硬頭黃竹葉黃酮生物活性成分研究

摘要：該研究測定了宜賓硬頭黃竹葉黃酮提取物中多糖、蛋白質、總酚、粗脂肪、揮發性物質等基本化學成分，探究了竹葉黃酮提取物中黃酮有效成分。結果表明，竹葉黃酮提取物中除黃酮外，還含有較多的糖類和酚類物質，通過HS-SPME檢測出6種醛類（24.87%）、3種酸類（18.13%）、4種酯類（13.87%）、5種酮類（32.31%）和1種酚類（7.92%）共20種揮發性物質；通過UHPLC-Q-TOF-MS檢測出竹葉黃酮提取物中有609種物質，其中黃酮類化合物中共鑒定出43種，占比達60.6%，黃酮類物質中主要以異牡荊苷、異葒草苷為主。因此，該研究為竹葉黃酮生物活性成分的開發利用奠定了理論基礎。

關鍵詞：硬頭黃竹；竹葉黃酮；成分研究；生物活性

中圖分類號：TS201.2""""" 文獻標志碼：A"""" 文章編號：1000-9973（2024）10-0194-05

Study on Bioactive Components of Flavonoids from Leaves of Bambusa rigida

LUO Tian， HE Yi-guo， CHEN Yu， TANG Zheng， WANG Yan-yu，

NIE Yi-ming， ZHAO Xing-xiu*

（College of Biological Engineering， Sichuan University of Science and Engineering，

Yibin 644005， China）

Abstract： In this study， the basic chemical components such as polysaccharides， protein， total phenols， crude fat and volatile substances in the flavonoid extracts of Yibin Bambusa rigida leaves are determined， and the effective components of flavonoid extracts from bamboo leaves are explored. The results show that besides flavonoids， extracts from bamboo leaves also contain a significant amount of carbohydrates and phenols. A total of 20 volatile substances are detected by HS-SPME， including 6 aldehydes （24.87%）， 3 acids （18.13%）， 4 esters （13.87%）， 5 ketones （32.31%） and 1 phenol （7.92%）. There are 609 substances in flavonoid extracts of bamboo leaves detected by UHPLC-Q-TOF-MS， among which， 43 flavonoids are identified， accounting for 60.6%. Flavonoids are mainly composed of isovitexin and isoorientin. Therefore， this study has laid a theoretical foundation for the development and utilization of bioactive components of flavonoids from bamboo leaves.

Key words： Bambusa rigida; flavonoids from bamboo leaves; study on components; bioactivity

竹子是禾本科（Poaceae）竹亞科（Bambusoideae）多年生常綠植物，世界竹資源豐富，有130余屬1 700多種，主要分布于亞太、美洲和非洲地區，其中亞太地區占有80%以上竹種，竹林面積占比達45%[1]。我國是世界上主要產竹國和竹資源利用大國，被譽為“竹子王國”，竹種類位居世界之首，竹林面積達641.16萬公頃，占全世界的30%，主要分布于四川、浙江、福建、安徽、江西、湖南、廣西、廣東[2-3]。

竹葉是一種再生速度快、產量高的自然綠色資源，竹葉中含有大量的黃酮類物質，竹葉黃酮可藥食兩用，《中華本草》和《中國中藥資源志要》分別早有記錄藥用竹種17種和31種。竹葉黃酮具有抗氧化、抑菌、防腐、抗腫瘤、抗炎、調節血脂等藥理特性和抗輻射、美白、吸濕保濕等日化特性[4]。硬頭黃竹在宜賓種植面積大，主要以竹筍的形式呈現在餐桌上，但對于其竹葉中的有效成分卻鮮有研究，因此，有必要對其中所含的竹葉黃酮類物質進行深入研究，以期為其在食品、醫藥及其他方面的應用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 實驗材料

竹葉黃酮：實驗室前期從硬頭黃竹葉中提取的竹葉粗黃酮；茶多酚、VC、熊果苷（均為實驗級）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；大腸桿菌、金黃色葡萄球菌：實驗室儲存指示菌。

1.1.2 實驗設備

UV-2450分光光度計 日本Shimadzu公司；K9840自動凱氏定氮儀、SOX406索氏提取儀 濟南海能儀器股份有限公司；7890A氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS） 安捷倫科技（中國）有限公司；超高效液相色譜-串聯飛行時間質譜聯用儀（UHPLC-Q-TOF-MS） 上海派森諾生物科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 竹葉黃酮提取物中多糖含量的測定

采用苯酚-硫酸法測定竹葉黃酮提取物中多糖含量[5]。

1.2.2 竹葉黃酮提取物中蛋白質含量的測定

采用凱氏定氮儀測定竹葉黃酮提取物中蛋白質含量[6]

1.2.3 竹葉黃酮提取物中總酚含量的測定

采用Folin法測定竹葉黃酮提取物中總酚含量[7]。

1.2.4 竹葉黃酮提取物中灰分含量的測定

采用重量法進行測定。

1.2.5 竹葉黃酮提取物中水分含量的測定

采用恒重法進行測定。

1.2.6 竹葉黃酮提取物中粗脂肪含量的測定[8]

采用石油醚抽提竹葉黃酮提取物中的粗脂肪含量。

1.3 竹葉黃酮提取物揮發性物質的測定

采用頂空固相微萃取-氣質聯用法（HS-SPME-GC/MS）測定竹葉黃酮提取物中的揮發性物質[9]。稱取1.0 g竹葉黃酮樣品加入頂空瓶中，封蓋，將老化后的萃取頭放入頂空瓶中，使其暴露在樣品上方約0.5 cm處，60 ℃恒溫萃取30 min，再將萃取頭放入GC-MS中解吸5 min 后進行GC-MS分析。

1.4 竹葉黃酮提取物非靶向物質研究

利用UHPLC-Q-TOF-MS測定竹葉黃酮中的物質，將分子質量（誤差lt;0.01‰）、保留時間、二級碎裂譜圖、碰撞能等信息與數據庫進行比對。

2 結果與討論

2.1 竹葉黃酮提取物中基本成分的測定

竹葉黃酮提取物中總黃酮、多糖、蛋白質、總酚、灰分、水分、粗脂肪含量的測定結果見表1。

由表1可知，總黃酮含量為（9.16±0.21）%，多糖含量為（17.75±0.31）%，蛋白質含量為（6.83±0.14）%，總酚含量為（15.58±0.22）%，灰分含量為（12.86±0.21）%，水分含量為（7.14±0.11）%，粗脂肪含量為（9.02±0.23）%。除黃酮外，竹葉黃酮提取物中還含有較多的糖類和酚類物質，這些物質可能與黃酮類物質結合或者單獨存在于提取物中，使竹葉黃酮提取物具有良好的生物活性。

2.2 竹葉黃酮提取物揮發性物質的測定

由表2可知，竹葉黃酮提取物中共檢測出20種揮發性物質，其中醛類6種，占24.87%；酸類3種，占18.13%；酯類4種，占13.87%；酮類5種，占32.31%；酚類物質1種，占7.92%。酮類化合物占比最高，其次為醛類化合物。竹葉黃酮中檢測出的20種揮發性物質均符合GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》。醛類物質大多具有愉悅的香味，常被用于日化品中，如2-己烯醛具有特殊青葉香氣，苯乙醛具有風信子香氣和水果香，壬醛具有玫瑰香氣，癸醛具有甜橙和橘子香氣[10]。其中2-己烯醛常用作清鮮頭香劑；壬醛和癸醛都能抑制黃曲霉的活性，壬醛還具有止瀉活性，對蠟樣雙歧桿菌和單核細胞增生李斯特氏菌具有顯著抑制活性[11-12]。酸類物質中，月桂酸及其衍生物具有優良的抑菌活性，特別是對金黃色葡萄球菌有顯著抑制作用[13]。酯類物質都具有愉悅的香氣，癸酸乙酯具有良好的果香（梨香）和酒香（白蘭地香）等；二氫獼猴桃內酯具有涼香；肉豆蔻酸乙酯具有蔻鳶尾油香氣，常作為定香劑；棕櫚酸乙酯具有調理皮膚和頭發的功效[14]。酮類化合物中，α-紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮都具有紫羅蘭香等花香，廣泛用于日化和食品香精中，β-紫羅蘭酮還具有抗氧化、抗腫瘤和抗癌等特性[15]。香葉基丙酮因具有清除自由基的功能常被用作醫藥中間體[16]，法尼基丙酮也是重要的胃黏膜保護藥物的中間體，是一些治療胃炎、胃潰瘍藥物不可缺少的成分[17]。植酮（6，10，14-三甲基-2-十五烷酮）也具有抗菌、抗炎、止痛等作用，常用于醫藥行業[18-19]。酚類物質2，4-二叔丁基苯酚可作抗氧化劑、穩定劑、紫外線吸收劑的中間體，因此，它能提高竹葉黃酮的抗氧化能力和抗紫外線能力，并能增強竹葉黃酮產品的穩定性[20]。綜合以上分析，竹葉黃酮提取物中的揮發性物質可能使其具有抗氧化性、日化特性、藥理特性、抑菌性能等生物活性。

2.3 竹葉黃酮提取物非靶向物質研究

UHPLC-Q-TOF-MS檢測的正負離子模式TIC圖譜見圖1和圖2。

由圖1和圖2可知，竹葉黃酮提取物中共檢測出609種物質，其中包含9個大類，分別是糖類和多酮類化合物、脂質和類脂分子、有機氧化合物、有機酸及其衍生物、苯環類化合物、有機雜環類化合物、核苷酸及其類似物、有機氮化合物、生物堿及其衍生物。糖類和多酮類化合物共鑒定出71種，包括黃酮類、丹寧酸、鞣酸類、異黃酮類、二芳基庚烷類、香豆素及其衍生物、肉桂酸及其衍生物、苯丙酸、新黃酮類聚合物、芪類，其中黃酮類化合物共鑒定出43種，占比達60.6%。竹葉提取物中含有豐富的黃酮類化合物，使其具有抑菌防腐、抗氧化、美白、吸濕保濕等生物活性和抗腫瘤、抗炎、調節血脂等藥理特性，最新研究還表明攝入富含黃酮的食物可以降低帕金森病患者的死亡風險[21]。

由表3可知，在黃酮類化合物中，異葒草苷、異牡荊苷及牡荊苷的衍生物均被檢測出，竹葉黃酮特征性成分有4種，其中碳苷黃酮占了3種，未檢測出的葒草苷可能不存在于宜賓硬頭黃（箣竹屬）竹葉中，因為目前箣竹屬竹葉黃酮還未見報道葒草苷含量。黃酮類化合物中占比最高的為異牡荊苷，達43.965%。Kimura等和He等[22-23]綜述了近年對異牡荊苷的研究，大量的體內體外研究都表明異牡荊苷具有可靠的安全性和豐富的生物活性，該物質具有抗氧化、抑菌、抗炎、抗腫瘤、神經保護等功效，可能成為許多疾病或綜合征的潛在治療候選藥物。Khole等[24]的研究表明異牡荊苷具有強抗氧化性，特別是在清除超氧陰離子自由基方面，Lyu等[25]的研究表明異牡荊苷在預防肝癌方面具有一定效果，Rosa等[26]的研究表明異牡荊苷能通過抑制NO、PGE2等發揮其抗炎作用，侯春蓮[27]研究了異牡荊苷的抗菌活性，其能有效抑制枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌。占比較高的牡荊素-2-O-鼠李糖苷（6.352%）對一些氧化應激損傷具有保護作用，已經被廣泛應用于心血管系統疾病的研究[28]， 表3中其他黃酮類物質雖然占比較少，但基本都具有重要的生物活性，在抗氧化、抑菌、降血脂、抗炎、抗腫瘤、神經保護以及眾多心血管疾病中都起著重要的作用[29]，如異葒草苷（1.541%）是碳苷黃酮的代表物之一，在食品和醫藥中被廣泛應用；序號2，3，4，10，12，16，18，19，20，26，28，29，38均具有抗氧化活性，序號16，17，20，36均具有抑菌活性，序號4，6，10，11，12，13，16，17，18，19，20，24，25，26，28，29，32，34，36，37在醫藥研究方面都是具有重要藥理特性的物質。

除黃酮類物質外，竹葉提取物中的其他物質也具有重要的生物活性，如葫蘆巴堿（生物堿類）的體外、體內、細胞以及動物研究都表明其具有抗糖尿病的巨大潛力[30]。3-羥基-3-甲基谷氨酸（脂類）是一種抗血脂劑，通過抑制羥甲基戊二酰輔酶A控制膽固醇合成，達到降甘油三酯、膽固醇的效果[31]。

3 結論

竹葉黃酮提取物基本成分中主要成分為多糖、多酚以及黃酮類化合物，竹葉黃酮提取物中共檢測出20種揮發性物質，包括醛類、酸類、酯類、酮類、酚類，其中酮類化合物占比最高，其次為醛類化合物。采用UHPLC-Q-TOF-MS共檢測出竹葉黃酮提取物中非靶向物質609種，糖類和多酮類化合物71種，黃酮類化合物43種，由質譜檢測可知竹葉黃酮提取物中酮類物質占比最高，后期可以將其應用于食品、醫藥等方面，進一步深入研究其抗氧化性、DPPH自由基和超氧陰離子自由基清除能力以及配制成竹葉黃酮水的穩定性等，為充分利用硬頭黃竹葉資源提供了參考依據。

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收稿日期：2024-03-06

基金項目：四川省科技廳苗子工程（2021JDRC0129）；大學生創新創業訓練計劃項目（CX2021133，S2022106，S2022079，CX2022135）

作者簡介：羅田（1997—），男，碩士研究生，研究方向：食品加工與安全。

*通信作者：趙興秀（1977—），女，教授，碩士，研究方向：食品科學工程。