桑葚藥理研究與在食品加工中的應(yīng)用進(jìn)展

曹 侃

(蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

桑葚或桑椹，是桑科植物桑樹(shù)的成熟果實(shí)，又名桑椹子、桑棗、桑果、烏椹等，是國(guó)家衛(wèi)生計(jì)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(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用打下基礎(chǔ).

1 桑葚的藥理作用

桑葚作為一種藥食同源的食物，一直被認(rèn)為具有補(bǔ)肝益腎、養(yǎng)血生津、潤(rùn)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.

1.1 降血糖

張崢[1]等人觀察了桑椹對(duì)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(shuō)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(shí)，獲得提取液對(duì)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(shí)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(shí)為材料，綜合評(píng)價(jià)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(duì)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(cè)結(jié)果表明，灌胃組小鼠機(jī)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(duì)202種桑葚葉成分進(jìn)行了鑒定，發(fā)現(xiàn)其中包括三乙酰氨基丁酸、沒(méi)食子酸、綠原酸等22種成分對(duì)糖尿病有顯著療效.

1.2 抗氧化

楊美蓮[6]等人比較了大孔樹(shù)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(qiáng)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(duì)桑葚汁中抗氧化成分與抗氧化活性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，桑葚原汁對(duì)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(duì)桑葚汁中抗氧化成分造成了一定降解，進(jìn)而降低其抗氧化能力.曹培杰[8]等人檢測(cè)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(duì)羥自由基的清除效果最強(qiáng)，當(dāng)黃酮質(zhì)量濃度為1.00 mg/mL時(shí)，其對(duì)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.

1.3 免疫保護(hù)

駱新[9]等人通過(guò)與模型對(duì)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(qiáng)，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(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫低下模型小鼠具有免疫保護(hù)作用.

1.4 運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)

王靜[10]選取成年大鼠75只，隨機(jī)分組，對(duì)全部大鼠進(jìn)行行為學(xué)測(cè)試，具備正常行為能力后實(shí)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(píng)分、大鼠斜板試驗(yàn)以及血清 SOD、MDA活性指標(biāo).試驗(yàn)結(jié)果顯示，4個(gè)試驗(yàn)組均有助于脊髓損傷運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù).

1.5 保護(hù)腎臟

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(duì)氧化損傷大鼠腎臟的保護(hù)作用.結(jié)果顯示，與陰性對(duì)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(guò)氧化物酶GSH-Px、過(guò)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(shuō)明桑葚濃縮汁對(duì)D-半乳糖誘導(dǎo)氧化損傷大鼠腎臟有較好的保護(hù)作用.

1.6 保護(hù)脾臟

劉亞飛[12]等人采用D-半乳糖建立衰老模型，檢測(cè)脾臟總超氧化物歧化酶T-SOD、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶GSH-Px、過(guò)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(duì)脾臟指數(shù)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶的表達(dá)水平進(jìn)行測(cè)定，結(jié)合組織形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)桑葚濃縮汁對(duì)氧化損傷大鼠脾臟的影響.結(jié)果顯示，桑甚濃縮汁可保護(hù)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.

1.7 抑菌

曹培杰[8]等人利用牛津杯法檢測(cè)桑葚籽黃酮的抑菌能力，發(fā)現(xiàn)其對(duì)沙門(mén)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(duì)酵母菌的效果最差，MIC為2.00 mg/mL.

1.8 抗炎

朱翠玲[13]等人研究了桑葚提取物對(duì)LPS誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞RAW264.7分泌功能的影響及其作用機(jī)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(hù)、運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)、保護(hù)腎臟、保護(hù)脾臟、抑菌、抗炎等藥理作用，可被進(jìn)一步開(kāi)發(fā)為相關(guān)保健產(chǎn)品.

2 桑葚藥理成分的提取研究

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(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用，必須將這些活性成分有效地提取出來(lái).

2.1 花青素、花色苷等黃酮類成分

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(hù)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(shí)間80 min，提取溫度為40 ℃時(shí)，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(shí)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(guò)響應(yīng)面優(yōu)化獲得壓力270 MPa、保壓時(shí)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(shí)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(shí)間80 min、超聲時(shí)間20 min的條件下，桑葚籽黃酮的提取得率可達(dá)5.32 mg/g.

2.2 多糖

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(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化后獲得在料液比為1∶6(mg∶mL)，浸提時(shí)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(shí)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(cè)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(shí)間為38 min，超聲處理時(shí)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.

2.3 其他藥理成分

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(shí)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(guò)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(shí)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(shí)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(guò)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(guò)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(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，獲得提取率高、純度好的工藝，為后續(xù)的進(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).

3 桑葚在食品加工中的應(yīng)用進(jìn)展

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(lái)應(yīng)用.

3.1 果酒

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(shí)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(píng)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(shí)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(shí)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.

3.2 果醋

汪曉琳[28]以桑葚為原料，優(yōu)化獲得果醋生產(chǎn)過(guò)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(shí)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(dú)特的營(yíng)養(yǎng)保健型桑椹紅曲果醋.杜國(guó)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(jìn)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(shí)間4 d的酒精發(fā)酵，溫度34 ℃、接種量8%、時(shí)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.

3.3 復(fù)合飲料

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(guò)向原料加入酵母菌進(jìn)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(shí)，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(shí)，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(shí)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(píng)價(jià)效果佳.

3.4 酸奶

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(shí)間6 h.在此條件下制得的保健酸奶感官評(píng)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%.

3.5 果粉

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(jìn)樣質(zhì)量濃度6 g/50 mL、進(jìn)樣溫度170 ℃、進(jìn)樣速度3 mL/min時(shí)，收率最高為69.36%.劉瑜[39]等人以速凍桑葚為原料，通過(guò)濕法粉碎和凍干工藝制備桑葚凍干果粉，在桑葚勻漿時(shí)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(tuán)隊(duì)和葉磊[41]團(tuán)隊(duì)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(duì)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(xiàn)主要報(bào)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(jìn)展，但桑葚藥理成分豐富，提取工藝日趨成熟，未來(lái)一定會(huì)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用發(fā)展.

4 展 望

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(fèi)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(jī)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(wèn)題亟待解決.相信隨著大健康時(shí)代的來(lái)臨，桑葚的加工應(yīng)用將有更為廣闊的前景.