數(shù)、料液比、乙醇濃度等[10-12]。采用乙醇回流提取法提取玉米須黃酮的研究比較多，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的最佳提取工藝差異較小，玉米須黃酮提取率比較穩(wěn)定（表1）。也有學(xué)者報(bào)道，提取過(guò)程中加入電壓，閃式提取玉米須黃酮可以大大縮短提取時(shí)間，提取時(shí)間為6 min[2]，乙醇回流提取法雖具有操作簡(jiǎn)單、提取效果較好等優(yōu)點(diǎn)，但由于在提取時(shí)消耗大量的提取液，并且提取時(shí)間較長(zhǎng)，不利于節(jié)約能源和成本，因此并不適用于規(guī)?；a(chǎn)。

1.2 微波輔助提取法

微波是頻率介于300 MHz～300 GHz的電磁波，波長(zhǎng)介于1 mm～1 m。微波提取過(guò)程中，微波輻射導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)的極性物質(zhì)吸收微波能產(chǎn)生大量熱量，從而使細(xì)胞內(nèi)溫度迅速上升并產(chǎn)生壓力，壓力將細(xì)胞膜和細(xì)胞壁沖破，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)溶解釋放到提取液中[13]。王燕等[14]采用Box-Behnken Design優(yōu)化微波輔助法提取玉米須總黃酮的工藝條件，獲得最優(yōu)工藝參數(shù)：以體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇為提取劑，微波功率240 W，提取時(shí)間11 min，料液比1∶14 （g∶mL）。

1.3 超聲波輔助提取法

超聲波是一種頻率高于20 000 Hz的聲波，超聲波在物質(zhì)介質(zhì)中形成介質(zhì)粒子的機(jī)械振動(dòng)，可引起媒質(zhì)的相互作用，超聲波的熱作用、機(jī)械作用和空化作用是超聲波在液體內(nèi)的主要作用[15]，這有利于增加黃酮的溶出。采用超聲波輔助提取法，試驗(yàn)中不需要外加任何化學(xué)試劑，也不會(huì)破壞黃酮結(jié)構(gòu)，因此被認(rèn)為是良好的輔助提取方法。呂萍等[16]采用超聲波輔助法提取玉米須總黃酮的工藝條件，獲得最優(yōu)工藝參數(shù)：乙醇濃度為50%，提取時(shí)間為6 min，提取溫度為50 ℃，料液比為1∶30 （g∶mL），黃酮提取率達(dá)2.22%，此方法省時(shí)、操作簡(jiǎn)單。

1.4 酶輔助提取法

酶輔助提取是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，通常采用纖維素酶、半纖維素酶、木瓜蛋白酶、果膠酶等分解細(xì)胞壁的酶輔助其他提取方法提取黃酮。王寧等[17]采用纖維素酶酶解的方法從玉米須中提取總黃酮，由于植物細(xì)胞壁主要是由纖維素組成的，纖維素酶可以催化纖維素β-D-葡萄糖苷鍵的裂解，破壞植物細(xì)胞壁，促進(jìn)植物有效成分的浸出，結(jié)果得出，最佳工藝條件為加酶量240 U/g、pH 5.4、酶解溫度50 ℃、酶解時(shí)間210 min，在此工藝條件下玉米須總黃酮提取率比同等條件下不加酶提取率提高36.34%。由于酶水解對(duì)設(shè)備沒(méi)有額外的要求，因此酶解輔助提取玉米須黃酮更適合規(guī)模化生產(chǎn)，但酶價(jià)格較高，因此提取成本比較高。

1.5 多種輔助提取技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用

對(duì)玉米須黃酮的提取技術(shù)除單獨(dú)采用各種輔助提取技術(shù)外，研究者們還將不同輔助提取技術(shù)組合應(yīng)用對(duì)玉米須黃酮提取工藝的研究。李俠等[18]采用響應(yīng)面優(yōu)化法，研究超聲波-雙酶（果膠酶和纖維素酶）法協(xié)同提取玉米須黃酮，得出最佳工藝條件為：料液比1∶31 （g∶mL）、超聲功率173 W、酶解時(shí)間42 min、加酶比（果膠酶∶纖維素酶）1.9∶1.0，在此條件下黃酮提取率較相同條件下單一超聲波提取有明顯提高。張艷等[19]等采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)的方法研究了超聲輔助纖維素酶提取玉米須黃酮工藝，最終得出最佳提取工藝條件為：加酶量0.030 g、超聲時(shí)間65 min、酶解溫度30 ℃、pH=3，在此工藝條件下玉米須黃酮提取率為1.26%，該試驗(yàn)同條件下超聲不加酶試驗(yàn)的平均提取率為0.948 6%，超聲加酶比不加酶提取率提高了32.58%。

季曉暉[20]采用表面活性劑Tween-80強(qiáng)化微波提取玉米須黃酮，結(jié)果表明，表面活性劑Tween-80具有雙親結(jié)構(gòu)，在玉米須總黃酮提取過(guò)程中可以有效降低玉米須顆粒與溶劑水之間的界面張力，加速了蒸餾水向玉米須顆粒內(nèi)部的擴(kuò)散，同時(shí)表面活性劑在水溶液中形成的膠束會(huì)不斷地增溶提取出來(lái)的總黃酮；在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化了提取工藝條件，得到的最佳微波提取工藝條件為： Tween-80體積分?jǐn)?shù)0.5%、料液比1∶20 （g∶mL）、微波功率400 W、微波時(shí)間9 min、微波溫度50 ℃，此條件下玉米須黃酮提取率達(dá)6.798%。

2 玉米須黃酮的種類

黃酮類化合物是一類存在于自然界的具有2-苯基色原酮結(jié)構(gòu)的化合物。迄今為止，已從玉米須中分離鑒定出29種玉米須黃酮類化合物，主要包括黃酮、黃酮醇、異黃酮和黃酮苷類。任順成等[21-22]通過(guò)一系列的試驗(yàn)得到6種黃酮類化合物，經(jīng)鑒定其中化合物Ⅰ和化合物Ⅱ分別為2″- O-α- L-鼠李糖基-6-C-（6-脫氧-ax-5′-甲基-木-己-4-碳基）-3′-甲氧基木犀草素和2″- O-α- L-鼠李糖基-6-C-巖藻糖基-3′-甲氧基木犀草素，化合物Ⅲ為2″-O-α-L-鼠李糖基-6-（6-脫氧-木-己-4-羰基）-3″-甲氧基木犀草素的同分異構(gòu)體[21]，化合物Ⅴ和化合物Ⅵ經(jīng)鑒定分別為7，4′-二羥基-5-甲氧基黃酮-2″-O-α-L-鼠李糖基-6-C-巖藻糖苷和6，4′-二羥基-3′，5′-二甲氧基黃酮-7 -O -葡萄糖苷，化合物Ⅳ比化合物Ⅵ少1個(gè)甲氧基（-OCH3）。張慧恩等[23]利用多種層析手段從玉米須的水提物中分離得到3個(gè)黃酮類化合物，分別為刺芒柄花素（7-羥基-4′-甲氧基異黃酮）、2″-O-α-L-鼠李糖基-6-C-（3-脫氧葡萄糖基）-3′-甲氧基木犀草素和2″-O-α-L-鼠李糖基-6-C-（6-脫氧-ax-5-甲基-木-己-4-羰基）-3′-甲氧基木犀草素。徐燕等[24]在對(duì)玉米須的化學(xué)成分進(jìn)行研究時(shí)，從中分離得到一個(gè)新黃酮和2個(gè)尿素苷，黃酮類化合物經(jīng)鑒定為6-乙?；?木犀草素。隨著儀器和科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的玉米須黃酮單體被科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)，這也更有利于國(guó)內(nèi)外科學(xué)家們進(jìn)一步研究玉米須黃酮單體的生物活性。

3 玉米須黃酮的藥理功效

3.1 降血糖

近年來(lái)糖尿病的發(fā)病率越來(lái)越高，已成為危害人體健康的主要慢性疾病之一，經(jīng)常伴隨多種并發(fā)癥，嚴(yán)重降低了患者的生活質(zhì)量，甚至危害生命。眾多報(bào)道顯示玉米須黃酮具有降血糖作用。華心愉等[25]和李鳳林等[26]都采用四氧嘧啶所致糖尿病小鼠為動(dòng)物模型，研究玉米須黃酮的降血糖作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，玉米須黃酮具有減緩病鼠消瘦癥狀和顯著降血糖的作用，黃曉巍等[27]通過(guò)注射鏈脲佐菌素及垂體后葉素復(fù)制糖尿病合并心肌缺血?jiǎng)游锬Ｐ?，研究表明，玉米須黃酮能降低模型大鼠血清中乳酸和糖化血紅蛋白的含量，對(duì)糖尿病的治療有較好的效果。

3.2 抗氧化

任順成等[28]采用有機(jī)溶劑萃取法將玉米須黃酮提取物分為石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和水萃取物4個(gè)不同極性部分，考察粗提物及其各萃取物的還原力和對(duì)自由基 DPPH·、·OH 和 O2-·的清除效果，結(jié)果表明，玉米須黃酮不同極性萃取物均有抗氧化活性，且各萃取物的抗氧化活性均與黃酮含量呈顯著的量效關(guān)系。邸亞萍等[29]對(duì)玉米須黃酮提取物從抗脂質(zhì)過(guò)氧化和還原力等方面進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，玉米須黃酮對(duì)亞油酸過(guò)氧化及小鼠肝勻漿脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)生的丙二醛均具有較好的抑制作用，同時(shí)也具有較強(qiáng)的還原能力。劉軍[30]對(duì)分離得到的2個(gè)黃酮類化合物進(jìn)行抗氧化試驗(yàn)，采用DPPH自由基清除活性、金屬離子螯合活性、還原力及總抗氧化活性4種方法，結(jié)果表明，isoorientin-2″-O-α-L-rhamnoside 具有較強(qiáng)的DPPH自由基清除活性、金屬離子螯合活性、還原力及總抗氧化活性，其抗氧化能力強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照，3'-methoxymaysin也具有較強(qiáng)的抗氧化活性，其還原力與金屬離子螯合活性弱于陽(yáng)性對(duì)照，但DPPH自由基清除活性和總抗氧化活性與陽(yáng)性對(duì)照相當(dāng)?？梢?jiàn)，玉米須黃酮類化合物可以作為有效的天然食品抗氧化劑。

3.3 抑菌作用

鞠健等[2]采用牛津杯法和最低抑菌濃度試驗(yàn)研究了玉米須黃酮對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、黑曲霉和釀酒酵母的抑菌活性，并探究了不同的溫度和pH對(duì)玉米須黃酮抑菌活性的影響，結(jié)果表明，玉米須黃酮對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌和黑曲霉均有一定的抑制作用，但對(duì)釀酒酵母無(wú)抑制作用，且不同的溫度和pH均會(huì)對(duì)玉米須黃酮的抑菌活性產(chǎn)生影響。關(guān)海寧等[31]采用紙片瓊脂擴(kuò)散法證明了玉米須黃酮對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌均有不同程度的抑制作用，其中對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制作用更為明顯。

3.4 抗炎作用 梁艷文等[3]采用二甲苯致小鼠耳廓腫脹、蛋清致大鼠足跖腫脹試驗(yàn)，觀察玉米須黃酮的抗炎活性，并通過(guò)急性毒性試驗(yàn)評(píng)價(jià)其安全性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小鼠耳廓腫脹試驗(yàn)和大鼠足跖腫脹試驗(yàn)中玉米須黃酮低、中、高劑量組均具有顯著的抑制作用，因此玉米須黃酮屬實(shí)際無(wú)毒物質(zhì)且具有抗炎作用。林賀等[32]以尿酸鈉致大鼠痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎為模型，研究玉米須黃酮的抗炎作用，發(fā)現(xiàn)玉米須黃酮高、中劑量能明顯降低踝關(guān)節(jié)腫脹度及血漿中白細(xì)胞介素1α、白細(xì)胞介素6、細(xì)胞間粘附分子1、腫瘤壞死因子α、基質(zhì)金屬蛋白酶1的水平，并且可以改善造模大鼠關(guān)節(jié)滑膜組織的病理改變，表明玉米須黃酮提取物具有較好的抗痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的作用，其作用機(jī)制可能是通過(guò)抑制炎癥介質(zhì)因子產(chǎn)生和釋放，從而起到緩解模型大鼠的炎癥的作用。

3.5 保肝作用

王燕[33]以四氯化碳誘致小鼠急性肝損傷為模型，研究了玉米須總黃酮對(duì)急性肝損傷的保護(hù)作用，發(fā)現(xiàn)玉米須黃酮能夠明顯減輕四氯化碳誘使的肝損傷，降低血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性和肝組織中丙二醛含量，升高肝組織中超氧化物歧化酶及過(guò)氧化氫酶活性，對(duì)四氯化碳所致急性肝損傷具有強(qiáng)的保護(hù)作用，這種保護(hù)作用可能與其對(duì)脂質(zhì)氧化的抑制作用及其抗氧化活性有關(guān)。景怡等[34]也同樣研究玉米須黃酮對(duì)四氯化碳誘導(dǎo)大鼠慢性肝損傷的保護(hù)作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，玉米須黃酮能明顯降低慢性肝損傷大鼠的血清中天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和透明質(zhì)酸的水平，并能明顯降低血清和肝臟中丙二醛含量，升高超氧化物歧化酶活性，具有較好的保肝護(hù)肝作用。

3.6 抗心血管疾病

趙悅等[35]采用皮下注射鹽酸異丙腎上腺素、復(fù)制心肌缺血模型的方法，研究了玉米須總黃酮對(duì)心肌缺血模型大鼠心肌損傷的影響，結(jié)果表明，玉米須總黃酮能降低藥物性心肌缺血模型動(dòng)物的發(fā)生率和心肌缺血程度，并能降低模型動(dòng)物血清含量，具有一定的抗心肌缺血作用。

3.7 抗疲勞作用

Hu等[6]通過(guò)游泳試驗(yàn)考察了高中低3個(gè)劑量組成年小鼠的耐受時(shí)間，結(jié)果表明，玉米須黃酮能夠延長(zhǎng)試驗(yàn)組小鼠的游泳時(shí)間，在小鼠體內(nèi)有明顯的抗疲勞活性。這可能是因?yàn)橛衩醉汓S酮能夠通過(guò)增加糖原貯備、加快血液循環(huán)、減少乳酸堆積等機(jī)制延緩疲勞。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是一個(gè)玉米種植大國(guó)，種植地遍布全國(guó)，年總產(chǎn)量穩(wěn)居全球第二，因此其副產(chǎn)物玉米須的資源相當(dāng)豐富，并且價(jià)格低廉，易于采集收集，具有較好的開(kāi)發(fā)前景。黃酮作為玉米須的主要功能成分之一，其具有廣泛的藥理功效。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)玉米須黃酮的提取工藝及功效研究較多，但玉米須黃酮結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，種類較多，在其黃酮單體結(jié)構(gòu)、功效成分及其作用機(jī)制等方面研究的還不夠深入。因此，應(yīng)該深入探究玉米須黃酮類化合物構(gòu)效關(guān)系，利用多科學(xué)交叉的優(yōu)勢(shì)，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)天然有效的新藥提供強(qiáng)有力的科學(xué)依據(jù)，為充分開(kāi)發(fā)利用玉米須黃酮化合物資源提供依據(jù)。

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