蛋白桑:桑葉中的活性功能物質及桑葉茶的開發利用
桑葉中的活性功能物質及桑葉茶的開發利用
桑樹(Morusalba L.)為桑屬植物桑科多年生落葉小喬木植物,原產於中國和朝鮮,分布於北溫帶、亞洲熱帶、非洲熱帶以及美洲地區,在國內分布於全國大部分地區,以長江流域尤其江浙一帶為多。栽桑養蠶是我國農業的傳統產業,桑樹在我國已有4000多年的栽培歷史,有85頃左右的桑園,是世界上最大的桑樹種植國,目前栽培和野生的主要有魯桑、白桑、山桑、廣東個變種。桑葉為桑樹的葉子,是我國的傳統中藥之一,在《本草綱目》、《中國蠶業大全》、《中醫學新編》、《目華子本草》和《中草藥手冊》等文獻都有相關的記載,桑葉性甘、微寒,具有散風熱、平肝明目之功效。對桑葉的活性成分研究發現,桑葉不僅含有豐富的氨基酸、脂肪、碳水化合物、維生素和鈣、鐵、錳、鋅等礦物質,而且富含人體所必需的多種生物活性成分。現代藥理研究表明這些活性成分與其具有降血糖、降血脂、清除氧自由基、抗感染、抗病毒及防治高血壓、糖尿病、動脈粥樣硬化、肥胖症等功效有密切關係。將桑葉開發做茶飲料,始見於中國傳統藥典,而在日本,桑葉茶被稱為長壽茶。前蘇聯莫斯科沙迪諾博士在研究調查百歲老人之謎中發現,亞巴贊山區村民特別健康長壽,年壽最高的到達一百六十多歲,百歲老人更是比比皆是,他們行動敏捷,身體強壯,充滿活力的主要原因是,當地漫山遍野都是桑樹,村民每天早、中、晚都飲用桑葉汁桑葉的主要活性成分及作用近年來,各國的學者們都對桑葉的化學成分做了大量的研究,發現桑葉中不僅含有基本的營養物質,並且含有許多有益的活性成分。
1.1氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,簡稱GA- BA)是動物中樞神經系統中一種重要的抑制性神經遞質,是一種非蛋白氨基酸,能夠參與許多重要的生理代謝調節,具有重要的生理作用。現已發現GABA具有降低血壓以及降低心率的作用桑葉中的活性功能物質及桑葉茶的開發利用(華南農業大學動物科學學院,廣東廣州510642)桑葉是我國重要的傳統中藥之一,具有降血壓、降血糖、降血脂、抗疲勞、增強免疫、抗衰老等生理功效。現代藥理學研究發現這些生理功效與其富含的γ脫氧野尻黴素、黃酮、多糖等活性成分有關。將桑葉加工製成具有保健功能的桑葉茶,不僅豐富人們的飲食文化,而且提高桑葉的多元化利用。文章就桑葉的活性成分、功能及桑葉茶的應用研究進展進行了綜述。並且能夠減緩焦慮和促進睡眠在GABA的提取與生物活性方面進行了研究,建立了用超聲-微波協同萃取桑葉GA- BA的技術方法,製備了高純度的GABA,並用模型動物鼠,進行活性功能的分析。通過對桑樹間GABA含量的研究發現,不同品系間的GABA含量有較大差異,廣東桑約為0.86 %、山桑為0.73 %、白桑為0.64 0.47%,廣東桑的GABA含量高,春季桑葉中GABA的含量要高於秋季的含量同一時期同一枝條不同葉位桑葉中GABA含量的測定,桑葉GABA的含量隨葉齡的延長而降低,嫩葉的含量較高,老葉的含量則較低
1.21-脫氧野尻黴素1-脫氧野尻黴素(1-Deoxynojirimycin,簡稱1-DNJ)是一種含有氮的鹼性有機化合物,屬於生物鹼的一種。DNJ是強效α-葡萄糖苷酶抑製劑,可以有效抑制人體內糖類的轉化,降低血液中糖的含量,抑制進食後血糖的急劇上升和胰島素的分泌。日本學者Asano等通過改變DNJ的提取和純化工藝,從桑葉中分離出多種多羥基生物包括有1-DNJ、N-甲基-1-DNJ、2-氧-α-D半乳吡喃糖苷-1-DNJ、蕎麥鹼、1,4-二脫氧- 1,4-亞胺基-D-阿拉伯糖醇、1,4-二脫氧- 1,4-亞胺基-(2-氧-βB-D-吡喃葡萄糖苷)-D-阿拉伯糖醇、1α,2β,3α,4β-四羥基-去甲莨菪通過給小白鼠餵食桑葉DNJ提取物的試驗表明,桑葉DNJ具有降血糖的功效,小白鼠餵食40天後經檢測,40 mg/kg高劑量組的降血糖效果明顯,20 mg/kg 30mg/kg也有降血糖的作用,但降低的程度不是很明顯。桑葉中DNJ量會因季節而發生變化,秋季桑葉的DNJ含量要高於春季,上葉位的DNJ含量要高於下葉位
1.3黃酮類黃酮類化合物分布廣泛,具有多種生物活性功能,包括降血糖、抗腫瘤活性、抗氧化自由基活性、心血管系統活性、保肝活性等,因此有著很好的應用前景。日本學者Kayo Doi種化合物,分別是有兩種新型的二烯基黃烷、一種新型的配糖類、異槲皮苷、黃芪甙、東莨菪苷、茵芋甙、長壽花糖甙、苯甲基-D-吡喃葡萄糖苷。桑葉黃酮類化合物在降血糖方面的作用比較明顯。用桑葉黃酮餵養糖尿病大鼠,對其體內的蔗糖酶、麥芽糖酶、乳糖酶的活性抑制率分別達到68 %、47.1 %、27.8 %。同時還可以抑制雙糖酶的活性,降低了糖尿病大鼠的血糖。對20個不同桑樹品種在不同季節中桑葉的黃酮含量進行了測定,新疆白桑為9.8 mg/g,黑油桑高達25.0 mg/g。春季桑葉中黃酮含量在11.7mg/g 26.7mg/g之間,秋季桑葉中黃酮含量在9.8mg/g 25.0mg/g之間,表明不同季節間桑葉中黃酮類的含量是有差異的。
1.4多糖類多糖類是構成生命的四大基本物質之一,在降血糖、抗病毒、抗腫瘤、抗衰老、免疫等多個方面都有明顯的生物活性作用,已越來越引起人們的關注。有學者採用DEAE-纖維素和凝膠過濾色譜對桑葉粗多糖分離純化,共得到種均一多糖通過Sephadex G-200柱層析檢測也分離得到3種多糖組分,經紅外光譜分析表明多糖組分1含有呋喃糖苷,組分2含有吡喃糖苷,組分1的結構中含有β-糖苷鍵,組分3的結構中含有α-糖苷鍵,對桑葉多糖的化學結構和生物活性作了更深入的研究。桑葉多糖在降血糖方面也有報道,從桑葉中分離純化得到一種MLP組分,經過對糖尿病大鼠的試驗表明,150 mg /kg MLP治療組的糖尿病大鼠,體質量比對照組提高了26.22 %,空腹血糖濃度降低了52.89 %,且治療組的糖化血紅蛋白、空腹胰島素和C-肽水平得到了改善,說明桑葉多糖有降血糖的功效。桑葉多糖的含量會依季節、品種而有差異。經對近100個桑樹品種進行了測定,高含量的曲馬號,桑葉多糖含量在31.05 mg/g,號的含量為12.48mg/g,兩者之間相差距兩倍以上。檢測了不同季節桑葉的多糖含量,5月時的桑葉多糖含量為1.51 %,10 1.5其他生物活性成分桑葉中還包括其他生物活性成分,例如脂30類、植物甾醇、碳水化合物、維生素、礦物質等,都是能對人體產生有益作用的物質。桑葉保健茶的開發利用用桑葉制茶,國內已有不少的報道。目前市場上銷售的主要有桑葉綠茶和桑葉紅茶,此外還有少量桑葉黑茶。為了豐富桑葉茶的品種,改善桑葉茶的口感,也有在桑葉中混入菊花、羅漢果、黃芪等其他組分的桑葉複合茶。桑葉中的各種營養成分依季節而有差異,春季的桑葉,GABA和黃酮類的含量會稍微高於秋季桑葉中的含量;秋季桑葉中,DNJ和多糖類的含量會高於春季桑葉中含量。霜降後的桑葉中具有相當高的營養價值,其可溶性固形物多,單寧少,蛋白質、碳水化合物含量豐富,具有一定量的茶鹼類似物。而在葉位的選擇上,鵲口位中各生物活性物質的含量最高,再考慮到茶葉片大小對制茶工藝的影響,葉位在頂芽以下
2採摘最好早上進行。
2.1桑葉綠茶利用桑葉製作綠茶的一般工藝流程為鮮葉驗收、攤晾、殺青、揉捻、烘乾提香、分級篩選、包裝等。其中綠茶製作的關鍵工序在於殺青,影響著綠茶的品質。殺青是通過高溫鈍化葉片中酶的活性,阻止多酚類的氧化分解,達到葉片保持綠色,產生香氣的目的。主要的殺青方式有四種,分別是滾筒殺青、熱風殺青、蒸汽殺青、微波殺青。滾筒殺青是代替了傳統的手工殺青,機械化運作,而且成本低廉,適合大規模連續生產;熱風殺青是利用熱風爐運作產生高溫熱風進行殺青,技術要求高於滾筒殺青,殺青效果和工作效率也會提高,但茶葉容易變焦;蒸汽殺青是用蒸汽對茶葉進行有效殺青,能夠有效地保持葉片的鮮綠色,提高綠茶色澤,並且不會產生煙焦味,但葉片含水量會增加,這是有待解決的弊端微波殺青是利用茶葉中的水分子在微波電場中被極化而產生摩擦熱,使鮮葉在微波中整體加熱,從而抑制鮮葉中的茶多酚等的酶促氧化,防止變色,促進良好香氣的形成。以此達到較高的綠茶色、香、味品質。桑葉綠茶味道甘醇香甜,微澀之中帶有青味從選料到加工過程中的各道工序入手,經反覆試驗證明使用悶和透結合的蒸青、適度放置、低溫足干,高溫提香等除臭脫澀等多項加工,製作出的桑葉茶口感最佳,熱聞有清香,滋味醇甘,既沒有苦澀味又沒有明顯的青臭氣。等經去柄、切葉、殺青、揉捻、初烘、滾干做形、足乾等工序製成桑葉保健茶。與傳統工藝相比,經過最佳制茶工藝加工的桑葉綠茶豆腥味降低,茶湯色澤較大程度的得到改善。
2.2桑葉紅茶桑葉紅茶的製作是借鑒紅茶的加工方法,主要是經過採摘,清洗,切條,發酵,揉制,乾燥等工序。其中發酵是決定紅茶品質的關鍵工序,茶葉發酵實際上就是液泡膜被破壞後,液泡內的多酚類和氨基酸等生物活性物質與相關的氧化酶接觸並發生酶促氧化反應,產生一系列的有色物質,如茶黃素、茶紅素等,使得茶葉的顏色變深變紅,這就是紅茶的特點之一。影響發酵的因素有很多,比如有溫度、濕度、pH、通氣量等,所以在紅茶的製備過程中應注意眾多因素的綜合調控,從而達到提高紅茶質量的目的。桑葉紅茶味道甘甜醇厚,能散發出近似香蕉味的果香味鮮桑葉為原料,發酵溫度控制在20左右,發酵時間為3 h,相對濕度為90 %的優化條件下,製得的桑葉紅茶的茶湯顏色紅亮,滋味回甘,綜合品質最好。在發酵溫度30左右,發酵時間為5 h,菌懸液用量(按黑麴黴孢子濕重/桑葉重)0.16%的條件下,製得的新型桑葉紅茶的茶湯顏色褐紅並且帶有光圈,滋味回甘,綜合品質良好。
2.3桑葉烏龍茶桑葉烏龍茶的製作工藝也是借鑒烏龍茶的加工方法,主要經過採摘,清洗,切條,做青,炒青,揉捏,乾燥等工序。烏龍茶是綜合了綠茶不發酵以及紅茶全發酵的特徵,達到「半發酵」的效果,做成了具有自己特色的烏龍茶。桑葉烏龍茶味道爽口醇和,具有清淡的花香將鮮葉經過曬青90 min,搖青,炒青250左右),揉捻,解塊,毛火(鍋溫控制在100左右,時間為10 min),從揉捻到毛火各工序重複3次,最後炒干(鍋溫控制桑葉中的活性功能物質及桑葉茶的開發利用31在80左右)。得到的成品茶帶花香,滋味回甘,這說明了搖青工藝有利於改善桑葉茶的風味品質。
2.4其他桑葉茶其他桑葉茶主要有桑葉複合茶、桑葉袋泡茶、桑葉超微粉等。根據桑葉的原料特性,結合現代普洱茶的加工工藝將桑葉綠茶和普洱茶按照一定的比例拼配,再經過稱量、裝籠蒸制、壓餅造形、乾燥等工序製成桑葉普洱茶。同時其還按照綠茶的加工方法,在乾燥後經過揉碎、包裝製成桑葉將枸杞、大棗、花茶、黃芪作為輔料進行調配製成桑葉袋泡茶,桑葉與花茶的比例為7 3,其他輔料含量為枸杞9%、大棗10 %、黃芪5 %,在這個比例下既提高了桑葉茶的營養保健作用,又改善了桑葉茶的風味。採用超音速氣流粉碎技術,在低溫環境條件下,製備得到桑葉超微粉,該超微粉無污染,營養物質基本無損失。
2.5桑葉保健茶的功效桑葉保健茶與傳統的茶相比,因桑葉含有豐富的氨基酸、黃酮類、多糖類,用其製得的桑葉茶,具有良好的降血糖、降血壓、抗疲勞等作用,適宜高血糖人群、心腦血管疾病人群飲用。通過桑紅茶與一般紅茶的比較試驗,發現桑紅茶色澤較淺,凈度均勻,干茶蘊似桂花沖泡,滋味醇厚回甜。經對桑紅茶和一般紅茶的理化成分進行檢測分析,認為桑紅茶中氨基酸、黃酮類、糖類的總量要明顯高於一般紅茶的總量。有人試飲還發現桑葉茶對緩解便秘,降低血脂,預防感冒有良好的效果。值得一提的是桑葉中的咖啡鹼極微,因此飲用桑葉茶不會出現精神亢奮的現象展望隨著人們生活水平的不斷提高,飲食文化的多元化發展,天然植物來源的功能性食品越來越受到人們的重視和歡迎。基於桑葉來源的安全性可控,含有豐富的氨基酸、脂肪、碳水化合物、維生素和鈣、鐵、錳、鋅等,富含人體所必需的多種生物活性成分,對人體有益,越來越顯示其有重要的利用前景。
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