宋繼敏，賀志榮，趙三虎，范建鳳，趙二勞*

忻州師范學(xué)院化學(xué)系（忻州 034000）

香椿（Toona sinensis）為楝科香椿屬落葉喬木，在中國栽培面積大、分布范圍廣，是中國特有珍貴樹種[1]。其葉（香椿嫩葉和芽）具有特殊香氣，不僅可作為蔬菜食用或調(diào)味，還可藥用，有很高的藥用價值，是一種藥食同源食品，被譽為“神奇的樹上蔬菜”[2-3]?，F(xiàn)代科學(xué)研究表明，香椿葉富含黃酮類成分，是其主要的功能成分[4-6]。黃酮類化合物不僅具有抗氧化、抗腫瘤、抗菌和增強免疫力的藥理活性，還具有降血壓、降血脂、擴張動脈血管等功能作用，在食品、醫(yī)藥、衛(wèi)生等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景[7]。因此，研究香椿葉黃酮的提取及其生物活性，對香椿葉黃酮產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用，以及香椿葉高附加值利用有重要的現(xiàn)實意義。梳理概述近10年中國香椿葉提取工藝及生物活性研究進展，為香椿葉黃酮的進一步研究及其產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用提供依據(jù)和參考。

1 香椿葉黃酮提取工藝

1.1 溶劑提取工藝

溶劑提取是一種常規(guī)的黃酮提取方法，它是依據(jù)相似相溶原理，選用對黃酮類成分溶解度大而對其他成分溶解度小的溶劑，盡可能多地將黃酮類成分溶解分離出來。近10年，國內(nèi)學(xué)者采用溶劑提取香椿葉黃酮的研究應(yīng)用較多。蔡定建等[8]研究香椿葉黃酮的熱水浸提工藝，由正交試驗優(yōu)化的最佳工藝條件為：提取劑采用硼砂濃度0.5%的水溶液，浸提溫度60 ℃、料液比1︰40（g/mL）、浸提時間30 min。杜惠蓉等[5]利用甲醇加熱回流提取香椿葉中黃酮，正交試驗法優(yōu)化的最佳工藝為：甲醇體積分數(shù)70%、料液比1︰30（g/mL）、回流溫度75 ℃、提取時間2 h。此工藝條件下，香椿黃酮提取率為6.67%。黃紅英等[9]研究香椿黃酮的乙醇浸提，得出影響香椿黃酮提取率的因素大小順序為：乙醇體積分數(shù)＞料液比＞浸取時間＞浸取溫度。最佳浸提工藝為：乙醇體積分數(shù)70%、料液比1︰50（g/mL）、浸取溫度70 ℃、浸取時間2.0 h。該工藝下，香椿黃酮提取率為5.84%。劉常金等[10]優(yōu)化的香椿葉黃酮最佳提取工藝為：提取劑采用體積分數(shù)60%乙醇、料液比1︰30（g/mL）、提取溫度60 ℃、提取時間60 min。該工藝條件下，總黃酮提取率可達6.63%。另外，王昌祿等[11]、趙雷等[12]及陳叢瑾等[13]研究香椿葉黃酮的乙醇提取，得到類似的提取工藝。溶劑提取香椿葉黃酮具有設(shè)備簡單、操作簡單、成本低、產(chǎn)量較高等優(yōu)點，但也存在提取時間長、溶劑用量大等問題。

1.2 微波輔助提取工藝

微波輔助提取是利用物質(zhì)吸收微波能的能力不同，物質(zhì)被選擇性加熱，使物質(zhì)細胞內(nèi)瞬間產(chǎn)生高溫高壓，導(dǎo)致細胞壁破裂，減少傳質(zhì)阻力，促使有效成分快速溶出[7]。近10年來，國內(nèi)有關(guān)微波輔助提取香椿葉黃酮的研究相對較多。李秀信等[14]研究香椿葉黃酮微波輔助提取，采用正交試驗優(yōu)化的最佳工藝為：提取劑采用體積分數(shù)70%乙醇、料液比1︰25（g/mL）、微波功率400 W、微波間歇處理15 min。在此工藝條件下，香椿葉黃酮提取率達70.15%。杜惠蓉[15]研究確定的香椿葉黃酮最佳提取工藝條件為：乙醇體積分數(shù)50%、料液比1︰25（g/mL）、微波功率700 W、微波時間25 min。在此工藝條件下黃酮提取收率為5.34%。孟志芬等[16]得到的香椿葉黃酮微波輔助提取最佳工藝為：乙醇體積分數(shù)50%、料液比1︰40（g/mL）、微波功率500 W、微波時間9 min。此時，黃酮得率為4.28%。王趙改等[17]研究香椿葉微波輻射預(yù)處理提取黃酮，通過響應(yīng)面優(yōu)化的最佳預(yù)處理工藝為：浸潤時間20 min、微波功率420 W、氣化劑（水）用量0.6 mL/g香椿葉、微波時間75 s。在乙醇體積分數(shù)70%、料液比1︰40（g/mL）、溫度60 ℃、回流提取60 min工藝條件下，黃酮提取率為7.97%。與不經(jīng)過微波預(yù)處理，傳統(tǒng)乙醇回流提?。ㄒ掖俭w積分數(shù)70%、料液比1︰50（g/mL）、溫度70 ℃、回流2.0 h，黃酮提取率為5.84%）相比，提取時間大大縮短，黃酮提取率卻提高了36.47%。因此，微波輔助提取操作簡便、選擇性好、提取時間短、提取率高，是一種良好的天然產(chǎn)物黃酮提取技術(shù)，具有推廣使用價值。

1.3 超聲輔助提取工藝

超聲輔助提取是利用超聲波的強烈空化、機械和熱效應(yīng)，破壞原料細胞壁，增強溶劑穿透力，促使有效成分溶出，實現(xiàn)有效成分高效提取的技術(shù)。目前國內(nèi)對香椿葉黃酮超聲輔助提取的研究不多。蔡春芳等[18]研究九月份香椿葉黃酮超聲輔助提取，并考察料液比、超聲功率、超聲時間、超聲溫度、乙醇體積分數(shù)等因素對黃酮提取的影響，通過正交試驗優(yōu)化的最佳提取工藝為：提取劑采用體積分數(shù)60%乙醇、料液比1︰25（g/mL）、超聲功率200 W、超聲溫度50 ℃、超聲時間50 min。在此工藝條件下，黃酮提取率達5.788%，且對提取率影響的順序為：乙醇體積分數(shù)＞超聲功率＞超聲時間＞料液比＞超聲溫度。李光輝等[19]通過響應(yīng)面優(yōu)化的香椿老葉黃酮提取最佳工藝為：提取劑采用40%乙醇、料液比1∶20（g/mL）、超聲功率480 W、提取溫度50 ℃、提取時間37.61 min。在此工藝條件下，黃酮提取率為3.051%。研究表明超聲輔助提取具有提取時間短、提取溫度低、節(jié)約能源、提取率高等特點，有必要進一步研究應(yīng)用。

1.4 酶法提取工藝

酶法就是利用酶反應(yīng)高度專一性的特點，分解香椿葉細胞壁及細胞間質(zhì)中的纖維素，減少其對黃酮的傳質(zhì)阻力，加快黃酮的溶出，提高黃酮提取率[7]。近10年，采用酶法提取香椿葉中黃酮國內(nèi)研究較少，僅有文獻2篇。陳叢瑾等[20]研究香椿葉黃酮的酶法提取，在單因素試驗基礎(chǔ)上，通過正交試驗優(yōu)化的最佳工藝條件為：25 g原料加175 mg纖維素酶和pH 4.0的200 mL HAc-NaAc緩沖液，混勻，在50 ℃下在150 r/min的搖床中酶解2 h后，加入400 mL 95%的乙醇在70 ℃浸提1 h，過濾，濾渣再加入400 mL體積分數(shù)65%的乙醇浸提1 h，共提取5次。此條件下，香椿葉黃酮提取量為24.708 6 mg/g。楊陽等[6]研究太和香椿黃酮的纖維素酶解工藝，確定的最佳工藝為：在pH 5.0、酶解溫度50 ℃前提下，料液比1∶40（g/mL），纖維素酶用量15 U/g、酶解90 min后水提120 min。該工藝下，黃酮得率為13.652%。酶法操作簡單，提取溫度低，有利于保證黃酮活性，但也存在提取時間長、成本高、酶的使用條件較苛刻等問題。

1.5 協(xié)同輔助提取工藝

采用幾種方法協(xié)同提取原料中有效成分，可實現(xiàn)方法優(yōu)勢互補，有利于提高提取率。協(xié)同輔助是近年來讓人關(guān)注的一種新型提取技術(shù)，在其他天然產(chǎn)物活性成分提取中得到較多應(yīng)用，但目前在香椿葉黃酮提取中研究較少。劉智峰[21]采用酶法-超聲波輔助提取香椿葉總黃酮，優(yōu)化的最佳工藝條件為：料液比1∶30（g/mL）、溶液pH 5.6、乙醇體積分數(shù)70%、纖維素酶用量8 mg/g、超聲功率220 W、酶解溫度60 ℃、超聲溫度60 ℃、提取時間40 min。此工藝條件下，香椿總黃酮提取率達33.166%。李秀信等[22]研究表面活性劑-微波提取香椿葉黃酮，確定的最優(yōu)工藝條件為：提取劑采用加入質(zhì)量分數(shù)0.80%表面活性劑Tween 20的水溶液、料液比1∶20（g/mL）、微波功率180 W、提取時間8 min。在此工藝條件下黃酮得率高達42.98%。與傳統(tǒng)水浴法相比，提取時間由120 min減少到8 min，黃酮提取得率從20.38%增加到42.98%；與微波法相比，黃酮提取得率從28.20%增加到42.98%。李秀信等[23]研究香椿葉黃酮的表面活性劑尼納爾-微波協(xié)同提取，優(yōu)化的工藝條件為：在料液比1∶50（g/mL）、90 ℃水預(yù)煮10 min后，加入0.8%尼納爾溶液，微波功率180 W下提取10 min，提取5次，黃酮提取率達到98.7%。顯見，幾種方法協(xié)同提取雖操作相對復(fù)雜，但提取效率高，可有效提高黃酮提取率，具有良好應(yīng)用前景，有必要深入研究。

2 香椿葉黃酮生物活性

相關(guān)研究表明植物黃酮具有多種生物活性，但近10年國內(nèi)有關(guān)香椿葉黃酮的生物活性僅有清除自由基抗氧化、降血糖及抗衰老研究。

2.1 清除自由基抗氧化生物活性

劉智峰[21]采用清除羥自由基和DPPH自由基體系評價香椿葉黃酮的抗氧化活性，得到香椿葉黃酮對羥自由基及DPPH自由基清除率的IC50，分別為22.85和53.74 μg/mL，且清除率與其濃度呈正相關(guān)，表明香椿葉黃酮具有一定抗氧化能力，可作為天然食品抗氧化劑應(yīng)用。王昌祿等[11]研究表明，在試驗濃度范圍內(nèi)，香椿葉黃酮對DPPH·的最大清除率為93.15%，高于相同濃度BHT對DPPH·清除率，表明香椿葉黃酮具有較強的抗氧化活性，是一種較好的抗氧化功能食品原料。李光輝等[19]的研究發(fā)現(xiàn)，超聲輔助提取的香椿葉黃酮對OH、DPPH和ABTS等自由基具有較好的清除效果，即具有較好的體外抗氧化活性。另外，陳叢瑾等[20,24]的研究表明，酶法提取的香椿葉黃酮與微波輔助提取的香椿葉黃酮均具有較強的清除DPPH·能力。研究表明，香椿葉黃酮具有較強的體外清除自由基能力，即較強的抗氧化活性，有作為抗氧化劑應(yīng)用前景。

2.2 降血糖生物活性

李麗華等[25]研究香椿葉黃酮對早期糖尿病腎病大鼠血糖值及血清中SOD、MDA水平的影響，得到的香椿葉黃酮能降低早期糖尿病腎病大鼠的血糖值，提高SOD活力，降低MDA水平，表明香椿葉黃酮具有一定的降血糖作用，并對氧化應(yīng)激損傷具有一定保護作用。任美萍等[26]采用腹腔注射四氧嘧啶造成糖尿病小鼠模型，研究香椿葉黃酮的降血糖作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，灌胃香椿葉黃酮高劑量組（0.12 g/kg）糖尿病小鼠的血糖下降16.05%，與未灌胃香椿葉黃酮小鼠模型組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（p＜0.05），表明香椿葉黃酮具有降血糖作用。張典等[27]研究香椿葉黃酮對糖尿病小鼠血糖的影響，發(fā)現(xiàn)香椿葉黃酮可明顯降低糖尿病小鼠的血糖，表明香椿葉黃酮具有明顯的降糖作用，臨床上使用香椿黃酮可明顯降低糖尿病小鼠的血糖，為臨床上使用香椿葉黃酮防治糖尿病提供理論依據(jù)。研究表明香椿葉黃酮具有降血糖作用，可防治糖尿病。

2.3 抗衰老生物活性

楊文旭等[4]采用衰老熱點模式生物-秀麗線蟲考察香椿葉黃酮對秀麗線蟲衰老的影響，測定秀麗線蟲壽命及產(chǎn)卵量，評價香椿葉黃酮對線蟲壽命和生殖能力的影響。結(jié)果表明，香椿葉黃酮能顯著延長線蟲的平均壽命和最大壽命，對其生殖能力沒有損害，認為提高線蟲的壓力應(yīng)激能力可能是香椿葉黃酮延緩衰老的作用機理。證明香椿葉黃酮具有抗衰老作用。

3 結(jié)語與展望

中國有豐富的香椿葉資源，開發(fā)、利用香椿葉中黃酮類成分有得天獨厚的資源優(yōu)勢。 近10年，中國已就香椿葉中黃酮類成分的提取及其生物活性進行了一定的研究，也取得了不少成果，但總體而言，相關(guān)研究基本還處于初級階段，離產(chǎn)業(yè)化開發(fā)應(yīng)用的要求還有一定距離。目前，研究存在的主要問題是：不同品種，以及同一品種不同生長期香椿葉黃酮含量可能不同，未能進行系統(tǒng)研究，未能對選擇香椿葉適宜的采擇期提供依據(jù)；一些天然產(chǎn)物中活性成分現(xiàn)代、高效提取技術(shù)仍鮮見在香椿葉黃酮提取中研究應(yīng)用，難以實現(xiàn)香椿葉黃酮的高效提??；有關(guān)香椿葉黃酮生物活性的研究極為有限，單一香椿葉黃酮成分與其生物活性的構(gòu)效關(guān)系、作用機制的研究更為缺乏，不足以對其開發(fā)應(yīng)用提供理論依據(jù)。因此，針對上述問題或不足，今后對香椿葉黃酮的研究應(yīng)更深入、系統(tǒng)，創(chuàng)新香椿葉黃酮提取工藝，實現(xiàn)香椿葉黃酮高效提??；明確香椿葉提取黃酮的最佳采摘期，達到香椿葉資源的合理利用；明確香椿葉黃酮的生物活性，理清香椿葉黃酮與其生物活性的構(gòu)效關(guān)系、作用機制，為香椿葉黃酮的開發(fā)應(yīng)用提供理論依據(jù)。實現(xiàn)香椿葉黃酮產(chǎn)品盡早進入日常生活。