甘蔗葉的藥用價(jià)值評(píng)價(jià)與綜合利用淺析

魏紀(jì)湖 藍(lán) 崇 田 林

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)，廣西 南寧 530001）

甘蔗葉的藥用價(jià)值評(píng)價(jià)與綜合利用淺析

魏紀(jì)湖 藍(lán) 崇 田 林

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)，廣西 南寧 530001）

甘蔗葉作為甘蔗種植區(qū)域的主要農(nóng)作物副產(chǎn)物，其含有氨基酸，多糖、還原糖、酚類、苷類、有機(jī)酸、植物甾醇、黃酮類、香豆素或內(nèi)酯等多種化學(xué)物質(zhì)，具有很高的藥用價(jià)值和綜合利用潛力。文章對(duì)甘蔗葉的功效成分、藥用價(jià)值及綜合利用情況進(jìn)行綜述，為對(duì)其進(jìn)行深入研究和綜合利用提供借鑒。

甘蔗葉；藥用價(jià)值；開發(fā)利用；綜述

甘蔗（Saccharum officinarum Roxb）為禾本科多年生甘蔗屬植物，廣泛種植于海拔低于1600m以下的溫帶和亞熱帶地區(qū)，我國主要產(chǎn)于廣西、廣東、福建、云南及臺(tái)灣等地，其中廣西的甘蔗產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的一半以上［1-2］。甘蔗除了作為重要制糖原料外，還具有很高的綜合利用價(jià)值［3］。甘蔗葉中含有黃酮類、有機(jī)酸、多酚、維生素、甘蔗多糖等多種化學(xué)成分［4-6］，可被廣泛用于制藥、養(yǎng)酵母、制酒精等［1-2］。作為農(nóng)作物廢棄物，我國甘蔗葉年產(chǎn)量高達(dá) 400萬噸，資源十分豐富，如此大量的甘蔗葉除少部分作為動(dòng)物飼料外，大部分被蔗農(nóng)就地焚燒，造成資源的極大浪費(fèi)和嚴(yán)重環(huán)境污染［7-8］。為推動(dòng)甘蔗葉的合理利用與開發(fā)，響應(yīng)中央“綠色化”發(fā)展戰(zhàn)略，本文主要從現(xiàn)代藥理學(xué)研究方面對(duì)甘蔗葉的藥用價(jià)值和開發(fā)前景進(jìn)行綜述。

1 化學(xué)成分與提取技術(shù)

查閱近10年的文獻(xiàn)資料，各化學(xué)成分試驗(yàn)結(jié)果顯示，甘蔗葉所含成分類別基本相同，主要含有氨基酸，多糖、還原糖、酚類、苷類、有機(jī)酸、植物甾醇、黃酮類、香豆素或內(nèi)酯等多種化學(xué)物質(zhì)［8-13］。本文將主要介紹甘蔗葉中具有重要藥用價(jià)值的黃酮類和多糖類化學(xué)成分。

1.1 黃酮類化合物

黃酮類化合物（flavonoids）又稱黃堿素或黃酮，是具有2-苯基色原酮（flavone）結(jié)構(gòu)的化合物。黃酮類化合物在植物體中通常與糖結(jié)合成苷類，小部分以游離態(tài)（苷元）的形式存在。絕大多數(shù)植物體內(nèi)都含有黃酮類化合物，它在植物的生長、發(fā)育、開花、結(jié)果以及抗菌防病等方面起著重要的作用，具有很廣泛的藥用功效。吳建中［8］等人研究發(fā)現(xiàn)甘蔗葉中富含黃酮類物質(zhì)，對(duì)甘蔗葉進(jìn)行干燥粉碎處理后，采用乙醇-水熱回流提取、正丁醇萃取的方法，每 10g干燥甘蔗葉中可以提取0.31g黃酮類提取物。以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，采用硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法檢測(cè)總黃酮含量［9］，甘蔗葉黃酮類提取物中黃酮平均含量為12.5%。并檢測(cè)出其中的黃酮物質(zhì)主要是花青素、花黃素。閻欲曉［10］等利用超聲技術(shù)提取甘蔗葉活性成分的研究發(fā)現(xiàn)，最佳工藝條件為乙醇濃度為80%，提取溫度60℃，超聲提取時(shí)間為60min，料液比1:40，超聲波功率為104W。該工藝制備得到甘蔗葉黃酮含量為22.13mg/g。證實(shí)甘蔗葉富含大量的黃酮類物質(zhì)。Jerzy Gajdus［11］用LC-UV法測(cè)定甘蔗葉、渣、汁和轉(zhuǎn)基因甘蔗中的黃酮含量。鮮甘蔗葉（fresh sugar cane leaves）中，總黃酮平均含量達(dá)1.10mg/g。

侯小濤［12-13］等在甘蔗葉成分測(cè)定試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，利用正交實(shí)驗(yàn)法甘蔗葉總黃酮最佳提取工藝為乙醇體積分?jǐn)?shù)50%，提取溫度80℃，料液比1:25，提取時(shí)間每次2h；甘蔗葉提取物中糖類和黃酮類的顯色和沉淀反應(yīng)現(xiàn)象較明顯。證實(shí)甘蔗葉中含有黃酮類化合物、多糖化合物等藥理作用廣泛的化學(xué)成分。

1.2 多糖類物質(zhì)

多糖類物質(zhì)（polysaccharide）作為生命主體的四大類基本物質(zhì)之一，大量存在于動(dòng)植物、微生物、海藻類等生物中。多糖在抗病毒、抗腫瘤、加強(qiáng)免疫、抗感染、降血糖、抗氧化等方面發(fā)揮著重要作用。具有免疫活性的多糖其衍生物常常還具有其它的活性，如硫酸化多糖具有抗HIV活性及抗凝血活性，羧甲基化多糖具有抗腫瘤活性。江恒［14-15］等人用水提醇沉法和DEΑE-纖維素層析柱法得到純化的甘蔗葉多糖，經(jīng)蒸餾水洗脫，僅出現(xiàn)單一吸收峰，且峰形集中，說明甘蔗葉多糖經(jīng) DEΑE-纖維素層析柱僅分離出一個(gè)組分。采用SephadexG-100柱層析法及紅外光譜檢測(cè)后，經(jīng)鑒定成分為多糖。甘蔗葉多糖的提取率為5.42%，含糖量為70.2%。多糖本身尚還有許多問題有待于進(jìn)一步研究解決，如有的多糖類物質(zhì)在天然產(chǎn)物中含量很低，提取分離困難，有的多糖類質(zhì)量不容易控制。

1.3 其他

甘蔗葉含有的氨基酸、酚類、有機(jī)酸、內(nèi)酯等化學(xué)物質(zhì)也是藥理、藥物分析等的相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。Colombo等［16-17］通過online HPLC-UV and MS數(shù)據(jù)，鑒定了甘蔗渣、甘蔗葉和甘蔗汁中多個(gè)黃酮苷及苷元。采用 Folin-酚法測(cè)定甘蔗葉粗多糖中的蛋白質(zhì)含量，根據(jù)測(cè)定供試品溶液的光密度值，按線性回歸方程計(jì)算甘蔗葉粗多糖中的蛋白含量為4.37%。

2 藥理研究與臨床價(jià)值

2.1 中醫(yī)藥價(jià)值

中醫(yī)認(rèn)為：甘蔗味甘性涼，入肺、胃經(jīng)。有清熱生津、潤燥解酒等功效，可用于熱病津傷、肺燥咳嗽、反胃嘔吐、心煩口渴、大便燥結(jié)等癥［3-4］。

2.2 抗氧化作用

甘蔗葉中含有大量具有抗氧化活性的黃酮類物質(zhì)，而黃酮類化合物是人體必需的天然營養(yǎng)素，黃酮類化合物還能降低血管的脆性，及改善血管的通透性、降低血脂和膽固醇。它對(duì)人體的健康具有重要的作用，具有抗炎鎮(zhèn)痛、抑制細(xì)菌、抗過敏、抑制病毒、抗氧化自由基活性、保肝護(hù)肝、防止血栓形成、抗腫瘤、防治心腦血管病等功效，是一種潛在的外源性抗氧化劑原料。因此利用甘蔗葉中生產(chǎn)黃酮類提取物具有廣闊的應(yīng)用前景［7，18-19］。

2.3 抗菌作用

在抗菌方面，甘蔗葉具有的黃酮類等成分具有抑制相關(guān)酶的活性、降低細(xì)菌耐藥性等直接作用。侯小濤［18］等人研究發(fā)現(xiàn)甘蔗葉提取物能有效抑制金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌；甘蔗葉的50%醇提物和70%醇提物對(duì)金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、傷寒沙門氏菌、大腸埃希氏菌、枯草芽孢桿菌和肺炎克雷伯氏菌有較好的抑制作用。賴秀娟［20］等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)甘蔗葉黃酮類成分中有多種抗菌成分，對(duì)口腔常見致齲菌均有抑制作用，其中總黃酮95%乙醇洗脫流份（S5）和0.1%乙酸醇溶液洗脫流份（S6）對(duì)變異鏈球菌和粘性放線菌有抑菌效果，與茶多酚效果相當(dāng)；0.1%乙酸醇溶液洗脫流份（S6）對(duì)變異鏈球菌有殺菌效果，與茶多酚相當(dāng)。

2.4 抗炎作用

相關(guān)研究已表明甘蔗葉總黃酮有抗炎作用，但是對(duì)于抗炎作用的物質(zhì)基礎(chǔ)及機(jī)制仍不明確，有待進(jìn)一步研究。侯小濤［12］在進(jìn)行相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)：甘蔗葉總黃酮能明顯抑制小鼠耳廓炎癥，對(duì)醋酸所致的小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性增高有顯著的抑制作用，對(duì)小鼠棉球肉芽腫增生有顯著的抑制作用。在炎癥滲出和腫脹模型中，甘蔗葉總黃酮能有效抑制二甲苯（抑制率為27%～36%），在小鼠試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)其具有致小鼠耳廓腫脹的作用，且能顯著拮抗醋酸（抑制率在23%左右），從而導(dǎo)致小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性增高，經(jīng)給藥量對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，在中、高劑量的給藥情況下，能顯著抑制小鼠棉球肉芽腫（抑制率分別為16.2%、23.59%）。

2.5 降血糖作用

甘蔗葉的水提物對(duì)小鼠血糖有一定抑制作用，侯小濤［21］等對(duì)四氧嘧啶所致的小鼠糖尿病模型進(jìn)行甘蔗葉各種提取物灌胃實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示:甘蔗葉水提物等多種提取物能夠抑制腎上腺素引起的小鼠血糖升高，因此，可推測(cè)甘蔗葉可能有抑制肌糖原酵解、肝糖原分解，抑制糖異生的作用。

2.6 抗腫瘤作用

純化的甘蔗葉多糖成分均一，具有提高機(jī)體免疫力、抗氧化活性和抑制腫瘤DNΑ、RNΑ的合成的作用，因此對(duì)腫瘤細(xì)胞有抑制或殺傷作用，而不損傷正常細(xì)胞。江恒［14］等利用MTT法觀察其對(duì)鼻咽癌細(xì)胞株CNE2的生長抑制情況。其對(duì)人鼻咽癌CNE2細(xì)胞的生長有抑制作用，且呈明顯的劑量依賴關(guān)系。研究表明甘蔗葉提取物對(duì)人胃癌、宮頸癌、肝癌細(xì)胞株具有明顯的體外抑制作用，甘蔗葉多糖具有針對(duì)腫瘤細(xì)胞的體外細(xì)胞毒作用，在10～160μg/ml的劑量范圍內(nèi)，可顯著抑制人鼻咽癌CNE2細(xì)胞的生長增殖，而對(duì)人正常細(xì)胞無明顯殺傷作用。其機(jī)制可能是通過提高Bax基因表達(dá)及降低Bcl-2基因的表達(dá)，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡而發(fā)揮其抗腫瘤作用。

2.7 抗自由基作用

過量的自由基是導(dǎo)致衰老、癌癥、心血管疾病等疾病的的重要原因。通過補(bǔ)充外源性抗氧化劑，能夠有效清除過量的自由基，阻抑脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，減少生物膜的損傷，有效預(yù)防由過量自由基所引發(fā)的疾病［8］。甘蔗葉中含有大量具有抗氧化活性的黃酮類物質(zhì)，是一種潛在的外源性抗氧劑原料。吳建中［8］等進(jìn)行的對(duì)照試驗(yàn)表明：甘蔗葉黃酮類提取物的清除二苯基苦基苯臍自由基（DPPH）自由基的能力略為茶多酚的 1/2到2/3。鑒于茶多酚為成熟化的高效抗氧化劑，可以認(rèn)為甘蔗葉中富含的黃酮提取物具有極強(qiáng)的清除自由基和防止油脂氧化的能力，從而為甘蔗葉應(yīng)用于制配抗氧化劑提供理論依據(jù)。閻欲曉［10］等人的相關(guān)研究表明：甘蔗葉黃酮具有較強(qiáng)的羥自由基清除作用，且清除率與黃酮質(zhì)量濃度呈正相關(guān)性。甘蔗葉黃酮提取物清除羥自由基的 IC50（清除率為 50%時(shí)的濃度）為 0.038mg/mL，而抗壞血酸清除羥自由基的 IC50為0.042mg/mL，表明甘蔗葉黃酮清除羥自由基的能力高于抗壞血酸，清除率在一定范圍內(nèi)與黃酮濃度呈正相關(guān)性。

3 討論與展望

綜上所述，甘蔗葉因富含黃酮類化合物、多糖、氨基酸，還原性多糖等多種藥用物質(zhì)成分，具有抗氧化自由基、抗菌、降低腫瘤細(xì)胞耐藥性及誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡等作用，可被廣泛應(yīng)用于心腦血管防治、養(yǎng)肝護(hù)肝、抗腫瘤、血糖控制等領(lǐng)域。甘蔗葉的有效成分提取可以采用煮水萃取法、回流法、浸漬法、超聲波空化法，現(xiàn)代制藥技術(shù)完全可以滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求。隨著可持續(xù)發(fā)展的不斷深入和對(duì)生物資源的進(jìn)一步開發(fā)利用，甘蔗葉這一農(nóng)作物廢棄物，將為臨床藥物研究提供新的方向及大量的植物資源，對(duì)甘蔗葉走向藥用開發(fā)具有重要的意義，同時(shí)對(duì)新型農(nóng)業(yè)化、新型綠色化的可持續(xù)發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。

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Analysis and evaluation of medicinal value and comprehensive utilization of sugarcane leaves

Sugarcane leaves as one of a main crop by-products of sugarcane planting area containing amino acid， polysaccharide，reducing sugar， phenols， glycosides， organic acids， phytosterols， flavonoids， coumarins and lactones and other variety of chemical substances，， with very high medicinal value and potential of comprehensive utilization. In this paper， the effects of sugarcane leaves on the composition， medicinal value and comprehensive utilization of the situation are reviewed， for its in-depth study and comprehensive utilization to provide reference.

Sugarcane leaves； medicinal value； exploitation and utilization； review

S38

Α

1008-1151（2016）06-0084-03

2016-05-12

魏紀(jì)湖，廣西中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)骨傷科學(xué)專業(yè)在讀碩士研究生。

田林，男，廣西中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)骨傷科學(xué)專業(yè)在讀碩士研究生，研究方向?yàn)楣顷P(guān)節(jié)炎的基礎(chǔ)與臨床研究。