趙翔宇
(揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225000)
玉米須,作為禾本科一年生草本植物,原生產(chǎn)于中美洲以及南美洲之中,同時(shí)也是世界上極為重要的糧食作物,現(xiàn)如今已廣泛分布于各個(gè)國家之中。中國作為玉米生產(chǎn)與消費(fèi)的大國,在我國天然產(chǎn)物提取加工技術(shù)不斷提升的前提下,關(guān)于玉米有效成分的研究已成為食品、保健等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[1]。玉米須又被稱之為玉麥須、玉米胡子、玉米花須等,是禾本科植物玉米的雌花花柱,其中蘊(yùn)含著多糖、皂苷、甾醇等多種功能性的成分。我國有關(guān)玉米須的藥用最早記載于《滇南木草》之中,在世界其他地方,也被應(yīng)用在水腫、膀胱炎以及腎結(jié)石等疾病的治療之中。玉米須的毒理實(shí)驗(yàn)表明,大量性的使用不會(huì)對(duì)人民群眾的身體帶來危害,因此是一項(xiàng)極具潛力的自然資源。
禾本科農(nóng)作物中的水稻、玉米以及小米是最主要的三大糧食作物,約占據(jù)世界糧食總產(chǎn)量的80%。禾本科農(nóng)作物廢棄物的化學(xué)成分主要是由苯丙素類、黃酮類化合物、甾體及其苷類、有機(jī)酸及其酯類、揮發(fā)性化合物,以及糖類化合物構(gòu)成。
在玉米須中有著極為豐富的粗纖維,其中,粗纖維占比為40%,粗蛋白占比為17.6%,水分占比為9.65%,灰分占比為3.91%,粗脂肪的占比為0.29%。在不同時(shí)期以及不同品種中,玉米須中的化學(xué)成分變化極大。滇產(chǎn)玉米須化學(xué)成分中的化合物1的結(jié)構(gòu)以及甲醇醇解反應(yīng)如圖1所示。
玉米須中的黃酮類化學(xué)物是其重要的活性成分,基本母核結(jié)構(gòu)類型分為三類,其余則為黃酮類。對(duì)不同時(shí)期、不同品種玉米須中的總酚、總黃酮等含量的變化以及抗氧化活性的數(shù)據(jù)分析表明,玉米須中的總酚、總黃酮含量會(huì)在乳熟期達(dá)到最低,而在抽絲期間總黃酮含量以及抗氧化活性將會(huì)達(dá)到最高;在甜玉米種類以及白玉米種類中,總酚、總黃酮的含量以及抗氧化活性則是在吐絲階段達(dá)到最高。玉米須中的黃酮類化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)有著多樣性的特征,也因此讓其有多種藥理活性,在具體應(yīng)用過程中具備調(diào)節(jié)血脂、降低血糖以及抗疲勞的藥理活性?,F(xiàn)階段已從玉米須中分裂并鑒定出29種玉米須黃酮類化合物,如表1所示。
圖1 化合物1的結(jié)構(gòu)以及甲醇醇解反應(yīng)
表1 玉米須中黃酮類化合物
玉米須中含有大量的糖類,而糖類主要是以單糖、低聚糖以及多糖為主,可通過水提法、離子交換法以及分子篩層析等方法獲得多糖。借助結(jié)構(gòu)分析可以了解到,玉米須中的多糖相對(duì)分子質(zhì)量大約在70000Da,其中的鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖以及葡萄糖的比例為0.18∶0.75∶0.67∶1.22∶1.42∶6.82,重復(fù)單元?jiǎng)t是由甘露糖、半乳糖以及葡萄糖來構(gòu)成。
玉米須中含有大量人類必須的氨基酸,研究過程中利用日立L-8800型氨基酸自動(dòng)分析儀對(duì)玉米須中的氨基酸進(jìn)行分析,從中測(cè)出16種氨基酸,其中有8種是人體必需氨基酸,而在玉米須中異亮氨酸以及苯丙氨酸的含量是最高的。
玉米須中的揮發(fā)性成分主要是由β-谷甾醇、二十一烷、二十九烷、豆甾-7-烯-3-醇及三十六烷構(gòu)成。
痛風(fēng)主要是由于人類嘌呤代謝系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂,繼而機(jī)體出現(xiàn)血尿酸水平增高,以及尿酸排泄量減少導(dǎo)致的。相關(guān)研究表明,玉米須水提物能夠有效減少體內(nèi)尿酸鈣結(jié)晶的體積,而玉米須當(dāng)中的黃酮提取物的存在可明顯性降低痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎模型大鼠的關(guān)節(jié)腫脹情況。
糖尿病是一種由于體內(nèi)胰島素分泌不足所引發(fā)的內(nèi)分泌代謝系統(tǒng)紊亂的疾病。根據(jù)《中藥大辭典》記載,玉米須發(fā)酵制劑有著極為顯著的降血糖效果,而現(xiàn)代藥理研究也充分表明玉米須多糖具備輔助降血糖以及增強(qiáng)免疫力的應(yīng)用效果,同時(shí)無副作用,其功能性研究也獲得了專業(yè)人士的關(guān)注。在對(duì)玉米須化學(xué)成分進(jìn)行分析時(shí),可采取提取與分離的實(shí)驗(yàn)方法。通過對(duì)干燥性的玉米須進(jìn)行粉碎,利用甲醇進(jìn)行室溫浸泡,合并浸提液濃縮至小體積,加水混懸,同時(shí)需要利用正己烷、醋酸乙酯萃取三次;合并相同溶劑萃取液,減壓濃縮到恒定質(zhì)量。研究表明,玉米須在中醫(yī)用藥以及民間領(lǐng)域中均有著良好的降糖作用?,F(xiàn)階段治療T2DM,以及相關(guān)并發(fā)癥的有效治療方法為:對(duì)于∝-淀粉酶以及∝-葡萄糖苷酶的攝入量,繼而有效控制人們餐后的高血糖癥狀。在對(duì)玉米須降糖作用研究過程中,借助超聲提取法所獲得的玉米須粗多糖后,發(fā)現(xiàn)粗多糖對(duì)于∝-葡萄糖苷酶有著活性抑制的作用,多糖質(zhì)量濃度控制在0.02~0.1 mg/mL 時(shí)對(duì)∝-葡萄糖苷酶有著一定的抑制效用,且糖濃度不斷增加的前提下,抑制性也在不斷的增加。
玉米須水提取物,不僅能夠有效改善高脂血癥狀小鼠的血糖,同時(shí)也可以有效改善小鼠的血脂狀態(tài)。研究表明,玉米須總黃酮能夠明顯性降低慢性肝損傷,有效降低大鼠血清當(dāng)中的AST、ALT和HA的水平,進(jìn)一步升高大鼠體內(nèi)SOD的活性,也能有效改善血脂以及血液的流變學(xué),因此對(duì)于由于 CC14所導(dǎo)致的慢性肝損傷有著相對(duì)良好的保護(hù)作用。此外,玉米須總黃酮可降低血瘀模型動(dòng)物的血漿黏度,有效改善動(dòng)物的血液循環(huán)進(jìn)程,玉米須總黃酮對(duì)于血瘀證大鼠血漿黏度的升高有著一定的改善性作用。
玉米須具備利尿解熱、保肝利膽的功效,在《全國中草藥匯編》等多本中醫(yī)藥典籍中均對(duì)玉米須中草藥有所記載。近幾年來,關(guān)于中藥抗腫瘤的研究已經(jīng)成為我國的研究熱點(diǎn)問題。在相關(guān)研究中,利用MTT方法發(fā)現(xiàn)玉米須多糖可有效抑制人體內(nèi)肝癌細(xì)胞HepG-2的生長(zhǎng)。隨著玉米須多樣濃度的增高,其抑制強(qiáng)度也在不斷增加,抑制率能夠達(dá)到18.3%。相關(guān)研究表明,在基于H22肝癌荷瘤小鼠玉米須多糖之后,小鼠平均存活時(shí)間被延長(zhǎng)了三倍以上,大大增加H22肝癌荷瘤小鼠的體重指數(shù)、胸腺指數(shù)以及外周血白細(xì)胞數(shù)量,也能提升小鼠血清內(nèi)部細(xì)胞因子的產(chǎn)生水平。
在玉米須提取物抗氧化研究中,70%乙醇提取物的抗氧化能力最強(qiáng)。對(duì)乙醇提取物進(jìn)行液-液分餾期間,乙酸乙醇餾分與正丁醇餾分的總抗氧化活性以及還原性是最高的(對(duì)于DPPH的清除能力最強(qiáng)),這代表餾分當(dāng)中總酚與總黃酮之間的含量有著極大的關(guān)聯(lián)性。當(dāng)玉米須提取物的質(zhì)量濃度達(dá)到 500 μg/mL 時(shí),DPPH的清除率能夠達(dá)到80%,OH-的清除率是82.31%,O2-的清除率是77.52%。酸化的水溶性玉米須多糖—羧甲基化本身具備更高的溶解度,同時(shí)也具備相對(duì)較高的抗氧化活性以及α-淀粉酶抑制能力。
細(xì)胞組織學(xué)研究表明,當(dāng)機(jī)體組織細(xì)胞出現(xiàn)凋亡以及重大疾病時(shí),有極大部分的因素是與人類的機(jī)體免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成有關(guān)聯(lián)性。若人類機(jī)體免疫系統(tǒng)無法對(duì)細(xì)胞的凋亡進(jìn)行正常性調(diào)控時(shí),人類的機(jī)體組織結(jié)構(gòu)以及人體器官將會(huì)發(fā)生病變,如腫瘤以及肝炎等疾病。在開展小鼠被動(dòng)皮膚過敏性反應(yīng)試驗(yàn)當(dāng)中,將玉米須提取物中分離出的糖蛋白以及DVA用作抗原時(shí),對(duì)于患者體內(nèi)IgE的形成有著抑制性作用。由此可知,蛋白對(duì)于I型變態(tài)反應(yīng)疾病有效。玉米須當(dāng)中的黃酮類物質(zhì)maysin可有效激活巨噬細(xì)胞,積極性調(diào)節(jié)人類機(jī)體的免疫反應(yīng)。
玉米須水提取物具備一定的抑制曲霉菌生長(zhǎng)的作用。電泳實(shí)驗(yàn)表明,玉米須提取物中活性成分主要是由肽聚糖酶以及殼多糖構(gòu)成,而這兩種成分均具備抗真菌的價(jià)值作用。借助玉米須提取物對(duì)于常見性腐敗菌以及致病菌開展抑菌試驗(yàn)活動(dòng),可發(fā)現(xiàn)出玉米須乙醇提取物的應(yīng)用效果最佳,且玉米須提取物在常規(guī)性食品殺菌條件下能夠得到穩(wěn)定性的抑菌活性。
借助濾紙方法測(cè)定出精制玉米須多糖對(duì)于水負(fù)荷小鼠排尿量的影響水平。研究表明,精制玉米須多糖將會(huì)明顯性增加水負(fù)荷小鼠的排尿量,而且相同劑量的前提下,其利尿作用是要優(yōu)于粗多糖的利尿作用。玉米須水提取物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 500 mg/kg 時(shí),具備一定的利尿作用,K+排泄量大大增加,但是腎小球的濾過量大大降低,對(duì)于近端的腎小管功能并未有影響。
玉米種植面積不斷擴(kuò)大,玉米須資源也相對(duì)豐富,但國內(nèi)外對(duì)于玉米須的開發(fā)利用效率相對(duì)較低。除了在中醫(yī)藥領(lǐng)域中的少量入藥外,絕大部分的玉米須資源被丟棄。為此,在未來領(lǐng)域研究中,需要增加對(duì)玉米須成分以及應(yīng)用的研究水平,以便充分發(fā)揮玉米須資源的應(yīng)用價(jià)值。